DD223142A5 - Vorrichtung zur bildung von endlos-glasfasern - Google Patents

Abstract

Vorrichtung zur Bildung von Endlos-Glasfasern aus einem Glasschmelze-Fuellkoerper. Die Aufgabe besteht darin, die Vorrichtung so auszubilden, dass bei der Streckung der Endlos-Glasfasern bei einem Filamentriss an einer der Oeffnungen der Zuteilvorrichtung das Ueberfluten und Abtropfen von Glasschmelze aus dieser Oeffnung verhindert wird. Dies wird erfindungsgemaess dadurch geloest, dass ein Speisebehaelter zur Speisung von Stroemen hitzeerweichten mineralischen Materials in filamentbildendem Zustand vorgesehen ist, der aus einer Wandung aus hochtemperaturfestem Material mit hindurchgehenden Oeffnungen, Vorrichtungen zur Bereitstellung von hitzeerweichtem mineralischem Material an der einen Seite der Wandung zwecks Austragung aus den Austrittsstellen der Oeffnungen als Stroeme zur Streckung zu Filamenten und Durchflusswiderstandsvorrichtungen in unterteiltem Abstand zu der mit Oeffnungen versehenen Wandung sowie innerhalb des Bereitstellungsweges des hitzeerweichten mineralischen Materials gebildet ist, wobei die Durchflusswiderstandsvorrichtungen beim Hindurchbewegen des geschmolzenen mineralischen Materials waehrend der Filamentbildung insofern wirksam werden, als sie den Druck des mineralischen Materials an den Oeffnungen derart in ausreichender Weise verringern, dass im Falle eines Abreissens eines Filamentes an einer der Oeffnungen der daraus austretende Fluss an mineralischem Material stoppt. Fig. 1

Description

Berlin, den 01·Οβ.1984 AP G 03 C 64 003/23

Vorrichtung zur Bildung von Endlos-Glasfasern

Anwendungsgebiet der Erfindung

r~ . Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bildung von Endlos-Glasfasern aus einem Glasschmelze-Füllkörper·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bei der Herstellung von Endlos-Glasfasern werden üblicherweise einzelne Ströme aus geschmolzenem Glas durch eng beieinanderliegende öffnungen in der, Bodenwandung eines elektrischen beheizten Zuteilers oder Futterstückes aus Platinlegierung durchgesetzt» Die mit der Zuteilvorrichtung verbundene Apparatur zieht oder verdünnt die Ströme zu Filamenten, die entweder endlos oder unterbrochen sein können.

Zwei Typen von Endlosfaser-Zuteilvorrichtungen befinden sich - im allgemeinen Gebrauch bei einem ersten herkömmlichen, stärker verbreiteten Typ wird eine Bodenwandung mit Stromauslaßöffnungen verwendet, wobei die Öffnungen in Gestalt von Vorsprüngen oder Spitzen über die äußere Oberfläche der Wandung herausragenj bei einem zweiten, erst kürzlich entwickelten Typ wird eine mit Düsenöffnungen versehene Bodenwandung mit einer ebenen äußeren Oberfläche verwendet. Der erstgenannte ältere Typ ist auch als "bestückte" Zuteilvorrichtung bekannt und in den ÜS-Patenten 24 O6O,~4 222 757 und 4 321 074 beschrieben· Der zweite Typ ist auch als "unbestückter" Zuteiler bekannt· Sin Beispiel für einen derartigen Zuteiler bzw. für ein derartiges Futterstück ist im US-Patent 3 905 790 beschrieben*

Bei einem dritten Typ von Sndlοsfaser-Zuteilvorrichtungen sind vergrößerte, fest verbundene "Spitzen" vorgesehen., von denen jede mit "unbesttickten" SIehrfachöffnungen ausgestattet ist. Bei dieser Zuteilvorrichtung handelt es sich um eine hybride "bestückte-unbestückte" Vorrichtung»

Bislang kam es bei Zuteilvorrichtungen des unbestückte& Typs, beim Starten des¹ Fertigungsprozesses sowie während der Filament bildung nach einem Fadenriß zu Überflutungserscheinungen, Das Überfluten verlangsamt das Starten der Speisevorrichtung und unterbricht die Filamentbildung, Nachdem der Vorgang der Fadenverdünnung erst einmal begonnen hat. ^:

Im Gegensatz hierzu sind Zuteilvorrichtungen des bestückten Typs nicht so anfällig gegenüber einer Überflutung» Die sirfr öffnungen versehenen Vorspränge der bestückten Zuteilvorrichtungen isolieren an ihren Sndzonen die einzelnen emittierten Ströme von geschmolzenem; Glas und behindern so die Bewegung der Glasschmelze im Sinne eines Überflutens der äußeren Oberfläche der Bodenwandung· Unbestückte Zuteilvorrichtungen beinhalten diese stromisolierende Geometrie nicht.

Diese verschiedenen ,Typen von Zuteilvorrichtungen arbeiten insofern- unbefriedigend, weil es zu einem Abtropfen von Glasperlen in den "Schleier" von Filamenten während der FadenStreckung kommt· Bricht ein Filament während der Fadenausdünnung, dann tritt in Verbindung mit dem zerrissenen Filament geschmolzenes Glas aus der Öffnung heraus} das geschmolzene Glas bildet eine kleine Kugel oder Perle, die sich vergrößert, bis "ihre Masse dazu führt, daß sie von der öffnung in die zu streckenden Fäden hineinfällt· Wie das Überfluten, so unterbricht auch das Abtropfen von Glasperlen die Filamenterzeugungo · ' '

Selbst ein einzelner in den Schleier eintretender Perltropfen

. bewirkt das Zerreißen von zusätzlichen Fasern, worauf es nacheinander zu einer weiteren Unterbrechung kommt,· bis die gesamte Zuteilvorrichtung erneut gestartet werden muß.

Ziel der Erfindung '.,....

Ziel der Erfindung ist es, ein sicheres und schnelles Starten des Fertigungsprozesses zur Bildung von Endlos-Glasfasern zu

¹ ι

gewährleisten. ..

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Bildung von Endlos-Glasfasern so auszubilden, daß bei der Streckung von Sndlos-Glasfasern bei einem Filamentriß an einer der Öffnungen der Zuteilvorrichtung das Überfluten und Abtropfen von Glasschmelze aus dieser Öffnung verhindert wird.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß ein Speisebehäiter zur Speisung von^vStrömen hitzeerweichten mineralischen Materials in filamentbildendem Zustand vorgesehen ist, der aus einer Wandung au3 hochtemperaturfestern Material mit hindurchgehenden Öffnungen, Vorrichtungen zur Bereitstellung von hitzeerweichtem mineralischem Material an der einen Seite der Wandung zwecks Austragung aus den Austrittsstellen der Öffnungen als Ströme zur Streckung zu Filamenten und Dürchflüßwiderstandsvorrichtungen in unterteiltem Abstand zu der mit Öffnungen versehenen Wandung sowie innerhalb des Bereitstellungsweges des hitseerweichten mineralischen Materials gebildet ist, wobei die Durchflußwiderstandsvorrichtungen beim

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Hind arch bewege η des geschmolzenen mineralischen Materials ... während'der Filamentbildung insofern wirksam, werden, als sie den Druck des mineralischen Materials an den öffnungen derart . in; ausreichender Weise verringern, daß im FaHe eines Abreißens eines Filamentes an einer der öffnungen der daraus austretende Fluß an mineralischem Material stoppt. Vorteilhafterweise ist, daß die die Ausgänge- deir Öffnungen definierende Fläch'e eben ist. Im Sinne der Erfindung ist' es, wenn der:aus einer Y/andung aus hochtemperaturfestem Material mit hindurchgehenden Öffnungen, Vorrichtungen zur Bereitstellungvjon. hitzeerweich tem Material ,an der einen" Seite der Wandung zwecks Austragung aus den Austrittsstellen der Öffnungen als Ströme zur Streckung von Filamenten und Durchflußwiderstandsvorrichtungen in unterteiltem Abstand zu der mit öffnungen versehenen Wandung sowie innerhalb des Bereitstellungsweges

. .- ' des hitzeerweichten mineralischen 'Materials gebildet ist, wobei 'die Durchflußwiderstandsvorrichtungen beim' Hindurchbewegen des geschmolzenen mineralischen Materials während der Filamentbildung insofern wirksam werden, als sie den Druck des mineralischen'Materials an den Öffnungen derart in ausreichender Weise verringern, daß im Falle eines Abreißens eines Filamentes an einer der Öffnungen der daraus austretende Fluß aus mineralischem Material

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stoppt* Die die Auagänge der Öffnungen definierende Fläche ist oben gehalten«

Die Apparatur zur Streckung von Endlos-Glasfasern ist gebil.det aus einer Füllbuchse mit einer darunterliegenden Düsenscheibe, die mit vertikalen Düsenöffnungen versehen ist, einer über der Düsenscheibe angeordneten Zwischenplatte, wobei diese mit Öffnungen in einer Größe und Anzahl derart versehen ist, daß es während der normalen Faserstreckungsoperation zu einem Druckabfall über die Zwischenplatte hinweg derart kommt, daß das geschmolzene Glas zwischen der Zv;ischenplatte und der Düsenscheibe im wesentlichen atmosphärischen Druck aufweist, Vorrichtungen zum Beheizen sowohl der Zwischenplatte als auch der Düsenscheibe zum Halten der Glasschmelze zwischen der Zwischenplatte und der Düsenscheibe auf Faserbildungstemperatur und Vorrichtungen zur Kühlung der unteren Oberfläche der Düsenscheibe auf eine Temperatur, bei der das aus den Öffnungen austretende Glas nicht über die Düsenscheibe hinwegflutet, gebildet ist»

Die Vorrichtung zur Bildung von Endlos-Glasfasern unter Einbeziehung einer Füllbuchse für das Beinhalten eines Glasschmelze-Füllkörpers ist gebildet aus einer Düsenscheibe mit einer Vielzahl von Öffnungen, durch die geschmolzenes Glas ' in Gestalt von sich bildenden Kegein zur Streckung austritt, aus Vorrichtungen zur Streckung von Fasern aus den Kegeln und aus Vorrichtungen zur Schaffung eines Druckgefälles im Glasschmelze-Füllkörper oberhalb der Düsenscheibe, wobei der Druckabfall einem Verringern des Glasdruckes oberhalb der Düsenscheibe auf einen Druck entspricht, der unter dem Innendruck einer Perle liegt, die sich an einer Öffnung der Düsen-

scheibe bei Aufhören der Faserstreckung an dieser Öffnung . bildet und der über dem Innendruck der die Pasern bildenden Kegel während der im dynamischen Gleichgewicht befindlichen .Streckungsoperation liegt· Bei der Vorrichtung zur Schaffung eines Dr u ckgef all es handelt' es sich um eine Zwischenplatte, die über der Düaenscheίbe liegt and die mit Perforationen versehen ist·

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Die Vorrichtung zur Bildung von Sndlos-Glasfasern unter Einbeziehung eines elektrisch beheizten Speisebehälters zur Bereitstellung von geschmolzenem Glas in filamentbildendem Zustand ist gebildet.aus einer Kammer,_t einer elektrisch leitenden, mit Öffnungen versehenen Grundplatte für die Kammer mit eng beeinahderlieg enden hindurchgehenden Öffnungen für das Austragen von Strömen geschmolzenen Glases aus der Kammer, wobei die Außenfläche der Düsenplatte eben ist und einer elektrisch leitenden Zwischenplatte, wobei die mit durchgehenden Öffnungen versehene Z?/ischenplatte derart in der Kammer angeordnet ist, daß sie sich unter der Bodenwandung befindet und während des Hindurchtretens der Glasschmelze zur Düsenscheibe einen Druckabfall auf im wesentlichen atmosphärischen Druck auferlegt«

Der Druck der Glasschmelze oberhalb der Düsenscheibe ist so gehalten, daß der Innen druck einer Perle oder eines Kugelchens aus geschmolzenem Glas, das sich an einer der Düsenöffnungen nach dem Abreißen der Filament Streckung ge-_N bildet hat, nicht überstiegen wird. Dadurch wird sich die Perle oder das Kugelchen nicht vergrößern und herabtropfen, weil ihm kein Glas von dem darüberllegenden üfiederdruck-Glaaschmelze-PUllkorper durch* die Düsenöffnung zugeführt

werden kann. Des weiteren ist- die Temperatur der Düsenscheibe und des geachmolzenen Glases der Perle oder des Kügelchens ausreichend niedrig, daß sich das Kügelchen oder die Perle nicht über die Düsenscheibe ausbreiten oder diese überfluten wird» Im Ergebnis dessen wird die bei einer Unterbrechung der Filamentbildung entstandene Perle bzw· das dabei entstandene Kügelchen die kontinuierliche Streckung bzw. Verbindung der Bndlosfasern an den anderen Öffnungen der Düsenscheibe nicht beeinträchtigen* Die Perle oder' das Kügelchen wird entweder an Ort und Stelle verharren oder aber aufwärts in die darüberliegende Öffnung in EiOhtung auf den niedrigeren Druck der Glasschmelze oberhalb _ der Düsenscheibe wandern." ,

Während des Anlaufenlassens ist der Druckabfall quer zur Druckplatte wesentlich niedriger als'der Druckabfall während der normalen Fadenverfeinerungsoperation, da hierbei ein geringerer Glasschmelzfluß durch die Perforation der Druckplatte besteht. Daher wird es während des Anlaufenlassens zu einem "Abperlen" der Füllbuchse kommen.

Die physikalischen Anordnungen können beträchtlich variieren. Die Erfindung kann in kontinuierlich oder auch in diskontinuierlich ablaufenden Faaerherstellungsverfahren genutzt werden, die Fasern können mechanisch oder unter Anwendung gasförmiger Hilfsmittel verdünnt werden, und die Glaszusammensetzungen und Faserdurchmesser können in einem weiten Bereich variiert werden. Das geschmolzene Glas muß lediglich den Öffnungen der Düsenscheibe mit einem Druck zugeführt werden, der unter dem Innendruck einer beim Abreißen der Faserverdünnung sich bildenden Perle liegt und der über dem Innendruck der faserbildenden Kegel während der Faserverdünnung im Zustand des dynamischen Gleichgewichtes

liegt· Bei der Zwischenplatte handelt es sich um eine Möglichkeit, mit der dies erreicht werden kann, wobei die Zwischenplatte durch jedwede andere Vorrichtung ersetzt werden kann, die in der Lage ist, ein Druckgefälle in der Glasschmelzezufuhrung aufrechtzuerhalten, daß sich proportional zur Geschwindigkeit des Glasschmelzeflusses verhält und das sich als wirksam erweist, den Druck oberhalb der Düsenscheibe auf einen Druck zu verringern, der unter dem Innendruck der an einer bestimmten Düsenöffnung nach dem Ausfall jener Düsenöffnung gebildeten Perle liegtj wenn der Rest der Düsen normal weiterarbeitet, und der über dem Innendruck der Kegel.während des Padenverdünnens im dynamischen Gleichgewichtszustand liegt· Derartige Vorrichtungen, die ein Druckgefälle herbeiführen, wie etwa einzelne oder mehrfach vorhandene Pließeinschränkungen, ein thermisches Ventil usw., können solange genutzt werden, solange die Startbedingung eines ausreichenden Druckes zur Gewährleistung des Perlenwachstums aufrechterhalten wird· Darüber hinaus kann eine konventionell bestückte "Püllbuchse mit Rippenblech-Kühlung im Sinne der tropfenfreien Ausführungsform gemäß vorliegender Erfindung in der Weise umge-''rüstet werden, indem lediglich die Vorrichtungen zur Erzeugung eines Druckgefalles zwecks Reduzierung des Druckes über der bestückten Düsenscheibe auf den gewünschten Druck genutzt werden, ' .

AusführungsbeisOiel · ' -

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung' zeigen: ^v ' ;

Pig· 1: eine schematiache Darstellung einer Vorrichtung zur Herstellung von Endlos-Glasfasern, wobei die Vorrichtungen zum Beheizen nicht dargestellt sind,

Pig· 1Ai die Druckverhältnisse der Glasschmelze für die Vorrichtung nach Pig. 1,

Fig· 2 und 2ki. die Vorrichtung'und die Druckverhältnisse gemäß Pig· 1 und 1A bei mit langsamer Geschwindigkeit erfolgendem AnI aufdurchfluß durch die Vorrichtung,

•

Pig. 3 und 3Aj die Vorrichtung und die Druckverhältnisse ge- maß"Pig· 1 und TA bei einem unter dynamischen Gleichgewichtsbedingungen erfolgenden faserbildenden Durchfluß durch die Vorrichtung,

Pig. 4 und 4A; die Vorrichtung und die Druckverhältnisse ge-' maß"Pig. 1 und 1A bei einem unterbrochenen Paaerdurchfluß während des Betreibens der Vorrichtung,

Pig. 5: eine schematische Darstellung ähnlich der Darstellung in Pig. 2 mit einer anderweitigen Porm der bestückten Düsenscheibe, ^v

Pig. 6i eine schemati3che Darstellung ähnlich der Darstellung in Pig. 4 mit einer bestückten Düsenscheibe nach Pig* 5ι

Pig· 7i eine schematische Darstellung einer abgewandelten Aasführung, wobei daa Druckgefälle durch eine , Pließmengeneinschränkung im Durchflußweg der Glasschmelze erzeugt wird,

Pig· 8: die schematische Darstellung einer weiteren Ausführung, bei der das Druc&gefälle mittels eines thermischen Tent ils erzeugt wird, . <

Pig« 9: eine schematische Darstellung ähnlich Pig« 1, wobei ' * allerdings das thermische Beheizen und Kühlen der

Glasschmelze sowie das Kühlen der Düsenscheibe unter ' :' Einsatz eines Gasstromes vorgenommen wird,

Pig, 10: eine schematiache Darstellung ähnlich Pig· 9 unter ' Verwendung einer bestückten. Püllbachse,'

Pig. 11: eine schematische Darstellung ähnlich Pig, 10

"unter Terwendung von Kühlrippenblechen zur Kühlung der bestückten Düsenscheibe,

Pig« 12: eine schematische Darstellung ähnlich Pig, 1, wobei " hier allerdings die Trennung der Druckregelungsele-^ mente und Wäraeregelungselemente dargestellt ist,

Pig« 13: eine Vorderansicht der Vorrichtung während der BiI-"dung von Sndlos-Glasfasern| - .

Pig« 14: den vergrößerten Schnitt 14-14 nach Pig« 13»

Pig. 15: eine vergrößerte Vorderansicht, teilweise im^! - Schnitt, der in Pig. 13 and 14 dargestellten unbestückten Püllbuchse,

Fig. 16: de_;n vergrößerten Schnitt 16-16 nach Pig. 15,

Pig. 17: die Unteransicht des Bodenteils.der in Pig. and 16 dargestellten Püllbachse,

Pig. 18: eine Grundrißdarstellung des oberen mit Düsen versehenen Kondition!erungsbauteiles in der Püllbuchse,

j .

Pig. 1.9s eine Grundrißdarstellung des mittleren Konditionierangebauteiles in der Füllbuchse,

Pig. 20: eine vergrößerte Schnittdarstellung des Bodenteiles der Püllbuchse, bei der sich eine Perle an einer Austrittsöffnung gebildet hat, an der ein Filament zerrissen ist.

Um die vorliegende Erfindung zu erklären, ist es zunächst erforderlich, die Druck- und Temperaturaspekte zu betrachten und sodann eine Vorrichtung darzustellen, in der die Druck- und Temperaturaspekte in eine betriebsfähige Pullst utzenkonstrukt ion fest einbezogen sind.

Diese Erläuterung wird mit Pig. 1 bis 8 vorgenommen, in denen die Druckverhältnisse erklärt werden; desgleichen verschiedene. Methoden zur Aufrecht erhaltung der gewünschten

Drücke während der aufeinanderfolgenden Betriebsbedingungen des Anlaufenlassens, des Betriebs im dynamischen Gleicil·- gewichtszastand sowie.den unt erbrochenen oder ausgefallenen Betriebs, Pig, 9 bis 11 zeigen verschiedene Methoden des Heizens und Kühlens der Glasschmelze zwecks Gewährleistung von Auffaserungs- oder Faserverfeinerungs-Betriebstemperaturen oberhalb der Düsenscheibe sowie nichtbenetzender Betriebstemperaturen an der unteren Oberfläche der Düsenscheibe. Wenn auch die Punktion der Drucksteuerung und der thermischen Steuerung notwendig sind, um eine betriebsfähige Püllstutzenkonstruktion zu gewährleisten, so können diese Punktionen im Pullstutzen an sich physikalisch getrennt werden, wie dies am deutlichsten aus Pig. 10 hervorgeht. Darüber hinaus können zur Schaffung eines betriebsfähigen Püllstutzens der Aspekt der Drucksteuerung sowie die erfindungsgemäßen Methoden bei Bedarf unter Stttzung konventioneller thermischer Bedingungen und Methoden angewendet werden«

: In den.schematisehen Darstellungen der Pig, 1 bis 8 werden die Druckwirkungen in"vereinfachter Porm dargestellt«.

Pig. 1 zeigt eine Püllbuchse 1 mit einem Torrat an geschmolzenem. Glas als Glasschmelze-Püllkörper 2 vorzugsweise bei atmosphärischem Druck, wobei dieser Yorrat über einer am Boden befindlichen Düsenscheibe 3 liegt. Eine dazwischenliegende, perforierte Zwischenplatte 4 befindet sich über aer ebenen Düsenscheibe 3> wobei sich die Zwischenplatte 4 parallel zur Düsenscheibe 3 sowie in gleicher Ausdehnung mit dieser befindet. Zwischen der Zwischenplatte

und der Düsenscheibe 3 ist ein Raum 5 gebildet. In Pig, 1 sind die Gesamtfüllkörpertiefe A des die Düsenscheibe 3 überlagernden Glasschmelze-Püllkörper 2, die Tiefe B des Glasschmelze-Füllkörpers 2 über der Zwischenplatte 4 und die Tiefe C des den Raum 5 füllenden Glasschmelze-Füllkörpers¹ 2 dargestellt. Die effektive Tiefe B des Glasschmelze-Füllkörpers 2 kann bei Bedarf vergrößert werden, in dem die Füllbuchse 1 unter Druck gesetzt wird, oder inde£ die Glasschmelztiefe gesteigert wird« -

In einer typischen, industriell genutzten Ausführungsvariante kann die Gesamt-Füllkörpertiefe A etwa 20,3 bis 25,4 cm betragen} die Tiefe B über der Zwischenplatte 4 kann etwa 16,5 bis 24,8 cm betragen, und die Tiefe C macht etwa 0,64 bis 3,8 cm aus. Da die Düsenscheibe 3 und die Zwischenplatte 4 verschiedene Punktionen wahrnehmen (die Zwischenplatte 4 ergibt den gewünschten Druckabfall und die Düsenscheibe 3 formt die gewünschte Paser), können die Öffnungsweiten, die Abstände und die Anordnungen beträchtlich variieren_# In der in Pig· 1 dargestellten Version weisen die Öffnungen in der Düsenscheibe 3 und der Düsenplatte 4 vorzugsweise die gleiche Größe und Anordnung aufj diese Öffnungen sind vorzugsweise kreisförmig und reichen in ihrer Größe von etwa 0,381 bis etwa 0,076 cm Durchmesser, und die Öffnungen sind dergestalt angeordnet,

ρ daß eine Offnungsdichte von etwa 5 Düsenöffnungen pro cm aufwärts mit Vorzugs-Düsenschichten von etwa 15 bis 47 Düsenöffnungen pro cm erreicht wird« Die Dicke der Düsenscheibe 3 und der Zwischenplatte 4 kann von etwa 0,381 bis zu etwa 0,025 cm reichen, wobei die Düsenscheibe 3 und die Zwischenplatte 4- von gleicher oder unterschiedlicher Dicke sein können, .

Wie in Pig. 1A dargestellt, ist der Glasdruck horizontal und die Glast ie fe vertikal aufgetragen* Die in Pig. 1A, 2A, 3A und 4A aufgetragenen Werte haben lediglich kennzeichnende und qualitative, nicht aber quantitative Bedeutung. Dementsprechend sind diese Angaben von vergleichsweisem Wert, nicht aber-;von absolutem Wert· Es zeigt sich, daß bei einer Uull-Durchflußmenge sowie bei einer mit Glasschmelze gefüllten und im Ruhezustand befindlichen Vorrichtung der Druck an der Austrittsoffnung der Düsen der Düsenscheibe 3 (Stelle D) gleich dem Druck über dem Glas plus dem Kopfdruck des Glasschmelze-Püllkörpers 2,ist. Um anhand der weiter , oben dargelegten maßlichen Werte, bei denen die Glast iefe . 23,813 ca beträgt, lediglich ein Beispiel zu neimBRi der Druck an der Stelle D wird dem atmospärischen Druck'plus dem Druck von 23»813 cm Glas entsprechen«

In Pig. 2 ist das Anlaufenlassen der Püllbuchse 1 beim Betrieb derVorrichtung dargestellt. Die Püllbuchse 1 wird bis zur Gesamt-Püllkörpertiefe A mit Glasschmelze gefüllt. Dieser Vorrat an geschmolzenem Glas übt einen Druck-auf die Düsenscheibe 3 aus, der im wesentlichen dem Gesamt-Glasdruck über der¹ Düsenscheibe 3 entspricht. In diesem Moment besteht ein geringerer Durchfluß durch die Öffnungen der ' Zwischenplatte 4 als während der im dynamischen Gleichgewichtszustand befindlichen Padenverdünnungsoperation, wie auch ein geringerer Druckabfall querzur Zwischenplatte 4 besteht. Das Glas fließt einfach langsam durch die öffnungen der Düsenscheibe 3,/um an jeder Öffnung auf der unteren Oberfläche der Düsenscheibe 3 unter dem Druck des geschmol-

zenen Glases Perlen 6 zu bilden. Die Viskosität des Glases und der Benetzungswinkel der spezifischen Glaszusammensetzung mit der spezifischen Legierung der Düsenscheibe 3 bei der Temperatur der Düsenscheibe 3 wirken derart, daß die Oberflächenspannung innerhalb des.Glases an jeder der Düsen-Öffnungen ein einzelnes Kugelchen bzw. eine einzelne Perle bildet und daß diese Perlen 6 einzeln - wie in Pig. 2 dargestellt - aus den Öffnungen austreten, um an 3eder. einzelnen Düsenö'ffnung ein dispergiertes, separates Abperlen hervorzurufen. Beim Abtropfen der Perlen 6 werden diese zu einer Gruppe zusammengefaßt und über eine Zugvorrichtung oder e-ine Äufnehmerwalze, wie sie im Fachgebiet weithin bekennt sind, für die Verfeinerung der Fasern von den einzelnen Düsenöffnungen abgezogen. Alternativ hierzu können die Pasern in einem gasförmigen Strom verdünnt werden«

Mithin tritt beim Anlaufenlassen das geschmolzene Glas als eine individuelle Perle β und ein separat verdünnter. Strom aus jeder Düsenöffnung aus. Dies erfolgt unter dem Druck des geschmolzenen Glasschmelze-Füllkörpers 2, der sich aus der Gesamt-Füllkörpertiefe A und dem Druckabfall durch die Zwi· schenplatte 4 hindurch ergibt. Der niedrige Druckflußdruckabfall an der Zwischenplatte 4 bewirkt, daß der Druck oberhalb der Düsenscheibe 3 den Innendruck einer an der Düsenscheibe 3 gebildeten Perle 6 sowie den Innendruck jener Perlen 6 und Tropfen aus geschmolzenem Glas übersteigt, die durch Extrusion durch die Düsenöffnungen der Düsenscheiben erzeugt wurden. ^

Fig. 2A veranschaulicht den Druck am Punkt S, der sich an der Austrittsöffnung der Düsen der Düsenscheibe 3_;befindet, wenn die Vorrichtung im Anlaufzustand gemäß Darstellung in

Pig. 2 gefahren wird· Hierbei kommt es zu einem minimalen Abwärtsfluß des Glases vomGlassphmelze-Füllkörper 2, wobei die Zwischenplatte 4 einen minimalen Druckabfall aof Grund der geringen Druckflußmenge sowie der iatSache bewirkt, daß die Düsenscheibe 3 ähnlicherweise einen minimalen Druckabfall "hervorruft· Der Druck am Punkt E wird - im Falle des weiter oben zitierten Beispieles - etwa dem atmosphärischen Druck plus 3,8 cm Glas entsprechen,

Pig. 3 veranschaulicht schematisch die Düsenöffnung sowie die Wirkung der Kombination der Düsenscheibe 3 und der_; Zwischenplatte 4 während des im dynamischen Gleichgewicht befindlichen faserbildenden Durchflusses, nachdem die Filibuchse 1 in der in Verbindung mit Fig. 2 dargestellten und beschriebenen Weise in Betrieb genommen wurde. In Fig. 3 kommt es zu einem nennenswerten abwärts gerichteten Mengen» fluß im Glasschmelze-Pullkörper 2 sowie durch die Öffnungen der i)üsenscheibe 3, da die Pasern, mit einer hohen linearen Geschwindigkeit sowie mit einem nennenswerten Durchsatz durch die Düsenöffnungen gezogen" werden· Der dementsprechende Durchfluß Tön geschmolzenem Glas durch die 'Zwischenplatte 4 bewirkt einen daraus resultierenden Druckabfall quer zur Zwischenplatte 4·Auf Grund dieses Druckabfalles kommt es im Raum 5; zwischen der Zwischenplatte 4 und der Düsenscheibe'3 . zu einem verringerten Druck«

Der Druckabfall quer zur Zwischenplatte 4 verhält sich proportional; zur Durchflußmenge durch die Düsenöffnungen· In bezug auf- Scheibendicke, Öffnungsgröße sowie öffnungsdichte im Verhältnis zur Durchflußmenge während der. Paserbildung ist die Zwischenplatte 4 speziell so konstruiert, daß sie ein Druckgefälle einer solchen Größe, hervorruft, daß der

Druck an den Austrittsenden der Öffnungen der Düsenacheibe vorzugsweise im wesentlichen at210sphärisch ist} in allen Pällen liegt er (a) unter dem Innendruck einer Perle 6 aus geschmolzenem Glas, die« beim. Paserabreißen an einer einzelnen Öffnung der Düsenscheibe 3 gebildet wird sowie^:(b) über dem Segel-Innendruck während der im dynamischen Gleichgewichtszustand ablaufenden Padenverfeinerung.

Ausgehend von geschmolzenem Ε-Glas sowie einer J-Legierung. in der Düaenscheibe 3 mit einer öffnungsweite von 0,381 cm ergibt sich ein maximaler Innendruck der Perle 6, der sich aus dem atmosphärischen Drück plus etwa 1,27 cm.Glas zusammensetzt· Unter den gleichen Voraussetzungen, jedoch bei einer Öffnungsweite von 0,076 cm setzt sich der maximale Innendruck der Perle 6 aus dem atmosphärischem Druck plus etwa 6,4 cm Glas zusammen*

Mithin besteht die Wirkung der Zwischenplatte 4 darin, einen Druckabfall innerhalb des Glasschmelze-Fillkörpers 2 aus geschmolzenem Glas dergestalt hervorzurufen, daß der Öruck unmittelbar über der Düsenscheibe 3 vorzugsweise "im wesentlichen atmosphärischer Druck" ist. Der spezifische Druck an der oberen Oberfläche der Düsenscheibe 3 kann über oder unter dem atmosphärischen Druck liegen, er ist jedoch ausreichend niedrig, um bei einem Padenreißen und der daraufhin erfolgenden Bildung von Perlen 6 den Durchfluß durch die Öffnung zu stoppen. Die Wirkung der Zwischenplatte 4 hinsichtlich der Druckverminderung im Saum 5 gestaltet sich unabhängig vom Abstand zwischen der Düsenscheibe 3 und der Zwischenplatte 4, solange die Temperatur der Düsenscheibe 3 und der Zwischenplatte 4 im wesentlichen konstant bleiben. ,

• Werden die Glaafilamente an den Öffnungen der Düsenscheibe 3 mittels, einer konventionellen. Zugvorrichtung feingezogen, so entstehen normale Bildungskegel, wobei diese Kegel 7 an ihren oberen Enden im wesentlichen den Durchmesser der därüberliegenden Öffnung und an ihren unteren Enden den Durchmesser des zu sichernden Endlosfadena aufweisen« Auf Grund der Oberflächenspannung sowie der auf die Kegel 7 ausgeübten Zugbeanspruchung infolge des Padenziehens aus den Kegeln 7 weisen diese einen reduzierten Innendruck auf,' der sogar unter dem atmosphärischen Druck liegen kann. Dementsprechend besteht in der bevorzugten Ausführungsform, bei der sich das Glas innerhalb des Baumes 5 unmittelbar über der Düsenscheibe 3 bei im wesentlichen'atmosphärischen Druck befindet, eine vertikal wirkende Betto-Zugkraft, die das Glas auf Grund des niedrigeren Innendruckes innerhalb jedes der Kegel 7 durch die Löcher in der Düsenscheibe 3 zwingt. Selbstverständlich wird die Durchflußmenge durch' die'Düsenscheibe/3 durch deren Merkmale bestimmt, beispielsweise durch die öffnungsweite, die Scheibendicke, die Lochdichte usw. wie auch durch die Merkmale der Glasschmelze über der Düsenscheibe 3, wie z. 3. die Viskosität der Glasschmelze sowie auch der Differential- oder Eetto-Druck über der"Düsenscheibe 3 sowie innerhalb des Kegels 7. ' ' . .

Pig. 3A ist eine Darstellung derDruckverhäitnis'se an dem an der Austrittsstelle der Öffnungen der Düsenscheibe 3 gelegenen Punkt 1 zu dem Zeitpunkt,' an dem die Apparatur unter dynamischen Gleichgewichtsbedingungen arbeitet, indem an jeder Öffnung der Düsenscheibe 3 ein Filament ausgezogen wird. Unter diesen Bedingungen besteht ein nennenswerter- -· Glaaausfluß durch die Öffnungen der Düsenscheibe 3 bei gleichzeitigem gleichermaßen^nennenswerten Durchfluß durch

die Zwischenplatte 4· Demzufolge rufen die Düsenscheibe 3 und die Zwischenplatte 4 einen beträchtlichen Druckabfall im Durchfluß auf} der Druckabfall durch die Zwischenplatte 4 wird schematisch durch den linearen Anteil am Punkt G veranschaulicht. Das Ausmaß des für Punkt G angegebenen Druckgefälle-s ist "so groß,'daß der Druck des Glasschmelze-Füllkörpers 2 unter der Zwischenplatte 4 im .wesentlichen auf atmosphärischen Druck reduziert wird. Dieser Druck steigt auf Grund der "Glas-Füllhöhe zwischen der Düsenscheibe und der Zwischenplatte 4 leicht an, um sodann erneut abzufallen, sobald die Glasschmelze durch die perforierte Zwischehplatte 4 fließt· Am Punkt H ist der Druck niedriger als der Druck unmittelbar über der Düsenscheibe 3· Der »Druck am Punkt H (der innerhalb des sich bildenden Kegels liegt), entspricht im wesentlichen dem atmosphärischen Drück und kann diesen entweder leicht überschreiten oder aber unterschreiten} dies hängt von' solchen Faktoren wie der Oberflächenspannung des Glases sowie dessen Zugbeanspruchung ab - wie weiter oben erläutert - und wird nicht allein durch das Druckgefälle über die Düsenscheibe 3 hinweg bestimmt* Im zitierten spezifischen Beispiel sowie unter Hinzuziehung der Beispielsmaße setzt sich der Druck am Punkt H aus etwa dem atmosphärischen Druck minus 2,39 ca Glas zusammen*

In Fig. 4 ist der Zustand der Füllbuchse 1 der Fig. 1 bis veranschaulicht, wenn eine oder mehrere der auszuziehenden Fasern gebrochen oder zerrissen ist bzw. sind, so daß die Faser nicht langer ausgezogen wird und mithin keinerlei weitere Zugbeanspruchung auf dem Kegel 7 liegt. Zu diesem Zeitpunkt zwingt die Oberflächenspannung der Glasschmelze die Kegelkonfiguration zu einem Kügelchen oder einer Perle 8, die sich an der Öffnung befindet, aus der die Faser zuvor

herausgezogen worden war« Diese resultierende Perlenbildung erfolgt auf Grund der Oberflächenspannung des Glases bei der Bildungsoperations-Temperatur, Diese Oberflächenspannung ist bestrebt, den Kegel 7 zu. einem kugelförmigen Körper von minimaler Oberfläche zu formen, und das Ergebnis dieser Oberflächenspannung - bei Fehlen des Fadenausziehena - erzeugt einen positiven Innendruck innerhalb des Kugelchens bzw. der Perle 8, wobei dieser Innendruck höher als der Druck der Glasschmelze oberhalb, der Düsenscheibe 3 ist· Der Innendruck innerhalb des Kügelchens bzw· der Perle kann unter Verwendung einer Form der Gleichung nach Young und Laplace bestimmt werden, die aussagt, daß das Druckgefälle quer zur Oberfläche des Kügelchens oder der Perle sich proportional zum Verhältnis der Oberflächenspannung der Glasschmelze bei Jener Temperatur zum mittleren Krümmungsradius des Kügelchens oder der Perle 8 verhält. Dieses Phänomen ist im Fachgebiet weithin bekannt.

Der Innendruck des Kügelchens bzw, der Perle 8 ist größer als 'der Druck über der Düsenscheibe 3, und dieser Innen- druck reicht aus, um das Hindurchtreten von zusätzlichem geschmolzenem Glas bei dem geringeren Druck oberhalb der Düsenscheibe 3 durch gene spezifische Öffnung zu verhindern, an der sich die Perle 8 befindet, so daß die Perle 8 nicht anwachsen und entlang der unteren Oberfläche der Düsehscheibe 3 entlangfließen wird· Der Druck innerhalb des · Kügelchens oder der Perle 8 tendiert dazu, die die Perle 8 umfassende Glasschmelze aufwärts gegen den niedrigeren Druck innerhalb des darüberliegenden Raumes 5 zu zwingen, wobei die Perle 8 aufwärts in die oder durch die darüberliegenden Öffnungen der Düsenscheibe 3 gedrückt werden kann. Wann immer an einer spezifischen Öffnung eine Unter-

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brechung des Streckungsprozesses stattfindet, so wird der Druck innerhalb des an jener Öffnung gebildeten Kugelchens höher sein als der Innendruck innerhalb des Kegels 7 an der nächstliegenden benachbarten öffnung. Mithin wird das Unterbrechen der Faserbildung an irgendeiner be st iaamt en Öffnung der Düsenscheibe 3 die fortgesetzte Äuffaserung an den benachbarten öffnungen oder auch irgendwelchen anderen Öffnungen der Düsenscheibe 3 nicht unterbrechen oder beeinträchtigen,

Pig. 4A ist eine schematische Darstellung der Druckverhält-, nisse in dem Moment, in dem sich die Apparatur im Zustand der unterbrochenen Faserstreckung gemäß Pig· 4 befindet* Hier ist der Druck am Punkt J am Ausgang der öffnungen der Düsenscheibe 3 im wesentlichen gleich dem atmosphärischen Druck, jedoch größer als der Druck am Punkt H der Fig· 3A« Dort, wo die übrigen Öffnungen zur PaserStreckung genutzt werden, wird das Unterbrechen oder Abreißen eines Filamentes an einer der Öffnungen die Durchflußmenge durch die Zwischenplatte - wie weiter oben erläutert - nicht wesentlich beeinträchtigt wobei jedoch der höhere Innendruck innerhalb des Kugel- ; chens bzw· der Perle 8 von Fig· 4 verhindern wird, daß es an der Stelle des Filamentrisses zu irgendeinem Durchfluß durch die Öffnung kommt· Im Ergebnis dessen kommt es an der Öffnung mit einem Fadenriß zu keinem Druckabfall über die Düsenscheibe 3, wobei der Druck an jeder Öffnung über dem atmosphärischen Druck liegt· Bezogen auf das weiter oben zitierte Beispiel ergibt sich für den Punkt J ein Druck, der etwa dem atmosphärischen Druck plus 1,96 cm Glas entspricht·

Die in Fig. 4 dargestellte Operation während der Faserunterbrechung ist von der in Fig. 2 gezeigten Operation während

des Anlauf-Durchflusses zu unterscheiden« Der Unterschied besteht im Drück, -welchem die extrudierte Perle 6 der Pig· 2 ausgesetzt ist (d· h· dem im wesentlichen abwärts gerichteten Ext ras ionsdruck der Gesamt-Püllkörpertiefe A) gegenüber der Tatsache, daß die' Perle 8 in Fig, 4 (abgeleitet vom vorangegangenen Kegel 7) dem niedrigeren Druck unmittelbar über der Düsenscheibe 3 ausgesetzt ist, während das Innere der Perle 8 einen.höheren positiven Druck aufweist. Ein Vergleich der in Pig· ΊΑ und 4A dargestellten Drücke wird diese Druckunterschiede deutlich machen, worauf es möglich sein wird, die Wirkung des im Punkt G angegebenen Druckabfalles abzuschätzen» - -

Pig, 5 und β veranschaulichen die Druckverhältnisse in einer bestückten Püllbuchse T mit einer Zwischenplätte 4a, .(die über einer bestückten Düsenscheibe 3a angebracht ist· Die Konfiguration der Püllbuchse 1 der Pig. 5 und β ist im wesentlichen die gleiche wie jene, die in Verbindung mit Pig, 1 bis 4 beschrieben wurde, eine Ausnahme besteht darin, daß auf Grund des Vorhandenseins der Spitzen auf der Düsenscheibe 3a die Öffnungsdichte geringer sein kann«

Die Arbeitsweise der Ausführungsform nach Pig· 5 und 6 ist die gleiche wie bei der Ausführungsform nach Pig. 1 bis 4. Das in Pig· 5 dargestellte Abtropfen ist identisch mit dem Abtropfen in Pig. 2, die Perlen 6 bilden sich an den Off- . nungsspitzen und/werden zur Zusammenfassung und Streckung nach unten gezogen. Bei einem im dynamischen Gleichgewicht befindlichen Betrieb formt sich an jeder der Spitzen ein Kegel 7, worauf die Pasern unter Zugspannung von diesem Kegel 7 abgezogen werden. .' -

Im Falle einer Faserunterbrechung an irgendeiner bestimmten öffnung verwandelt die Oberflächenspannung der Glasschmelze den Kegel 7 in ein Kügelchen oder eine Perle 8 mit einem positiven Innendruck, -und die Perle 8 verbleibt entweder am Ende der Spitze oder aber sie bewegt sich aufwärts in die Spitze auf den niedrigeren Druck über der Düsenscheibe 3 zu, wie dies in Pig, 6 dargestellt ist· In jedem Falle ,wird sich das Kügelchen nicht vergrößern, da es zu keinerlei Abwärtsfluß vom Raum 5 in das Kügelchen hinein kommen kann« In jeder der Ausbildungen gemäß Pig» 5 und β oder Pig· 1 bis 4 wird das Glas vom Raum 5 zu anderen Öffnungen fließen, nicht aber zu der einen Öffnung, bei der der Durchfluß unterbrochen worden ist»

In der in Pig. 7 gezeigten erfindungsgemäßen "Version ist ein anderer Füllbuchsentyp vorgesehen, der aus einem oberen Vorratsbehälter 11 besteht, der einen Glasschmelze-Füllkörper 12 von geschmolzenem Glas mit nennenswerter Tiefe enthält und der über einen im Querschnitt verringerten Durchgang 13 mit einem unteren Vorratsbehälter 14 verbunden ist, der wiederum einen Glasschmelze-Füllkörper 15 enthält, der direkt über einer perforierten Düsenscäeibe 3 des weiter oben beschriebenen Typs liegt· Unmittelbar oberhalb der Düsenscheibe 3 ist eine Heizscheibe bzw. eine Heizplatte 16 angeordnet, um zu gewährleisten, daß sich geschmolzenes Glas bei Paserbildüngstemperatur an der Düsenscheibe 3 befindet. Die Einschnürung am Durchgang 13 reicht hinsichtlich ihrer Querschnittsgestalt und -größe sowie hinsichtlich ihrer vertikalen Abmessung aus, um zwischen den Glasschmelze-Füllkörpern 12; 15 einen Druckabfall einer solchen Größe zu bewirken, daß der Druck der Glasschmelze unmittelbar.oberhalb der Düsenscheibe 3 auf die vorstehend beschriebenen Werte

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reduziert; wird, d· h, vorzugsweise in de^ln Bereich des atmosphärischen Druckes und daß in jedem_sFalle ein Druck gewährleistet ist, der unter dem Innendruck einer Perle 8 bzw· eines Kügelchens liegt, das sich an irgendeiner der..'"' Öffnungen der Düsenscheibe 3 beim Ausfallen dieser Öffnung bildet, der jedoch über dem Innendruck der Kegel 7 während einer im dynamischen Gleichgewichtszustand befindlichen Faden Verfeinerung liegi;^ Die Durchfluß-Einschränkung am Durchgang 13 funktioniert und dient so als Alternative zu der weiter oben beschriebenen Zwischenplatte 4 im Sinne einer Verhinderung des "Herabperlens" an irgendeiner : der Öffnungen der Düsenscheibe 3, bei der die Fadenstreckung unterbrochen worden ist.

. 8 enthält die Darstellung einer anderen Version der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die der Ausbildung gemäß Fig. ähnelt,, die aber ein thermisches Ventil beinhaltete Auch.hier ^ besteht die Füllbuchse aus einem oberen Vorratsbehälter 11 und einem untere Vorratsbehälter 14, von denen jeder einen Glasschmelz e-Füllkörper 12 bzw· 15 enthält, und auch hier befindet sich die untere Düsenscheibe 3 unmittelbar unter einer Heizplatte 1β· Die Glasschmelze-Füllkörper. 12;, 15 sind: durch einen Durchgang 17 miteinander verbunden, der an und für sich nicht dazu dienen muß, eine den kritischen Druck reduzierende Funktion wahrzunehmen.» Der Durchgang 17 wird von einem flüssigkeitsgekühltem schraubenförmigen Wärmeaustauscher 18 umgeben, durch den Kühlluft, Wasser "oder eine andere Flüssigkeit zirkuliert, um die durch den Durchgang 17 hindurchtretende Glasschmelze zu kühlen« Sine ^ran eine geeignete Stromquelle angeschlossene schraubenförmige Heizschlange 19 umschließt enganliegend den Durchgang 17, um das den Durchgang 17 passierende Glas über einen als

Wärmeleitung und Wärmeabstrahlung erfolgenden Wärmeaua·* tausch, durch die Wandungen des Durchgangs 17 hindurch zu erhitzen« Im Glasschmelze-Füllkörper 15 - vorzugsweise zwischen der Heizplatte 16"und der Düsenscheibe 3 - befindet sich ein Temperaturmeßfühler 20 zwecks Aufrechterhaltung der erforderlichen Glastemperatur anmittelbar über der Düsenscheibe 3· Der Temperaturmeßfühler 20 steuert den Wärmeaustauscher 18, die Heizschlange 19 oder die Heizplatte oder aber auch alle diese genannten Elemente.

Durch Aufheizen und Abkühlen des Durchganges 17 kann die Viskosität der den Durchgang 17 passierenden Glasschmelze so gesteuert werden, daB ein gewünschter Druck innerhalb des über der Düsenscheibe 3 liegenden Glasschmelze-Füllkörpers 15 aufrechterhalten wird· Durch Kühlen des Durchganges 17 wird der Glasschmelzestrom gehemmt, so daß damit ein größerer Druckabfall.auferlegt werden kann« Umgekehrt wird durch ein Anheizen des Durchganges 17 ein geringerer Druckabfall auferlegt, Vorzugsweise werden die Heizschlange 19 und der Wärmetauscher 18 dazu genutzt, innerhalb des Glasschmelze-Füllkörpers 15 sowie unmittelbar oberhalb der Düsenscheibe 3 einen Druck aufrechtzuerhalten, der im wesentlichen dem atmosphärischen Druck entspricht· In allen Fällen ist der Druck über der Düsenscheibe 3 (a) geringer als der Innendruck einer Perle 8 oder eines Kügelchens, das sich in der bereits weiter oben beschriebenen Weise bei einer Streckungsunterbrechung an einer Öffnung der Düsenscheibe 3 bildet, und (b) größer als der Innendruck des Kegels 7 während der im dynamischen Gleichgewichts zustand befindlichen FadenVerfeinerung,

Die Zeizplatte 16 wird dazu genutzt, zu gewährleisten, daß

das geschmolzene Glas unmittelbar oberhalb der Düsenscheibe die gewünschte faserbildende Temperatur aufweist»

Durch Anwendung des Durchganges 13 sowie des thermischen Ventils gemäß Pig· .8"kann innerhalb des gesamten Glasschmelze-Püllkörpers 12j .15 ein geeigneter und gewünschter Druckabfall aufrechterhalten werden, um so sämtliche Vorteile der Zwischenplatte 4, wie sie weiter oben erörtert wurden, wahrnehmen zu können» Ob die Heizplatte 16 einen wesentlichen Druckabfall im Glasschmelze-Püllkörper 15 bewirkt.oder nicht, sie dient primär zur Sicherung des Vorhandenseins von geschmolzenem Glas von gewünschter faserbildender Temperatur an der Düsenscheibe 3·

In Pig» 9 bis 12 sind verschiedene Hilfsmittel zur Steuerung der "Temperatur innerhalb der Püllbuchse.1 sowie, der relativen Heizungswerte der Püllbuchsenbestandteile für verschiedene Pormen von nichtbestückt en und bestückten Püll-1 dargestellt·

In Pig· 9 enthält die Püllbuchse 1 einen Glasschmelzefüllkörper 2 über der Düsenscheibe 3» wobei der Glasschmelze-Püllkörper 2 von irgendeiner geeigneten Quelle gespeist, d· h· aus Glaskugeln erschmolzem oder von einem Direkt-Schmelzofen hergeleitet wird.· Die. Zwischenplatte 4 sowie die Dü.senscheibe 3 weisen die Ausbildung, Öffnungsgröße. und Öffnungsdichte auf, wie' sie in Verbindung mit Pig· T bis 4 weiter oben beschrieben wurden.

Die Düsenscheibe/3 der Püllbuchse 1 sowie die Zwischenplatte 4 werden jeweils - wie in Pig, 9 dargestellt - von einer

parallelgeschalteten Gleichstromquelle gespeist. Der Beheizungsgräd der Düsenscheibe 3 and der Zwischenplatte 4 steht im allgemeinen im Verhältnis zu ihrer jeweiligen Dicke· Vorzugsweise in der Ausbildung nach Pig. 9 ist die Zwischenplatte 4 dicker als die'Düsenscheibe 3, so daß die Glasschmelze in stärkerem Maße durch die Zwischenplatte 4 als durch die Düsenscheibe 3 beheizt wird·

Die Düsenscheibe 3 wird an ihrer Außenfläche durch Luft oder, ein anderweitiges Kühlgas gekühlt, das über eine Düse 9 gegen die untere Oberfläche der Düsenscheibe 3 gerichtet wird· Das aus der Düse 9 ausströmende Gas wird vorzugsweise über eine Vielzahl von Austritt ab'ffnungen abgegeben und streicht somit im wesentlichen über die gesamte Ausdehnung der unteren Oberfläche der Düsenscheibe 3» ¹^ 'das- aus den Öffnungen austretende Glas zu kühlen, wie dies noch weiter unten im Zusammenhang mit einer bevorzugten Ausbildung erläutert wird· Die allgemeinen Bedingungen für die Gaskühlung einer nichtbestückten Düsenscheibe 3 für die hier dargestellte spezielle Vorrichtung sind allgemein bekannt·

Zum Anlaufenlassen der Füllbuchse 1 wird der Glasschmelze-· Füllkörper 2 mit Glasschmelze gefüllt, die Düsenscheibe 3 und die Zwischenplatte 4 werden unter Spannung gesetzt, und aus der Düse 9 wird Luft abgegeben, die auf die untere Fläche der Düsenscheibe 3 gerichtet ist· Während des Anlassens perlt das Glas in der in Fig. 2 gezeigten Weise herunter, wobei ein relativ hohes Luftvolumen eingesetzt wird, um die ' Düsenscheibe 3 im erforderlichen Maße zwecks Aufrechterhaltung der geeigneten Scheibentemperatur für ein Abperlen ohne . Überfluten zu kühlen und um damit eine Gegenwirkung gegen die Masse der Perlen 8 und jener Glasströme auszuüben, die vor den der Düsenscheibe 3 benachbarten Öffnungen sowie direkt

'/.. ' .'

unter der Scheibenoberfläche austreten« Die Füllbuchse 1 wird elektrisch gespeist, um im wesentlichen den gesamten Glasschmelze-Püllkörper 2 auf der herkömmlichen Faserbildungstemperatur der Glaszusammensetzung zu halten· Diese Zerfaserungstemperattir wird in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Glasschmelze variieren* Die Paserbildungstemperatur von Ε-Glas kann beispielsweise von 1093 ⁰C bis zu ' 1371 ^QQ - vorzugsweise von 1150 ⁰C bis zo. 1260 ⁰C - reichen« Innerhalb des Glasschmelze-Füllkörpers 2 können durchaus unbeständige oder variable !temperaturgradienten bestehen,, wobei aber die direkt und unmittelbar i|ber den Öffnungen der Düsenscheibe 3 liegende Glasschmelze auf der gewünschten Paserbildungstemperatur der spezifischen Glaszusammensetzung gehalten wird« Diese Temperatur wird durch die elektrisch beheizte Düsenscheibe 3 und Zwischenplatte 4 aufrechterhalten.

An der unteren Oberfläche der Düsenscheibe 3 wird die Temperatur mittels äußerer Kühlvorrichtungen aufrechterhalten, so beispielsweise wird durch den Kühlgasstrom aus der Düse 9 die Temperatur auf einem fliesbeständigen Wert für die spezifische Glaszusammensetzung sowie die Legierung der Düsenscheibe 3 gehalten« Die genaue Temperatur der Düsenscheibe 3 ist schwierig zu messen; angesichts der tatsächlichen Meßwerte des Temperatur^eßfühlers weist aber die untere Oberfläche der Düsenscheibe 3 offenbar eine Temperatur im Bereich von etwa 982 ⁰C bis etwa 1038 ⁰G für E-Gläs-Zusammensetzungen in jenen Fällen auf, in denen die . Düsenscheibe 3 aus J-Legierung gefertigt ist.

Ist das Abperlen oder .die Anlaufoperation erst einmal vollendet und hat die Paserbildung erst einmal in einem dynami- ' sehen Gleichgewichtszustand eingesetzt, dann wird das Luft-

volumen aus der Düse 9 reduziert j dies erfolgt auf Grund der geringeren Glasmenge, aus der sieb, die Bildungskegel und die verfeinerten Fasern an der unteren Oberfläche der Düsenscheibe 3 zusammensetzen« Um ein zu starkes Abkühlen der zu den einzelnen Öffnungen der Düsenscheibe 3 fließenden Glasschmelze wegen der Gaskühlung der unteren Oberfläche der Düsenscheibe 3 in der bevorzugten Ausbildung zu vermeiden, werden bestimmte Maßnahmen ergriffen. Speziell wird (a) die Zwischenplatte 4 elektrisch auf eine Temperatur beheizt, die über der Temperatur der Düsenscheibe 3 liegtj (b) die Glasschmelze in der Füllbuchse 1 wird direkt und',unmittelbar über der Düsenscheibe 3 erhitzt, um einen Wärmeverlust , über-der Düsenscheibe 3 auszugleichen; und (c) haben die beheizte Düsenscheibe 3 und Zwischenplatte 4 vertikal ausgerichtete Öffnungen oder Düsen, so daß das durch die Zwischenplatte 4 erhitzte geschmolzene Glas direkt abwärts durch die Düsenscheibe 3 fließt, wobei die Glasschmelze an .der Peripherie einer 3eden der öffnungen kühler ist als die Glasschmelze im Zentrum einer jeden Düsenöffnung, Das kühlere periphere Glas trägt zur Verhinderung eines Überflutens bei, während das heißere zentrale Glas die Fadehbildung fördert. Sämtliche aus jeder der. Düsenöffnungen austretende Glas wird zu einem Filament verfeinert, wobei sich der Prozeß - sobald er einmal in Gang gesetzt .wurde--' wie bei der normalen Faserverfeinerung fortgesetzt.

In einer speziell bevorzugten erfindungsgemäßen Ausbildung, die eine Düsenscheibe 3 aus J-Legierung sowie eine S-Glas-Zusaamensetzung verwendete, lag die Glasschmelze über der Düsenscheibe 3 bei einer Faserbildungstemperatur von etwa TI50 ⁰C bis zu etwa 1260 ⁰G und an der äußeren unteren Oberfläche der Düsenscheibe 3 wurde eine Temperatur von

etwa 982 ⁰C bis etwa 1038 ⁰C ermittelt. Ea wird ein Temperaturgefälle von etwa 93 ⁰C bis 204 ⁰C aufrechterhalten; .vorzugsweise wird der Bereich etwa 93 ⁰C bis etwa 149 ⁰C betragen, Für andere Glaszusammensetzungen wird die Faserbildungstemperatur variieren, und für andere Kombinationen von Glaszusammensetzungen und Legierung wird die Pließbeständigkeitstemperatur variieren»

Da die Temperatur der Düsenscheibe 3 auf einem Uichtfließ-Wert gehalten wird, kann die·Scheibentemperatur auf dem ~ gewünschten leaaperaturgefalle gehalten werden, indem die Dicke der Düsenseheibe 3 im Verhältnis zur Dicke der · , :Zwischenpla,tte 4 in geeigneter Weise bemessen wird, indem' der .Heiastromfluß', durch die parallel miteinander verbundene Düsenscheibe 3 und die Zwisehenplatte 4 entsprechend gesteuert wird und indem jenes^Luftvolumen, variiert wird, ; das aus der Düse 9 austritt und das quer über die Düsenscheibe 3 sowie die an der unteren Oberfläche der Düsenscheibe 3 vorhandenen entstehenden Kegel 7 streicht, Pur spezielle Aufbauten und Glaszusammensetzungen werden weiter unten spezifische Scheibendicke, Luftstromvolumina, Glasteaperaturen und Düsenseheibentemperaturen angegeben.

Im Falle'einer Faserunterbrechung an einer oder mehreren "der Düsen derDüsenscheibe 3 - wie beispielsweise in Fig.. oder 6 dargestellt - wird die Wäraaebilanz nicht wesentlich aufgehoben,- und es besteht keine Notwendigkeit des Yariierena entweder der Ee.iz.ung der Düsenscheibe 3 und der Zwischenplatte 4 oder des Luftstromes aus der Düse 9· Jede Veränderung, des Glasvolumens (wann der Kegel 7 sich in ein Kugelchen oder eine Perle 8 umwandelt) an der spezifischen öffnung, an der es zur Unterbrechung-kommt, bewirkt keine

Änderung der Gesamt-Wärmebilanz, da die anderen, noch im StreckungsprozeQ befindlichen Kegel 7, nicht beeinträchtigt werden. Die Düsenscheibe 3 weist bereits die für die Perlenbildung an der spezifischen Düaenöffnung geeignete nichtnetzende Temperatur auf· Demzufolge vergrößert sich die Perle 8 nicht, und die Perle 8 kann in ihre jeweilige öffnung zurückwandern, wie dies alles weiter oben im Zusammenhang mit Pig, 4 beschrieben wurde.

In einer in Pig. 10 gezeigten Version der vorliegenden Erfindung ist eine DUsenscheibe 3a eines bestückten Typs vorgesehen, wie er weiter oben im Zusammenhang mit Fig. 5 beschrieben wurde. Die Version von Fig. 10 arbeitet im wesentlichen in der gleichen Weise, wie dies bei der Version nach Fig· 7 der Fall ist.

Die. Temperaturverhaltnisse innerhalb der Auaführungsform nach Fig. 10 sind im wesentlichen die gleichen wie innerhalb der Ausführungsform nach Fig.-9V-Es ist.lediglich notwendig-, -daß die untere Oberfläche der Düsenscheibe 3a oder - genauer gesagt - die Enden der Spitzen der Düsenacheibe 3a auf einer Temperatur gehalten werden, bei der eine Fadenbildung möglich ist. Des weiteren besteht auf Grund der' Spitzen der Düsenscheibe 3a für die Glasschmelze eine geringere Tendenz, über die untere Oberfläche der isolierten , Spitzen hinwegzufluten, wodurch die Düsenscheibe 3a bei . flieSbeständigen Temperaturen gefahren werden kann, die über der flieBbeständigen Temperatur der Düsenscheibe 3 . liegen. Mithin ist die Temperatur der Düsenscheibe 3a von weniger kritischem Charakter als die Temperatur der Düsenscheibe 3, dies einfach daher, weil die Düsenscheibe 3a auf Grund des Vorhandenseins,der Spitzen eine geringere 'Über-, flutungsneigung besitzt._e

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Bei Einsatz einer bestückten 'Düsenscheibe 3a können herkömmliche Heiz- und Kühlvorrichtungen in Verbindung mit den eine Druckgsf'alle aasübenden Vorrichtung gemäß Fig· 1 bis 8 genutzt werden, um die tropfenfreie erfindungagemäße Arbeitsweise zu gewährleisten, solange das geschmolzene Glas oberhalb der Düsenscheibe 3a die geeignete Faserbildungstemperatur aufweist« '

In Fig· 11 wird eine andersart ige Formungsvorrichtung dargestellt, die mit einer herkömmlichen Rippenblechkühlung arbeitet» Genauer gesagt, in Fig. 11 entsprechen die Füllbuchse 1, die Düsenscheibe 3a und die Zwischenplatte 4a in ihrem Aufbau den entsprechenden Elementen in Fig· 10· Die Düsen 9 sind jedoch durch herkömmliche Rippenkühlbleche 10 ersetzt worden, die sich unmittelbar unter der Düsenscheibe 3a befinden und die bei einem normalen Arbeiten die Spitzen der Düsenscheibe 3a sowie der faserbildenden Kegel 7 mittels Abstrahlung und Temperaturleitung wirksam, kühlen· Das Sippenkühlblech 10 wird'vorzugsweise mittels einer wärmeaustauschenden ^Flüssigkeit gekühlt, die über Leitungen 10b in die Elemente 10a eingeleitet wird, wie dies im Fachgebiet weithin bekannt ist· Abgesehen von diesem Ersetzen der Düsen 9 durch die Rippenkühlbleche .10 sind.Aufbau und Arbeitsweise der Ausführungsform gemäß Fig. 11 identisch mit dem Aufbau und der Arbeitsweise der Ausführungsform gemäß Fig, 10·

Die. vergangene Darstellung der Druckwirkungen und der Temperaturwirkungen der baulichen Ausführung und der Verfahrensschritte der vorliegenden Erfindung hat. diese beiden, Variablen derart isoliert, daß sie unabhängig voneinander betrachtet werden können· Diese beiden Variablen machen ,aber

in ihrer Kombination den Aufbau and die Arbeitsweise einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aus· Um das Unterbrechen der Faserbildung in der gesamten Füllbüchse 1 beim Ausfall der Faserbildung an einer spezifischen Öffnung zu vermeiden, ist es notwendig, daß der Druck oberhalb der Düsenscheibe 3 (a) unter dem Innendruck eines sich bei der StreckungsUnterbrechung bildenden Kugelehens bzw» einer sich dabei bildenden Perle 8 liegt und daß er (b) über dem Segel-Tnηendruck während der im dynamisehen'Gleichgewichtszustand 'befindlichen Paserstreckung liegt, wie dies im Zusammenhang mit Fig· 1 bis S weiter oben erläutert wurde· Um die passenden thermischen Bedingungen für die Faserbildung sowie die gewünschten nichtnetzenden Temperaturen an der Düsenscheibe 3a aufrechtzuerhalten - und dies speziell an der unbestückten Düsenscheibe 3a - ist es notwendig, daß die Temperaturverhältnisse aufrechterhalten werden, wie sie im Zusammenhang mit Fig. 9 bis 11 erläutert wurden, ' ' _;

Diese beiden Variablen können ohne weiteres korroliert werden, indem die Zwischenplatte 4 der Fig· 1 und die Düsenscheibe 3 der Fig, 1 in der in Fig. 9 dargestellten Weise in Parallelschaltung elektrisch miteinander verbunden werden, wobei die Zwischenplatte 4 in der Nähe der Düsenscheibe 3 angeordnet wird und wobei die Zwischenplatte 4 derart gestaltet sein muß, daß sie den gewünschten Druckabfall über die Zwischenplatte 4 hinweg zwecks Aufrechterhaltung des gewünschten Druckes über der Düsenscheibe 3 innerhalb des Raumes 5 liefert· Durch Gewährleistung der geeigneten relativen Dicke der Düsenscheibe 3 und der Zwischenplatte 4 können die relativen Heizw.irkungen der Düsenscheibe 3 und der

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Zwischenplatte 4 auf den Glasschmelz-Füllkörper 2 aufrechterhalten und die passenden Temperaturverhältnisse an der Düsenscheibe'3 .geschaffen werden, wobei die letzt endliche Steuerung durch den Grad der Kühlung der Düsenscheibe 3 entweder durch Luft aus der Düse 9 oder' durch die Rippenkühl- bleche 10 ausgeübt wird«· Auf diese Weise kann ein außerordentlich einfacher Aufbau geschaffen werden, bei dem. die beiden Düsenscheiben 3 oder 3a und Zwischenplatten 4 oder 4a die passenden Betriebsbedingungen sowohl hinsichtlich des Druckes als auch hinsichtlich der Temperatur in Kombination mit den Kühlvorrichtungen außerhalb der Düsenscheibe 3 und 3a erbringen werden» - . ·

,Es ist jedoch nicht notwendig, eine derartige vereinfachte . "Verbuhdbauweise zu realisieren» Anstelle der in Fig*. 1 bis 11 dargestellten Vorrichtungen kann auch eine Anlage gemäß Pig. 12 genutzt werden. Bei der in Fig. 12 dargestellten * . Bauart sind die Funktionen der Drucksteuerung und der Tempe-

\ ratursteuerung voneinander getrennt und isoliert. In Fig, 12 enthält die Füllbuchse 1 einen Glasschmelze-Füllkö'rper 2, innerhalb dessen eine Drucksteuerungs-Zwischenseheibe 4b derart angeordnet ist, daß sie sich an geeigneter Stelle über der Düsenscheibe 3j aber innerhalb der Begrenzungen des .Glasschmelze-Füllkörpers 2 befindet· Vorzugsweise ,besitzt · die Druckst.euerungs-Zwischenscheibe 4b im wesentlichen die Außenabmessungen.der Düsenscheibe 3 und ist mit Öffnungen versehen, die hinsichtlich Größe und Anzahl so bemessen sind ,ν daß sie den erforderlichen Druckabfall unmittelbar über der Düsenscheibe 3 gewährleisten. Die Drucksteuerungs-

' 2wischens.cheibe 4b bewirkt einen Druckabfall durch die Druckst euerungs-Zwischensche ibe 4b hindurch, der den.weiter oben .. erläuterten Prinzipien entspricht,_iso daß der Druck inner-

halb des Raumes 5 unter der Drucksteuerungs-Zwischenseheίbe 4b sowie unmittelbar oberhalb der Düsenscheibe 3 vorzugsweise im wesentlichen dem atmosphärischen Druck entspricht« · . -.

Ein zwischengeschaltetes Heizelement 4c ist dergestalt angebracht, daß es unmittelbar über der Düsenscheibe 3 zu liegen kommt, wobei das Heizelement 4c und die Düsenscheibe 3 in Parallelschaltung zwecks Beheizungan eine elektrische Stromquelle angeschlossen werden können« Bei dem Heiaelement 4c kann es sich um eine mit öffnungen versehene Scheibe, ein Heizgitter, eine Reihe von Heizstäben oder um irgendeinen anderweitig geeigneten Mechanismus zum Aufheizen des Glases auf Paserbildungstemperatur handeln. Das Heizelement 4e kann von jeglicher gewünschten baulichen Konfiguration sein, solange der Druckzustand oberhalb der Düsenscheibe 3 aufrechterhalten wird·

Die Vorrichtung gemäß Pig. 12 arbeitet in der gleichen Y/eise, .' wie dies bei der "Vorrichtung gemäß Pig· 1 und 10 der Pail ist, um sowohl die erforderlichen Druck- als auch Temperaturregelungen im Glasschmelze-Püllkörper S oberhalb der Düsenscheibe 3 aufrechtzuerhalten und Glas mit der gewünschten Temperatur zur Düsenscheibe 3 zu liefern·

Pig, 13 zeigt eine Vorrichtung zur Glas-Endlosfadenbildung, wobei die dargestellte Ausrüstung frischgebildete Filamente zu einem nicht zusammengedrehten Bündel oder Faserbündel zusammenfaßt und das Faserbündel in Gestalt einer aufgewickelten Packung sammelt·

Wie in Pig. 13 bis'17 dargestellt, ist ein unbe stückt er ^N' Behälter oder auch. Pullbuchse 21 aas Platin oder einer Platinlegierung, wie etwa J-Legierung, mit im allgemeinen gegenüberliegenden Stirnwänden 22 sowie gegenüberliegenden Seitenwänden 24 vorgesehen» Die Püllbuchse 21 faßt einen Glasschmelze-füllkörper 25, normalerweise ein E-Glas_r der in Gestalt von Strömen ,30 aas eng beieinanderliegenden ( öffnungen 26 in einer dünnen Bodenwahdung 28 abgegeben

wird· Die Bodenwandung 28 weist eine eb.ene äußere Boden-. " fläche"32 auf. ' . .

Zur -Versorgung der Püllbuchse 21 mit Glasschmelze kann jede geeignete Vorrichtung verwendet werden« ,Wie in der Zeichnung -, dargestellt, wird die Püllbuchse 21 aus einem Schmelzer 33 über einen Glaskonditio-nierer 34^ und eine; Versorgungsleitung 36 mit Glasschmelze beschickt·

Über dem Schmelzer 38 ist ein Vorratsbehälter 40 angebracht, der 'Glasstücke, wie etwa Glaskugeln 42, enthält.

.'.... Bei Betrieb der Anlage,bewegen sich die .Glaskugeln 42 infolge der Schwerkraft abwärts in den Schmelzer 38, in welchem sie auf einen geschmolzenen Zustand reduziert

; - werden. .. .."./ .:

. Der Glaskonditionierer^: 34, der Schmelzer 38 und die Püll-·. buchse 21 (ausgenommen dessen unterer Teil) sind auf herkömmliche Weise von einem feuerfesten Material 41 umgeben.

Der Schmelzer 38 wird von Endwandungen 44 und .Seitenwan--·· . düngen 46 eingefaßt, die jeweils ein unteres konvergierendes . . ;Teil 48 aufweisen. Die unteren Enden der Teile 48 bilden einen Auslaß 50 oder einen Hals, durch den Glasschmelze vom

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Schmelzer 38 abfließt· Am Auslaß 50 befinden sich zwei längs angeordnete Gruppen von mit Abständen zueinander angeordneten Drähten 52 oder Bauteilen, die an die Seitenwandungen 46 angeschweißt sind· Zwischen den Gruppen von Drähten 52 befindet sich eine vertikal angeordnete Scheibe 54· Die Unterkante der Scheibe 54 sowie die unteren Enden der Drähte 52 schließen vorzugsweise etwas unter dem Hormalpegel des Glases im Glaskonditionierer 34 ab, Glasschmelze vom Schmelzer 38 fließt aus dem Auslaß 50 entlang den Drähten 52.und der Scheibe 54 in Gestalt eines dünnen Filmes bzw» dünner Filme abwärts auf das geschmolzene Glas im Glaskonditionierer 34.

Die Stirnwände des Schmelzers 38 weisen elektrische Anschlüsse 56 auf♦ Den Anschlüssen 56 wird auf konventionelle Weise elektrischer Strom angelegt, um die Glaskugeln 42 zu schmelzen·

Der Glaskonditionierer 34 besteht aus Stirnwänden 60, Seitenwänden 62 und einem Verbund-Oberteil 64, das eine Kammer 66 bildet· Das Verbund-Oberteil 64 besteht aus einem oberen Bauteil 67 und einem unteren Bauteil 68, die durch feuerfestes Material 69 voneinander getrennt sind· Im oberen Teil der Kammer 66 ist ein erstes V-förmiges Sieb 70 angeordnet, das an die Seitenv/ände 62 und die Stirnwände 60 angeschweißt ist» Ein eingebuchteter Teil 72 des Siebes 70 enthält eine Gruppe von in Abständen angebrachten Glasdurchflußöffnungen 74· Entlang jeder der Oberkantenregionen des Siebes 70 ist eine lineare Gruppe von mit Abständen angeordneten .Entlüftungsöffnungen 76 angeordnet·

Unterhalb des Siebes 70 ist ein zweites V-förmiges Sieb 80

ο *j \

an die. Seitenwände 62 and die Stirnwände 60 angeschweißt.

Entlang jeder der Oberkantenregipnen des Siebes 80 ist eine lineare Gruppe von mit Abständen angeordneten Glasfließöffnungen 82 angeordnet.

1 ,

Das Verbundoberteil 64 beinhaltet ein jaitlüftüngsrohr 84 "zum Abführen von Gasen, die sich aus der Glasschmelze im Glaskonditionierer 34 entwickeln. i

Beim Arbeiten der Anlage bewegt sich geschmolzenes Glas abwärts in die Kammer 66 sowie durch die Glasdurchfluß-Öffnungen 74 M 72 des ,Siebes 70. Die

. Glasschmelze bewegt .,sich dann .im allgemeinen aufwärts in ^: den Raum zwischen- den Sieben 70 und 80 sowie daran anschließend 'wieder abwärts -.durch die .Glasfließöffnungen' 82

in die oberen Regionen des Siebes 80. Aus der Glasschmelze austretende Gase können über die Entlüftungsöffnung 76 :in den oberen Regionen des ersten Siebes 70 sowie durch das Bntlüftungsrohr 84 in die Atmosphäre entweichen. Das Glas fährt dann fort, sich abwärts durch die Versorgungsleitung 36, zur Püllbuchse 21 hin zu bewegen.

Die Stirnwände 60,beinhalten¹elektrische Anschlüsse 86. den Anschlüssen ^:86 wird elektrischer Strom-in einer herkömmlichen Weise angelegt. - . .

Sine Sonde 90 ragt abwärts durch das Entlüftungsrohr 84 zum Glaspegel unmittelbar unter dem Schmelzer 38. Konventionelle Strommeßvorrichtungen (nicht dargestellt) sind mit .der Sonde 90 verbunden und variieren den Stromfluß durch den Schmelzer 38 entsprechend dem Glaspegel in "der Kammer 66«

Die.s gleicht die Schmelzgeschwindigkeit dem Durchsatz des die Öffnungen 26 in der dünnen Bodenwandung 28 der Füllbuchse 21 verlassenden Glases.an« Regelvorrichtungen dieser Art sind allgemein bekannt·

Die Füllbuchse 21 kann indes auch durch andere Quellen mit Glas "versorgt werden» So kann sie beispielsweise in einem Direktschmelzgang genutzt werden*

Während der Filamenterzeugung bewegt sich geschmolzenes Glas durch Öffnungen in drei innenliegenden, voneinander durch Abstände getrennten und vorzugsweise parallelen wandähnlichen Konditionierungselementen oder Bauteilen 100j 102} 104 abwärts zur Bodenwandung 28 der Füllbuchse 21, wie dies am besten in Fig· 16 dargestellt ist. Diese Bauteile 100} 102} 104 erstrecken sich über das Innere der Füllbüchse 21'in einer Richtung, die quer zur abwärts gerichteten Glasbewegung-während der Filamentproduktion verläuft· Bei dem oberen Bauteil 100 handelt es sich um eine mit Öffnungen versehene und am Eingang zur Füllbuchse 21 angebrachte Heizwand, die bei Betrieb der Anlage dazu tendiert, die Temperatur der sie abwärts durchlaufenden Glasschmelze auszugleichen· Bei dem mitteleren Bauteil handelt es sich um eine zwischen den Bauteilen 104 und angebrachte und mit öffnungen versehene Heizwand bzw. um ein Heizsieb. Ss siebt Steine und Gispen aus dem in Querrichtung darüberfließenden Strom des Glassphmelze-Füllkörpers 25 heraus. Des weiteren trägt es auch dazu beiy ,die Glastemperatur auszugleichen. Das untere perforierte Bauteil 104 weist ein dünneres perforiertes Wandungsteil 105 auf, das allerdings noch nennenswert dicker ist als die Bauteile 100 und 102. Das Wandungsteil 105, das mit nur

-,; :, . '. - . . ; -39-

geringem Abstand'liber der Bodenwandung 28 liegen kommt, funktioniert als ein Durchflußwiderstand für die .Glasschmelze' - dies primär auf Grund seiner Dicke, Das Bauteil 104 aad dabei insbesondere das Wandungsteil 105 dienen als Druckplatte, sie stellen damit ein Äquivalent für die in den weiter oben beschriebenen Pig· 1 bis 12 dargestellte Zwischen platte 4 oder 4a dar. Die untere Düsenscheibe oder ^r'\ Bodenwandung 28 entspricht der Düsenscheibe 3 oder 3a in den • weiter oben beschriebenen Pig, 1 bis 12, ^

Der Raum zwischen dem Wandungsteil 105 des Bauteiles 104 und der Bodenwandung 28 ist das Äquivalent für den Raum 5 in Pig, 1 bis 12 und bildet einen flachen Schacht bzw, einen die Glasschmelze vorfertigendenRaum 106 unmittelbar über den Eingängen 107 der öffnungen 26 an der Innenfläche 108 der \ "Bodenwandung 28, Die Druck- und Heizwirkungen des Wandungs- v . teiles 105, wie sie in Verbindung mit Pig, i bis 10 erörtert wurden und wie sie im folgenden weiter erörtert werden, sind ';' im Rahmen der in Pig, 13 bis 20 gezeigten bevorzugten erfindungsgemäß en Ausbildung, von Bedeutung,

. Abstandhalter 109 verbinden jeden der Wandungsteile 105-mit dem entsprechenden Abschnitt der Bodenwandung 28, Die

. Abstandhalter 109 wirken einem Durchsacken oder Ausbauchen, der dünnem Bodenwandung 28 entgegen.und erhalten damit die

- ebene Lage der Bödenfläche 32,

. Pig, 18 ist eine Grundrißdarstellung des rechteckigen gestalteten oberen,.mit Öffnungen versehenen Bauteiles 100, Hierbei gibt es eine Mittelreihe von vier öffnungen 110 entlang der Längsachse des Bauteils 100, Laterial auf jeder Seite dieser Mittelreihe befindet sich eine Reihe von drei versetzten

Öffnungen 110 a· In dieser speziellen Ausfiihrungsform sind die Öffnungen der Mittelreihe jeweils 3»8 cm von der Mitte voneinander entfernt» Die Öffnungen der Seitenreihen weisen Abstände von 3»2 cm auf« Sämtliche Öffnungen haben einen Durchmesser von 0,64 cm« Die Dicke des Bauteiles 100 beträgt 0,05 cm« ^f

Pig« 19 ist eine Grundrißdarstellung des rechteckig gestalteten Bauteiles 102* In der gezeigten spezifischen Ausbildung gibt es 13 Reihen von Öffnungen 112 mit jeweils 0,14 cm Durchmesser, die sich längs des Bauteiles 102 erstrecken« Dies entspricht 22 Öffnungen pro Quadratentimeter· Die Dicke des Bauteiles 102 beträgt 0,05 cm«

In anderweitigen erfindungsgemaßen Ausfuhrungsfornien brauchen Teile wie die Bauteile 100} 102 nicht vorhanden zu sein« Dies speziell in einer mit Direkt schmelze arbeitenden Filanientbildungsoperation_r

Das Wandungsteil 105 weist Öffnungen 114 in einem, solchen Muster auf, das vorzugsweise dem Muster der öffnungen 26 in der Bodenwandung 28 entspricht« Wie gezeigt wird, ist das· Wandungsteil 105 0,15 cm dick und weist Öffnungen mit einem Durchmesser von 0,13 cm auf; ihre Mittelpunkte sind, in der bevorzugten Version mit den Mittelpunkten der Öffnungen ausgerichtet» Die Öffnungsdichte in dem-Wandungsteil 105 beträgt 15 Öffnungen pro QuadratZentimeter« Die Öffnungsdichte in der Bodenwandung 28 beträgt 15 Öffnungen pro Quadrat Zentimeter. Die Bedenwandung 28 ist 0,025 cm dick und weist Öffnungen 26 mit.einem Durchmesser von 0,15 cm auf« Größe, Anzahl und Öffnungsdichte der Öffnungen in dem

Wandungsteil 105 sowie der Bodenwandung 28 können variiert werden, wie dies weiter oben in Zusammenhang mit Pig«, 1 b,is 12 erläutert wurde. In der dargestellten Ausbildung ist das Wandungsteil 105 etwa sechsmal so dick wie.die Bodenwandung 28 _r. wobei dieses Dickenverhältnis solange vari-, iert werden kann, bis - wie weiter oben erläutert - d'er gewünschte Druckabfall über das Wandungsteil 105 hinweg aufrechterhalten wird*

.Was nun Fig. 17 betrifft, so wird dort acht Abschnitte 116 auf der Bodenwandung 28 zu erkennen seInV Jeder Abschnitt 11.6 ': weist 38 Öffnungen auf,; die· sich zur äußeren Bodenfläche 32 der Bodenwandung. 28 :hin öffnen·

.Die gesamte Püllbuchse 21 einschließlich ihrer gesamten .' inneren Baut-eile wird in einer im Fachgebiet bekannten Art und Weise elektrisch.widerstandsbeheizt, wobei dies durch

.Strom erfolgt, der aus einer nicht dargestellten Quelle über Anschlüsse' 118 an den Stirnwänden 22 der Füllbuchse 21 angelegt wird· Die Anschlüsse 118 erstrecken sich von der unteren Region der Stirnwände 22 -ausgehend in Auswärts- und Abwärtsrichtung· In einem gewissen Sinne läßt die,Anordnung der Anschlüsse 118,diese.als eine Verlängerung der Bodenwandung 28.erscheinen· E3 können auch anderweitige Anschluß-Anordnungen genutzt'werden. Die .Anschlüsse 118 stellen.das Äquivalent zu den Anschlüssen in Fig. T bis.-10'-.ar,, die in Parallelschaltung dazu dient, das Wandungsteil 105 und die Bodenwan-

. dung 28 mit Energie zu versorgen· .

.Sin drehbar angetriebener Klemmring 120 einer unter dem . 'Speisebehälter oder der Füllbüchse 21 angebrachten Aufwickelvorrichtung .122 streckt die Ströme 30 zu Sndlos-Glasfasern

124· ' ' ". ' . '

Ein zwischen der Aufwickelvorrichtung 122 und dem Speisebehälter angebrachterSammeischuh 125 faßt die Endlos-Glas- < fasern 124 zu einem Faserbündel.126 zusammen. Die Aufwickelvorrichtung 122 sammelt das Faserbündel 126 in Gestalt einer aufgewickelten Packung 128 auf einem Sammelrohr 130, das teleskopartig auf dem'Klemmring 120 angebracht ist.

Ein Applikator 132, wie- er im Fachgebiet· bekannt ist, ist oberhalb des Sammelschuhs 125 angeordnet und appliziert einen Schützüberzug oder ein anderweitiges Umhüllungsmaterial auf die Bndlos-Glasfasern 124, bevor diese zum Faserbündel 126 zusammengefaßt werden*

Desgleichen können anderweitige herkömmliche Filament-Yerfeinerungsvorrichtungen, Sammelvorrichtungen und Leimauftragvorrichtungen zum Einsatz gelangen«

Die in Fig, 13 dargestellte Yorrichtung beinhaltet Yor- . richtungen zur Abführung von Wärme von der filamentbildenden Umgebung an der Boden?*andung 2S. Wie dargestellt ist, sind · Kühlvorrichtungen in Gestalt einer Düse 140, insbesondere " einer Flüssigkeitsdurchflußdüse, vorgesehen« Diese leitet einen Strom von Kühlflüssigkeit oder Kühlgas, wie etwa Luft, aufwärts gegen die Bodenwandung 28 der Füllbuchse 21, um die filamentbildende Zone zu kühlen« Der Kühlluft strom, führt Wärme'von der, filamentbildenden Hegion ab und: trägt dazu bei, diese Region in dem für die Filamentbildung erforderlichen Zustand zu halten« Die Düse 140 stellt das Äquivalent für die in Fig, 7» 8 und 10 gezeigte und weiter vorn beschriebene Düse 9 dar« Desgleichen können auch andere Kühlvorrichtungen, wie etwa Rippenblechkühler, eingesetzt werden. '

· -43-

Die Düse 140 beinhaltet, ein hohles Gehäuse 142 sowie eine Reihe von Rohren.144 mit Ihren Ausgängen auf der Oberseite des Gehäuses 142· Die Rohre 144 kommunizieren mit dem Inneren des Gehäuses 142, Die dem Sieb 80 unter Druck zugeführte Luft wird über die Ausgänge der Rohre 144 aufwärta abgegeben« Jedes der Rohre 144 erstreckt sich 15 cm über das Gehäuse 142 hinaus und weist einen Durchmesser von 0,95 cm auf· Jedes der Rohre 144 kann mit einem Ventil versehen werden, um auf diese Weise individuelle Rohraustrag-Modifikationen zu erzielen« .

Die Düse 140 ist dergestalt positioniert, daß die Rohre 144 um 83 Grad aus der Horizontalen nach oben gerichtet sind und auf die Längsmittelregion der Bodenwandung 28 erzielen· Die ' Enden der Rohre 144 befinden,sich.in einer Entfernung von etwa' 20 cm von der Bodenfläche 32* Beim Betreiben 'der. in Fig,· 13 bis, 20 dargestellten spezifischen baulichen Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird (a) der Düse .140 Luft mit einem Druck.von etwa 3,4 kPa zugeführt j (b) wird"während-'des"Anlassens'die Düse 140 derart eingestellt, daß Luft in einer Durchflußmenge von etwa 113 & pro Stunde für die Perlenbildung ausgetragen wird} und (c) wird während der im dynamischen Gleichgewichtszustand befindlichen FilamentVerfeinerung die Düse 142 derart eingestellt, daß Luft in einer verringerten Durchflußmenge von etwa 42 m

pro Stunde abgegeben wird·

Beim Anlassen wird ein Druck.der Glas-Füllhöhe in der Füll-; buchse 21 an der Bodenwandung 28 aufgebaut, wobei ein genügend, abwärts gerichteter Druck aufgebaut wird, um geschmolzenes Glas durch die öffnungen 26 der Bodenv.'sndung 28

ι

zu extrudieren* Beim praktischen Betrieb befinden sich normalerweise 20 bis 30 cm Glas über der Bodenwandung 28, wobei erfindungsgemäße Bedingungen dergestalt vorliegen, daß bewirkt wird, das geschmolzenes Glas mit Filamentbild'ungstemperatur abgegeben und zu einzeln vorliegenden Kugeln oder Perlen 8 an den öffnungen 26 ausgebildet wird, wobei es über die Öffnungsstellen hinweg nicht zu einem einzelnen überfluteten Glaskörper 3εο mmt· Die Bildung einzelner, voneinander getrennter Kugeln erfolgt über die gesamte mit Öffnungen versehene Region der Bodenwandung 28 hinweg· Die Kugeln wachsen an, bis sie auf Grund ihrer Massen einzeln von der Füllbuchse 21 herabfallen, wobei sie filamentähnliche Schwänze hinter sich herziehen. Diese Bildung einzelner Kugeln erleichtert das Starten des Prozesses in starkem Maße5 die Spezielle Kugelbildung und die Bedingungen unter denen es zu ihr kommt, sind im Detail in Verbindung mit Fig· 2 beschrieben, in der die Herausbildung der Kügelchen oder Perlen 6 veranschaulicht ist₀ .

Während der Filamenterzeugung führt das Auftreten von Perl-"tropfen" zu einer Unterbrechung des Filamentbildungsprozesses, und demzufolge ist eine derartige Erscheinung während der Filamentproduktion nicht wünschenswert· Während der Filamenterzeugung werden Tropfen an der Fällbuchse 21 durch jene Druckveränderung vermieden, die in dem Moment in der Glasschmelze bewirkt wird, in dem sich das Glas abwärts über einen Fließwiderstandsbereich bewegt, der in der veranschaulichten bevorzugten Ausbildung die Form des beheizten und mit Öffnungen versehenen Wandungsteiles 105 annimmt· Wie weiter oben ausführlicher erläutert (siehe die Beschreibung _v der Fig· 3 und 4), wird während der Filamentproduktion

in der Glasschmelze an der Bodenwandung 28 ein bevorzugter and im wesentlichen atmosphärischer Druck erzeugt, so daß im Falle einer filament.unterbrechung an einer der; Öffnungen'26 der Glasschmelzestrom aus einer solchen öffnung 2β stoppt» -..·..

Mim aber zu einer Darstellung des Anlaufvorgangesj An den öffnungen 26 werden einzelne Perlen durch das:Vorhandensein von Bedingungen gebildet, die (a) ermöglichen, daß das' den Öffnungen 26 zugeleitete geschmolzene Glas aus diesen bei Filamentbildungst.emperatur austritt und die (b)^- die Bodenflache 32 in Ihrer Temperatur in genügendem"Maße unter der Filamentbildungstemperatur des abgegebenen Glases hält,, so daß -sich die Bodenfläche 32 hinsichtlich des ^! emittierten Glases in einem.fließbeständigen Temperatur- - zustand befindet. Wie die Erfahrung zeigt, weisen die meisten '/industriellen S-Glasarten eine Filamentbildüngstemperatur im Bereich von 1093 bis 1371 ⁰C auf; viele zeigen eine Filamentbildungstemperatur im Bereich von 1150 bis 126O ⁰C, Die Erfahrung, zeigt, daß der nichtflutende TemperatUrzustand "für J-Legierung und S-Glas im allgemeinen zwischen etwa 980 ⁰C und 1030 ⁰C liegt, . . -

In einem .Verfahren, das ein strombildendes Bauteil aus Metall oder Metallegierung'wie etwa die mit Öffnungen 26 versehene, Bodenwandung 28 benutzt, ist die Dünnheit der Bodenwandung 28 wichtig sowohl hinsichtlich des Austr.agens von Glasschmelze in einem' filamentbildenden Zustand als auch hinsichtlich der niedrigeren nicht flutenden 'Temperatur seiner Bodei fläche 32·^:Das geschmolzene Glas passiert die sehr.kurzen ._; Öffnungswege einer dünnen" Dusenscnei.be" 3 so schnell, daß" dem. Glas nur wenig Energie_: entzogen wird· Demzufolge kann

-46- .

die Masse des von den Öffnungen 26 emittierten geschmolzenen Glases durchaus in dem für die Filamentbildung geeigneten Temperaturzustand sein. Es wird angenommen, daß sich lediglich eine kleine äußerliche Region der Glasschmelze,im Kontakt mit der Bodenfläche 32 im Austrittsbereich der öffnungen in dem niedrigeren, nichtfließenden Temperaturzustand der Bodenfläche- 32 befindet·

Die Dünnheit einer Bodenwandung 28 mag dort nicht so bedeutungsvoll sein, wo die Bodenwandung 28 aus einem Material mit einer von Platinlegierung unterschiedlichen thermischen Leitfähigkeit, wie beispielsweise aus einem hitzefesten Keramikmaterial, besteht·

Die Praxis hat gezeigt, daß bei der in 3?ig. 13 bis 20 gezeigten erfindungsgemäßen Version die Bodenwandung 28

j vorzugsweise dünner als 0,038 cm isf, wenn J-legierung mit S-Glas verwendet wird· Erfolgreich ist eine Bodenwandung ; 28 mit einer Dicke von 0,025 cm eingesetzt worden« Sin bevorzugter¹ Dickenbereich reicht von etwa 0,025 cm bis zu etwa 0,031 cm; Wandungen mit einer Dicke von mehr als 0,038 cm können zu viel elektrische Energie leiten und dadurch zu heiß werden· Wie jedoch in Verbindung mit Pig, 9 .·

. bis 1.1 erläutert wurde, bestimmt die relative Dicke der Zwischenplatte 4a und der Düsenscheibe 3a die relative Aufheizung der Düsenscheibe 3a, weshalb die Dicke, der Düaenscheibe 3a je nach der Version der Vorrichtung von diesen definierten Werten beträchtlich variiert werden kann.

In der Ausbildung gemäß Pig· 13 bis 20 spielt das elektrisch beheizte und mit Öffnungen versehene Wandungsteil 105 eine

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wichtige Rolle bei der Zufuhr ting von Energie zur Glasschmelze in der Püllbachse 21- zwecks Erreichung der erfindungsgemäßen Glas- und Wandungsbedingungen· Wenn auch die dünne Bodenwandung 28 und das Wandungsteil 105 parallel geschaltete

•Widerstandsglieder in einem elektrischen Stromkreis bilden, so zeigt sich doch enhand von Berechnungen, daß die mit öffnungen versehenen Abschnitte 116 der Bodenwandung 28 im Vergleich zum Wandungsteil 105 nur geringe Widerstands- ^ .wärme empfangen; dies resultiert in erster Linie aus dem hohen Widerstand auf Grund seiner geringen Dicke».Als ein Ergebnis hiervon erfolgt die Wärmeversorgung der mit öffnungen versehenen Abschnitte 116 primär vom Wandungsteil 105 durch den Glasschmelze-Pullkörper 25 in Form von Wärme-', leitung, : : . . _r

Der Abstand zwischen der Bodenwandung 28 und dem Wandungsteil 105, der einen flachen Schacht.bzw. einen die Glasschmelze verfertigenden Raum 106 bildet, ist für die Zwecke " der Energieübertragung'von Wichtigkeit, Da das geschmolzene Glas Energie vom beheizten Wandungsteil 105 empfängt und ': . , Energie an die mit Öffnungen versehenen Abschnitte 116 der Bodenwandung 28 abgibt, muß der Abstand'zwischen dem Wan- . · dungsteil 105, und der'Bodenwandung 28 wirksam genug gestaltet sein, um im geschmolzenen Glas einen Snergiepegel zuzulassen, der wiederum eihen solchen Temperatürzustand, in der Bodenwandung 28· fördert, der wirkungsvoll genug ist, um die. Bodenfläche,32 hinsichtlich der angelieferten Ströme 30 in einen Inichtflatenden TemperätUrzustand zu bringen, nichtsdestoweniger muß sich die Glasschmelze in einem filamentbildenden Zustand befinden, wenn sie aus den öffnungen 26 emittiert wird« Die Energieübertragung muß jene Snergie-pissipation berücksichtigen, die durch das äußerliche

Kühlen der Düsenscheibe 3». d· h· durch die Kühlluft aus der Düse 140 hervorgerufen wird·

Bei der in der Zeichnung gezeigten Ausbildung beträgt der Abstand zwischen der Bodenwandung 28 und dem Wandungsteil 105 vorzugsweise im allgemeinen 0,08 cmj <der Abstand wird in Abhängigkeit von der Glaazusammensetzung, dem Fdllbuchsenv Werkstoff, der Füllbuchsen-Temperatur und der relativen Dicke.des Wandungsteiles 105 sowie der Bodenwandung 28 variieren·

" ι

In der Praxis der bevorzugten Ausbildung wird die/Temperatur des Glases unmittelbar oberhalb des Bauteiles 104 bei etwa 1280 ⁰C gehalten· Mithin kommt es bei Eetreiben der dargestellten Ausführungsform gewöhnlich zu einem Temperaturabfall von etwa 111 ⁰C bis zu etwa 222 ⁰C - vorzugsweise aber von etwa 111 ⁰C bis zu etwa 16? ⁰C - zwischen dem Glas unmittelbar oberhalb des Bauteiles 104 und der Bodenfläche 32· Dies wird durch einen TemperaturmeßfUhIer gemessen, der etwa 0,9 cm über dem Bauteil 104 sowie mittig entlang einer der Seitenwände 24 angebracht ist. Diese . Temperatur von 1280 ⁰C wird als Sollwert für das Betreiben der Füllbuchse 21 genutzt.

Die vorliegende Erfindung umfaßt'Ausfuhrungsformen, bei denen ein Glasströme bildendes Bauteil, wie etwa.-die mit öffnungen .versehene Bodenwandung 28, nicht elektrisch beheizt wird· Dort wird vielmehr die Bodenwandung 28 von der übrigen Püllbttchse 21 elektrisch isoliert; elektrische Anschlüsse leiten den Strom zur Füllbuchse 21 oberhalb der Bodenwandung 28,

Zusammenfassend dargestellt, werden erfindungsgemäß mittels eines strombildenden Bauteiles, wie der mit Öffnungen 26 versehenenBodenwandung 28, Bedingungen geschaffen, die es der den Öffnungen 26 zugeführten Glasschmelze ermöglichen, aus den Öffnungen 26 in filamentbildendem Zustand abgegeben zu werden, wob;ei die Außenfläche dieses Bauteiles gegenüber dem von den Öffnungen 26 emittierten geschmolzenem Glas in -einem Zustand einer niedrigeren, nichtfließenden Temperatur gehalten wird, Be,i Anlassen des Verfahrens werden über die mit Öffnungen versehenen Abschnitte 116 einzeln abgetrennte Perlen aus geschmolzenem Glas gebildet» ^! '

in einer Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen Bedingungen dadurch gefördert, daß der Glasschmelze Wärmeenergie über eine Quelle zugesetzt wird, die sich im Glas in jener Region befindet, die dem Eingangsort des fijlases in die Öffnungen des strombildenden Bauteiles unmittelbar benachbart .ist. Das Eintragen von Wärmeenergie in den. Glasschmelze-Püllkörper 25 kann ohne weiteres durch ein elektrisch beheiztes Bauteil, wie etwa das'Wandungsteil 105, erfolgen,. Xn anderweitigen .erfindungsgemäßen Ausführungsfortnen kann geschmolzenes Glas einer Speisebehälter-Ausgangsregion in einem Temperaturzustand zugeführt werden, der für eine PaserStreckung, ohne ein Zusetzen von Wärmeenergie an der .Ausgangszone der Püllbuchse 21 ausreicht.

Sine Bedienungsperson kann die Luftversorgung aus der Düse 140 in einer Weise modifizieren, daß wiederum die Snergie-Diss.ipation an der Bodenfläche 32 zwecks Abstimmung' der Perlenbildungsbedingungen modifiziert wird. Uormalerwei» se ist - wie bereits weiter oben erläutert - während des Anlassens ein größerer Luftstrom aus der Düse 140 erforder- .

lieb., als dies während der im dynamischen Gleichgewichtszustand erfolgenden Faserbildung der Fall ist«

Durch den auf den Druck bezogenen Aspekt^der vorliegenden Erfindung wird während der Filamentbildung Glasschmelze zu den Öffnungen 26 mit einem solchen Druck angeliefert, daß es bei einem Filamentabriß an einer der Öffnungen 26 zum Stoppen des Glasschmelzeflusses aus dieser Öffnung 26 kommt. Dies kann in bestimmten Ausführungsformen durch Nutzung einer Fließwiderstandsregion oder -schicht innerhalb des Speisebehälters erreicht werden, wie dies ausführlicher im Zusammenhang mit Fig. 1 bis 8 erläutert wurde. Wie gezeigt wurde, befindet sich die Fließwiderstandsregion in Gestalt des mit Öffnungen versehenen beheizten Wandungsteiles .1,05 in geringem Abstand über der Bodenwandung 28·

Während der Filamentbildung bewegt sich geschmolzenes Glas abwärts durch die öffnungen 114 in das dicke Bauteil bzw. das Wandungsteil 105. Dabei kommt es zu einem Druckabfall derart, daß der Druck der Glasschmelze an den Öffnungen 26 nicht ausreicht, um eine Perle zu bilden, die groß-genug, ist, um unter dem Einfluß der Schwerkraft herabzufallen. In der bevorzugten Aasführungsform entspricht dieser Druck des geschmolzenen Glases im allgemeinen "im wesentlichen dem. atmosphärischen Druck", wie dies im Zusammenhang mit Fig. 1 bis 8 erläutert wurde; Der Durchflußwiderstand des Wandungsteiles 105 reicht aus, um der Glasschmelze an den Mündungs-Äustritt3b'ffnungen einen Druck zu verleihen, der unter dem Innendruck einer statischen Perle aus Glasschmelze, die sich beim Ausfallen der FilamentStreckung an einer der Öffnungen 26 gebildet hat, liegt. Der Abfluß von der Öffnung 26 stoppt.· '

-si-:

Figo 20,zeigt eine konvex gestaltete Perle bzw. ein gestaltes Kügelchen 1,46, das sich bei Einsatz der Füll- 'buclise 2.1 bei .einem Ausfall während einer im dynamischen Gleichgewicht befindlichen FilamentStreckung bildete. Unter diesen Bedingungen wur.de der Durchfluß .aus der zu der Perle gehörenden Öffnung 26 gestoppt} die Filamentfaildung wird indes an den benachbarten Öffnungen 26 fortgesetzt. Berechnungen zeigen, daß der Druck in der Glasschmelze an den Öffnungsausgängen in den meisten Fällen in der Nähe von 7900 Dyn/cm oder etwa 3,2 cm Glas bei Vorhandensein von Öffnungen 26 mit 0,1524 cm Durchmesser liegen muß; dementsprechend muß- unter den meisten Bedingungen der Gegendruck aus der wirksamen Oberflächenspannung einer Perle,. die an einer Öffnung 26 dieser Größe gebildet,wurde,

. ο ' ' mindestens 7900. Dyn/cm betragen.

Die Anordnung des Wandungsteiles 105, wie sie in der bevorzogt en Ausfuhrungsform dargelegt ist, wurde durch Berücksichtigung der Energieübertragung und nicht nach Be-, trachtung der Druckverhältnisse bestimmt. Das Wandungsteil 105 nimmt zwei gun let ionen wahr, nämlich die der Energieübertragung und die der Druckmodifikation. Die vorliegende Erfindung umschließt indes auch Versionen, in denen diese beiden Punkt ionen durch voneinander getrennte Vorrichtungen .wahrgenommen werden. Von einem auf den Druck begogenen Standpunkt ausgesehen, kann der Durchflußwiderstand irgendwo stromauf von der Bodenwandung 28 angeordnet werden. Die einzige Forderung besteht darin, daß ein solcher Druck in der Glasschmelze an den Austrittsstellen der öffnungen 26 herrscht., daß die Glasschmelze bei einem Fadenriß zu fließen aufhört, also abstoppt, wie dies im Zusammenhang mit Fig. 1 bis 12 erläutert wurde.

Der Durchfltißwiderstand kann auch durch anderweitige Mittel hervorgerufen werden, so etwa durch eine eng gepackte Schicht eines hochtemperaturfesten diskreten Materials, wie etwa durch Perlen aus J-Legierung, die in einem unterteilten Abstand über dem Boden der Füllbachse gehalten werden« Andere geeignete Formen eines Durchflußwiderstandes sind in Pig» 1 bis 12 dargestellt worden« Zum Zwecke der "tropfenfreien" Betreibung bedarf es keiner elektrischen Beheizung der Vorrichtungen zur Erleichterung des Durchflußwiderstandes, .

Der "Propffrei"Aspekt der Erfindung umschließt Ausführungsformen, bei denen das strombildende Bauteil, wie etwa die Bodenwandung einer Füllbuchse, herkömmlich mit Düsenöffnungen versehene- Auskragungen oder Spitzen aufweist und bei denen konventionelle Füllbuchsen-Heizvorrichtungen Einsatz finden« ·

Sine Vorrichtung gleich der in der Zeichnung gezeigten wurde ohne ein Überfluten der Öffnungen erfolgreich in Fällen betrieben, bei denen bis zu 20 % der Filamente abgerissen waren« Die Anzahl der Filamente, die abreißen können, bevor es zu einem Abtropfen oder Fluten kommt, kann mehr als 20 % 'betragen, wobei dies von der Lokalisierung der Filament-' risse abhängt. Sin Bündel von Filamentrissen tendiert dazu, 'in einem früheren Glas-Abtrcpfen zu resultieren - und dementsprechend in frühzeitigeren Prozeßunterbrechungen» Mehr brisse ohne ein Abtropfen von Glas können auftreten, wenn die Abrisse über eine Öffnungsstelle hinweg verteilt sind«

Claims (5)

- 53 - AP C 03 C / 265 013 .- .· /. 64 003 23 Berlin, 5, 2, 85 Erfindungsansρruch

1.- Vorrichtung zur Bildung von Endlos-Glasfasern, gekennzeichnet dadurch, daß ein' Speisebehälter zur· Speisung von Strömen hitzeerweichten mineralischen Materials in filament"bildende.ni Zustand vorgesehen ist, der aus einer , Wandung aus hochtemperaturfestem Material mit hindurchgehenden Öffnungen, Vorrichtungen zur Bereitstellung von hit ze erweicht em mine rausch em Material-an der einen Seite der Wandung zwecks Austragung aus den Austrittsstellen der öffnungen als Ströme zur Streckung zu filamenten und Durchflujßv/iderstandsvorrichtungen in unterteiltem Abstand zu der mit Öffnungen versehenen- Wandung sowie innerhalb' ;. des Bereitsteilungsweges des' hitzeerweichten mineralischen Materials gebildet ist, wobei die Durchflußwiderstandsvorrichtungen-beim.Hindurchbewegen de3 geschmolzenen, '.mineralischen Materials .während der ..Pilamentbildung ^: · insofern wirksam werden, als sie den Druck des miner aussehen Materials an den öffnungen derart in ausreichender , Weise verringern, daß im Palie eines Abreißens eines ' Filamentes· an einer der öffnungen der daraus austretende · _f Fluß an.- mineralischem Material stoppt. ' ; , ^!·

2* Vorrichtung'.nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, 'daß die die Ausgänge der ,öffnungen definierende Fläche sben ist.

3·. Vorrichtung zur Bildung von liridlos-Glasfasern nach'Punkt !,gekennzeichnet dadurch,-.daß· sine .Füllbuchse (1) mit -.einer darunterliegenden Düsenscheibe (3)? die mit vertikalen 'Düsenöffnungen versehen ist, eine, über der Dii-sen-

· . scheibe' .(3) .angeordnete Zwisphenplatte (4), wobei die-Zwischenplatte (4') mit öffnungen in einer Größe und Anzahl derart versehen ist, daß es während der normalen Faser-

'.. streckungsoperatiön su einem Druckabfall über die Swischenplatte.(4) hinweg derart kommt, daß das geschmolzene Glas

- 54 - AP C .03-C-V 265 013 64 003 23 Berlin, 4· 2. 85

. zwischen.der Zwischenplatte (4) und der Düsenscheibe (3) im wesentlichen atmosphärischen Druck aufweist sowie Vorrichtungen zum Beheizen sowohl der Zwischenplätte' (4) als auch der Düsenscheibe (3) zum Halten der Glasschmelze zwischen der Zwischenplatte (4) und der Düsenscheibe (3) auf Faserbildungstemperatur und Vorrichtungen zur Kühlung der,unteren Oberfläche der Düsenscheibe (3) auf eine Temperatur, bei der das aus den öffnungen' (26) austretende Glas nicht über die Düsenscheibe (3) hinwegflutet,' vorgesehensind.

4» Vorrichtung zur Bildung von Endlos-Glasfasern unter- Einbeziehung einer Füllbuchse für das Beinhalten eines.-.Glasschmelze-Püllkörpers nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß sie aus einer Düsenscheibe (3) mit einer Vielzahl von öffnungen, durch die geschmolzenes Glas in Gestalt von , sich bildenden Kegels (7) zur ..Streckung austritt, Vorrichtungen zur Streckung von Fasern aus den Kegeln (7) und Vorrichtungen zur Schaffung eines Druckgefälles im Glasschmelze-Füllkörper (2) oberhalb der Düsenscheibe (3) gebildet ist, wobei der Druckabfall einem Verringern des Glasdruckes oberhalb der Düsenscheibe (3) auf einen Druck entspricht, der (a) unter dem Innendruck einer Perle (6) liegt, die sich an einer öffnung (26) der Düsenscheibe (3) bei Aufhören der Faserstreckung an dieser Öffnung (26) bildet und der (b.) über dein Innendruck der die Fasern bildenden Kegel (7) während der im dynamischen..Gleichgewicht befindlichen otreckungsoperation liegt.

5. Vorrichtung nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß es sich bei der Vorrichtung zur Schaffung eines Druckgefälles um eine Zwischenplatte (4) handelt, die über der Düsen-

scheibe (3) liegt und die mit Perforationen versehen ist."

Vorrichtung zur Bildung von Endlos-Glasfasern unter Einbeziehung eines elektrisch beheizten Speisebehälters zur Bereitstellung von geschmolzenem Glas in filamentbildendem Zustand nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch,daß sie aus: einer Kammer, einer elektrisch leitenden,-mit öffnungen ' versehenen Grundplatte für die Kammer mit eng.beieinanderliegenden hindurchgehenden Öffnungen für das /austragen von Strömen geschmolzenen Glases aus der Kammer, v/obei die Außenfläche der Düsenplatte eben ist und einer elektrisch : leitenden Zwischenplatte (4) gebildet ist, wobei die mit durchgehenden Öffnungen versehene Zwischenplatte (4) derart in der Kammer angeordnet ist, daß sie sich über der 'Bodenwandung befindet und während des Hindurchtretens der Glas- ' ₍schmelze zur Düsenscheibe (3) einen Druckabfall auf im wesentlichen atmosphärischen Druck auferlegt.