DD285588A5 - Vorrichtung zur unterstuetzung des bodens einer duesenwanne - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Unterstuetzung des Duesenwannenbodens bei der Herstellung von Glasseide nach dem Duesenziehverfahren. Ziel und Aufgabe der Erfindung bestehen darin, eine Vorrichtung zur Unterstuetzung des mit einer Vielzahl von Duesen bestueckten Duesenbodens zu schaffen, die gewaehrleistet, dasz die Duesenwanne bei hoher Produktivitaet ueber einen langen Zeitraum betrieben werden kann. Die erfindungsgemaesze Vorrichtung besteht aus 4-10, vorzugsweise 7 Staeben, die entweder frei tragend zwischen Duesenboden und Kuehllamellen oder auf einer Auflagestange aufliegend, mittels Lagerelementen befestigt sind. Als Werkstoff werden fuer freitragende Staebe Siliziumnitrid oder Bornitrid, fuer auf Auflagestangen aufliegende Staebe Keramikmaterial mit einem Gehalt an Zirkonoxid von 20-30% verwendet.{Duesenziehverfahren; Duesenwannenboden; Vielzahl von Duesen; Unterstuetzung; freitragende Staebe; Werkstoff der Staebe; Siliziumnitrid; Bornitrid; Keramikmaterialien}
Description
Hierzu 2 Seiten Zeichnungen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Unterstützung des Düsenwannenbodens bei der Herstellung von Glasseide nach dem Düsenziehverfahren.
Bei der Herstellung von Glasseide nach dem Düsenziehverfahren sind Düsenwannen bekannt, deren Düsenboden aus Gründen der Produktivität mit einer sehr großen Anzahl von Düsen versehen ist, durch welche austretende Glasströmezu Elementarfäden verstreckt werden.
Der Düsenboden ist 1-2 mm stark und besitzt 1000-4000 Düsen, die im Abstand von 4-5 mm in Gruppen angeordnet sind.
Die Kühlung der Düsenwannen erfolgt mittels Kühlkamm, in dessen Kühlbalken die Kühllamellen eingelötet sind. Ais Kühlmedium dien' vorzugsweise Wasser.
Die Kühllamellen weisen eine Stärke von 1-2 mm auf und bestehen aus einem gut wärmeleitenden Material, vorzugsweise Kupfer oder Silber.
Zur Unterstützung des mit einer sehr großen Anzahl von Düsen versehenen Düsenbodens sind metallische Einbauten im Inneren der Düsenwanne bekannt (DE-OS 2545525, DE-AS 2729860 und DE-OS 2903880). Die Nachteile dieser bekannten Düsenwanne bestehen einerseits in der material- und zeitaufwendigen Fertigung und andererseits darin, daß die eingesetzten Werkstoffe unter den vorhandenen Betriebsbedingungen (Temperatur im Bereich von 1200-125O0C; hydrostatischer Druck etwa 500-700Pa) zum Kriechen neigen.
Abstützungen von außen sind bekannt durch DE-AS 1471924. Unterhalb der Düsengruppe befindet sich ein Träger, der durch einen Kühlmittelstrom durchflossen wird.
Der Nachteil dieser bekannten Lösung ist cjie materialaufwendige Konstruktion und der erforderliche Edelmetallbedarf sowie die eingeschränkte Bedienbarkeit.
Die Abstützung des Düsenbodens erfolgt nach US-PS 4330311 mittels Keramikstangen, die sich quer auf den Kühllamellen liegend in Längsrichtung der Düsenwannenachse erstrecken. Diese nach US-PS 4330311 geschützte technische Lösung hat die Nachteile, daß die Montage dieser Vorrichtung sehr kompliziert ist und die Bedienbarkeit der Düsewanne ebenfalls stark eingeschränkt ist.
Die in US-PS 4332602 geschützte technische Lösung betrifft eben Lamellenkühler, wobei jede Lamelle mit einzelnen Erhebungen versehen ist. Der Düsenwannenboden ist geriffelt und die bestehenden Zwischenräume sind mit Feuerfestzement ausgefüllt. Die Lamellen mit ihren Erhebungen unterstützen den Düsenwannenboden. Der Nachteil dieser technischen Lösung besteht in der komplizierten Herstellung des Düsenwannenbodens. Der Feuerfestzement neigt während der Laufzeit der Düsenwanne zum Ausplatzen. Nachteilig ist außerdem, daß die durchgehenden dünnen Kühllamellen sich nach kurzer Betriebszeit verwerfen.
US-PS 4356016 beschreibt eine Kühlvorrichtung, die neben der Kühlung der Elementarfäden die Unterstützung des Düsenwannenbodens gewährleistet. Sie besteht aus auf Trägern ruhender Keramik, durch welche der Düsenboden abgestützt wird. Die Träger werden durch Rohre unterstützt, die gleichzeitig die Kühlfunktion für das austretende geschmolzene Glas
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übernehmen. Die Rohre sind quer zum Träger angeordnet und werden von einem Kühlmedium durchflossen. Die Nachteile dieser bekannten technischen Lösung bestehen in der aufwendigen Fertigung und Montage sowie eingeschränkten Bedienbarkeit.
Ziel und Aufgabe der Erfindung bestehen darin, eine Vorrichtung zur Unterstützung des mit einer Vielzahl von Düsen bestückten Düsenwannenbodens zu schaffen, die gewährleistet, daß die Düsenwanne bei hoher Produktivität über einen langen Zeitraum betrieben werden kann.
Erfindungsgemäß besteht die Vorrichtung zur Unterstützung des Bodens einer mit einer Vielzahl von Düsen versehene Düsenwanne aus 4-10,' 'orzugsweise 7 Stäben. Diese sind entweder frei tragend zwischen Düsenboden und Kühllamellen oder aufliegend auf einer Auflagestange mittels Lagerelementen befestigt. Die Auflagestange kann beidseitig mit den Kühlbalken des Lamellenkühlers, in denen die übrigen Kühllamellen befestigt sind, verbunden sein. Die Lamellen besitzen einen wesentlich geringeren Durchmesser als die Auflagestange. Als Werkstoff werden für frei tragende Stäbe Siliziumnitrid oder Bornitrid verwendet, für auf Auflagestangen aufliegende Stäbe Keramikmaterial mit einem Gehalt an Zirkonoxid von 20-30%. Der Abstand der Düsenreihen zwischen den Auflagestangen beträgt 9,5-15mm, vorzugsweise 13 mm. Der Abstand der Düsenreihe vor der Auflagestange zur Düsenreihe nach der Auflagestange vor 15-20mm, vorzugsweise 16mm. Frei tragende Stäbe können mittels Lagerelementen am Einbaurahmen der Düsenwanne befestigt sein. Die Form der Stäbe kann eckig, vorzugsweise rechteckig sein, mit einem bevorzugten Querschnitt von4mm x 4mm bzw. 5mm χ 9mm. Der Durchmesser runder Stäbe ist 4-10mm, vorzugsweise 5mm. Die Stäbe können auch eine ovale Form besitzen.
Beim Betreiben einer Düsenwanne senkt sich der Düsenboden infolge des vorhandenen hydrostatischen Druckes und der Zugkräfte, die beim Aufwickeln der Glasseide wirken. Das erfordert nach einer gewissen Betriebszeit den Austausch der Düsenwanne.
Ein Durchsacken des Bodens einer Düsenwanne erfolgt verstärkt, wenn deren Boden mit einer Vielzahl von Düsen versehen ist. Die beschriebene konstruktive Gestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bewirkt in vorteilhafterweise, daß das Durchsacken des Bodens von Düsenwannen vermieden wird, indem Keramikstäbe die auf den Düsenboden wirkenden Kräfte aufnehmen. Weitere wesentliche Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind deren unkomplizierte Gestaltung, gute Bedienbarkeit der Spinnstelle, einfacher Austausch der Kühleinrichtungen sowie eine Vermeidung der Erhöhung des Bedarfes an Edelmetallen.
Ausführungsbeispiele
Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Lösung werden anhand von Beispielen und Zeichnungen erläutert.
Fig. 1: zeigt eine Vorrichtung mit freitragenden Stäben zur Unterstützung des Bodens an oiner Düsenwanne mit 2 048 Düsen.
Fig. 2: zeigt den Querschnitt der Spinneinrichtung nach Fig.1.
Fig. 3: zeigt eine Vorrichtung mit auf Auflagestangen angeordneten Stäben zur Unterstützung des Bodens an einer Düsenwanne
mit 1664 Düsen
Fig. 4: zeigt den Querschnitt der Spinneinrichtung nach Fig.3.
Die Fig. 1 und 2 zeigen eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Unterstützung des Düsenbodens 2 an einer Düsenwanne 1.
Der Boden 2 der unter Verwendung von feuerfestem Isoliermaterial in einen Rahmep 3 eingebauten Düsenwanne 1 besitzt 2048 Einzeldüsen, die in Doppelreihen zu je 2 χ 32 Düsen mit einem Abstand von 11mm angeordnet sind. Jeweils vier Doppelreihen bilden eine Düsengruppe. Die Düsengruppen weisen zueinander einen Abstand von 16 mm auf. Ein vorderer 4 und ein hinterer Lamellenkühler 5, der aus mit wasserdurchflossenen Kühlbalken und in die Kühlbalken eingelöteten Kühllamellen 6 mit einem Querschnitt von 2 mm x 15 mm besteht, dient zur Kühlung der aus den Düsen austretenden Glasströme, indem die Kühllamellen 6 zwischen den Doppelreihen justiert sind. Zwischen den Düsengruppen befinden sich Stäbe 7 aus Siliziumnitrid, die mittels der am Einbaurahmen 3 befestigten Lagerelemente 8 die Stäbe 7 derart halten, daß ein Durchsacken des Düsenbodens 2 verhindert wird.
Bei verschlissenen Kühlkämmen können diese ohne Demontage der Vorrichtung ausgebaut werden.
Nachteilige Einflüsse des Siliziumnitrids auf die Platin-Rhodium-Legierung der Düsenwanne waren auch nach einer Einsatzzeit der gesamten Einrichtung über mehr als 200 Tage nicht erkennbar.
Ohne Unterstützung muß die Düsenwanne schon nach zwei Tagen verworfen werden, da der durchgesackte Boden eine Herstellung von Glasseide unmöglich macht.
Die Fig.3 und 4 zeigen eine andere erfindungsgemäße Vorrichtung zur Unterstützung des Düsenbodens 2' an einer Düsenwanne V.
Der Boden 2' der unter Verwendung von feuerfestem Isoliermaterial in einen Rahmen 3' eingebauten Düsenwanne 1' besitzt 1664 Einzeldüsen, die in Doppelreihen zu je 2 x 26 Düsen angeordnet sind. Jeweils vier Doppelreihen mit einem Abstand von 11 mm bilden eine Düsengruppe. Die Düsengruppen weisen zueinander einen Abstand von 16mm auf. In den vorderen 4' und hinteren Kühlbalken 5' des Lamellenkühlers, der zur Kühlung der aus den Düsen austretenden Glasströme dient, sind die
Kühllamellen 6' mit dem Querschnitt 2 mm x 15mm eingelötet. Weiterhin sind die beiden Kühlbalken 4' und 5' durch eingelötete oder -geschweißte Auflagestangen 9' aus Kupfer und einem Querschnitt von 5mm x 10mm starr miteinander verbunden. Auf den Auflagestangen sind mittels Schellen 10' die Stäbe 7' aus Zirkonsilikat mit einem Querschnitt von 5 mm χ 8 mm befestigt. Die Auflagestangen übernehmen gleichzeitig die Kühlung der benachbarten austretenden Glasströme. Der gesamte Lamellenkühler ist mittels Halterungen so unterhalb des Düsenbodens befestigt, daß dessen Durchsacken durch die mit den Stäbon aus Zirkonsilikat bestückten Auflagestangen 9' verhindert wird.
Bei Verschleiß des Lamellenkühlers wird dieser komplett mit Stäben T und Auflagestangen 9' gegen einon neuen ausgetauscht. Unter Verwendung der beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Düsenwanne weit mehr als 200 Tage erfolgreich betrieben werden.
Claims (9)
1. Vorrichtung zur Unterstützung des Bodens einer Düsenwanne, welche eino Vielzahl von Düsen besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß sich 4-10, vorzugsweise 7 Stäbe über die Breite des Düsenbodens zwischen den Düsenreihen erstrecken und mittels Lagerelementen befestigt sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe frei tragend zwischen dem Boden der Düsenwanne und den Kühllamellen mittels Lagerelementen befestigt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe auf Auflagestangen liegen, deren Enden mit dem vom Kühlmittel durchflossenen Kühlbalken verbunden sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1,2 oder3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Düsenreihen, zwischen welchen sich die Stäbe befinden, 15-20mm, vorzugsweise 16mm, beträgt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Düsenreihen zwischen den Stäben 9-15mm, vorzugsweise 13 mm, beträgt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1,2,4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei frei tragenden Stäben die Halterung durch Lagerelemente am Einbaurahmen der Düsenwanne erfolgt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1,2,4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlbalken gleichzeitig Lagerelemente sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1,2 und 4-7, dadurch gekennzeichnet, daß für die Stäbe Siliziumnitrid oder Bornitrid verwendet wird.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3-5, dadurch gekennzeichnet, daß für die Stäbe Keramikmaterialien mit einem Gehalt an Zirkonoxid von 20-30% verwendet wird.
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1989
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