JP2519377B2 - ガラス繊維化用スピナ―デスク - Google Patents
ガラス繊維化用スピナ―デスクInfo
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- JP2519377B2 JP2519377B2 JP4234947A JP23494792A JP2519377B2 JP 2519377 B2 JP2519377 B2 JP 2519377B2 JP 4234947 A JP4234947 A JP 4234947A JP 23494792 A JP23494792 A JP 23494792A JP 2519377 B2 JP2519377 B2 JP 2519377B2
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- JP
- Japan
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- spinner
- desk
- orifice
- wall
- glass fiber
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/04—Manufacture of glass fibres or filaments by using centrifugal force, e.g. spinning through radial orifices; Construction of the spinner cups therefor
- C03B37/045—Construction of the spinner cups
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶融ガラスを高速回転
するスピナーデスクのオリフイスを通してガラス繊維化
する遠心紡糸用スピナー装置に関する。
するスピナーデスクのオリフイスを通してガラス繊維化
する遠心紡糸用スピナー装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガラス繊維の遠心紡糸用スピナー装置
は、一般に頂壁、底壁及び多数のオリフイスが穿孔され
た作用壁からなるスピナーデスクを備えた当該スピナー
装置内に高温の溶融ガラスを供給しながら、このスピナ
ーデスクの底壁又は頂壁の中心部に取付けられた回転軸
を回転させてスピナーデスクを高速回転することによ
り、溶融ガラスをオリフイスを通してガラス繊維へと紡
糸するようになっている。すなわち、ガラス繊維はスピ
ナーデスクの高速回転により生ずる遠心力でオリフイス
より吐出され、吐出された溶融ガラスはスピナーデスク
の高速回転により、その周囲に生ずる空気摩擦により延
伸され、繊維化されてガラス繊維となる。このような遠
心紡糸用スピナー装置においては、一般的にスピナーデ
スクの作用壁は外周面及び内周面が平面的な円筒状又は
円錐状であり、作用壁全域にガラスを分配するために、
オリフイスが円周方向に互いに離れて多数個穿孔され、
さらに垂直方向に互いに離れて多数列穿孔されている。
は、一般に頂壁、底壁及び多数のオリフイスが穿孔され
た作用壁からなるスピナーデスクを備えた当該スピナー
装置内に高温の溶融ガラスを供給しながら、このスピナ
ーデスクの底壁又は頂壁の中心部に取付けられた回転軸
を回転させてスピナーデスクを高速回転することによ
り、溶融ガラスをオリフイスを通してガラス繊維へと紡
糸するようになっている。すなわち、ガラス繊維はスピ
ナーデスクの高速回転により生ずる遠心力でオリフイス
より吐出され、吐出された溶融ガラスはスピナーデスク
の高速回転により、その周囲に生ずる空気摩擦により延
伸され、繊維化されてガラス繊維となる。このような遠
心紡糸用スピナー装置においては、一般的にスピナーデ
スクの作用壁は外周面及び内周面が平面的な円筒状又は
円錐状であり、作用壁全域にガラスを分配するために、
オリフイスが円周方向に互いに離れて多数個穿孔され、
さらに垂直方向に互いに離れて多数列穿孔されている。
【０００３】これらの穿孔されたオリフイスは、そのオ
リフイスの中心線の方向すなわち穴方向が、いずれもス
ピナーデスクの作用壁外周面に直角であり、スピナーデ
スク中心方向に向けて直線的に穿孔されていた。
リフイスの中心線の方向すなわち穴方向が、いずれもス
ピナーデスクの作用壁外周面に直角であり、スピナーデ
スク中心方向に向けて直線的に穿孔されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ガラス繊維の遠心紡糸
用スピナー装置では、温度の高い溶融ガラスを高速回転
遠心力によってスピナーデスクの作用壁に穿たれた微小
直径のオリフイスから吐出されてガラス繊維を製造する
際、このオリフイス中を溶融ガラスが高速度で通過する
のでスピナーデスクを形成する合金のオリフイス部分で
溶融ガラスの通過に伴って生ずる摩擦摩耗、溶融ガラス
との接触に伴う腐食などの諸現象が惹起され、使用期間
が長くなるにつれてこれらの現象の進行と共に微小直径
のオリフイス部の直径が拡大され、やがて所望のガラス
繊維の直径が得られなくなった時、このスピナーデスク
は廃棄される。
用スピナー装置では、温度の高い溶融ガラスを高速回転
遠心力によってスピナーデスクの作用壁に穿たれた微小
直径のオリフイスから吐出されてガラス繊維を製造する
際、このオリフイス中を溶融ガラスが高速度で通過する
のでスピナーデスクを形成する合金のオリフイス部分で
溶融ガラスの通過に伴って生ずる摩擦摩耗、溶融ガラス
との接触に伴う腐食などの諸現象が惹起され、使用期間
が長くなるにつれてこれらの現象の進行と共に微小直径
のオリフイス部の直径が拡大され、やがて所望のガラス
繊維の直径が得られなくなった時、このスピナーデスク
は廃棄される。
【０００５】すなわち、スピナーデスクの作用壁におい
て，作用壁外周面からスピナーデスクの中心方向に向け
て直線的に穿孔されたオリフイス中を溶融ガラス流が通
過する際、オリフイス部の合金とガラス流との間に生ず
る接触摩擦による腐食摩耗現象によってオリフイス部分
が拡大され、ここを通過して得られるガラス流の直径が
大きくなってガラス繊維の所望の直径のものが得られな
くなる。
て，作用壁外周面からスピナーデスクの中心方向に向け
て直線的に穿孔されたオリフイス中を溶融ガラス流が通
過する際、オリフイス部の合金とガラス流との間に生ず
る接触摩擦による腐食摩耗現象によってオリフイス部分
が拡大され、ここを通過して得られるガラス流の直径が
大きくなってガラス繊維の所望の直径のものが得られな
くなる。
【０００６】スピナーデスクの作用壁に穿孔されたオリ
フイスの内周壁部から外周壁部に向けて吐出される溶融
ガラス流は、スピナーデスクの高速回転による遠心力が
作用して得られるが、この遠心力はスピナーデスク作用
壁の内周壁部表面のオリフイスで作用する際、オリフイ
スの穴方向が作用壁外周壁部からスピナーデスク中心に
向けており、作用壁外周に対し直角であるため、高速回
転によって生ずる角速度を有する溶融ガラス流に対し、
オリフイス内で渦流現象を惹起し、オリフイス部の摩擦
抵抗の増加により寿命が短くなっている。
フイスの内周壁部から外周壁部に向けて吐出される溶融
ガラス流は、スピナーデスクの高速回転による遠心力が
作用して得られるが、この遠心力はスピナーデスク作用
壁の内周壁部表面のオリフイスで作用する際、オリフイ
スの穴方向が作用壁外周壁部からスピナーデスク中心に
向けており、作用壁外周に対し直角であるため、高速回
転によって生ずる角速度を有する溶融ガラス流に対し、
オリフイス内で渦流現象を惹起し、オリフイス部の摩擦
抵抗の増加により寿命が短くなっている。
【０００７】本発明は、このような渦流現象を防止し、
摩擦抵抗を減少させて寿命の長いスピナーデスクを提供
することを目的としている。
摩擦抵抗を減少させて寿命の長いスピナーデスクを提供
することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のスピナーデスクでは、作用壁に穿孔された
オリフィスの中心線と、作用壁からスピナーデスクの中
心に向かう中心線とがなす倒れ角度が、作用壁内周面か
ら回転軸線に垂直な平面内でスピナーデスクの回転の方
向に対し逆方向に傾斜した10度以上の角度であればよ
い。
め、本発明のスピナーデスクでは、作用壁に穿孔された
オリフィスの中心線と、作用壁からスピナーデスクの中
心に向かう中心線とがなす倒れ角度が、作用壁内周面か
ら回転軸線に垂直な平面内でスピナーデスクの回転の方
向に対し逆方向に傾斜した10度以上の角度であればよ
い。
【０００９】
【作用】本発明に係るスピナーデスクの作用壁にオリフ
イスの穴方向の倒れ角度が１０度以上の角度で穿孔され
たオリフイスでは、オリフイス内を通過する溶融ガラス
流出力は高速回転によって生ずる遠心力によるオリフイ
ス内周から外周への水平方向垂直分力と高速回転によっ
て生ずるスピナーデスクの作用壁内周部における角速度
の円周方向分力から成る合成応力によるものであり、倒
れ角度をもったオリフイス内での溶融ガラス流の流体摩
擦抵抗が少なく乱流も少なくなるので、オリフイス内の
腐食摩耗現象も軽減される。
イスの穴方向の倒れ角度が１０度以上の角度で穿孔され
たオリフイスでは、オリフイス内を通過する溶融ガラス
流出力は高速回転によって生ずる遠心力によるオリフイ
ス内周から外周への水平方向垂直分力と高速回転によっ
て生ずるスピナーデスクの作用壁内周部における角速度
の円周方向分力から成る合成応力によるものであり、倒
れ角度をもったオリフイス内での溶融ガラス流の流体摩
擦抵抗が少なく乱流も少なくなるので、オリフイス内の
腐食摩耗現象も軽減される。
【００１０】しかしオリフイスの穴方向の倒れ角度が１
０度未満では摩擦抵抗が大きくなり、腐食摩耗の軽減が
少なく効果が小さい。
０度未満では摩擦抵抗が大きくなり、腐食摩耗の軽減が
少なく効果が小さい。
【００１１】
【実施例】実施例について図面を参照して説明すると、
図１は本発明に供試されたスピナーデスク試験装置の全
体図で、図２、図３は本発明によるスピナーデスク作用
壁のオリフイス部の拡大図である。
図１は本発明に供試されたスピナーデスク試験装置の全
体図で、図２、図３は本発明によるスピナーデスク作用
壁のオリフイス部の拡大図である。
【００１２】スピナーデスク１は、頂壁３、底壁４及び
円筒状の作用壁５からなり、作用壁５には多数のオリフ
イス６が穿孔されている。底壁４の下面中心には回転軸
７が固着され軸受８，８で軸承されており、回転軸７の
下端に設けられた回転連結部９が図示されていない回転
駆動部と連結されている。スピナーデスク１の上方に
は、ノズル１０が取付けられた溶融ガラス溜用の保温炉
２が配設されている。
円筒状の作用壁５からなり、作用壁５には多数のオリフ
イス６が穿孔されている。底壁４の下面中心には回転軸
７が固着され軸受８，８で軸承されており、回転軸７の
下端に設けられた回転連結部９が図示されていない回転
駆動部と連結されている。スピナーデスク１の上方に
は、ノズル１０が取付けられた溶融ガラス溜用の保温炉
２が配設されている。
【００１３】図２はオリフイス６が回転軸線に対し垂直
な平面に水平に穿孔された作用壁５の部分拡大縦断面図
で、オリフイス６は上下に多数列穿孔されている。図３
は、本発明によりオリフイス６が倒れ角度θで穿孔され
た作用壁５を図２の線III-III に沿って切断した部分拡
大横断面図である。すなわち、倒れ角度θはオリフイス
６の中心線Ａと、作用壁５からスピナーデスク１の中心
に向かう中心線Ｂとがなす角度である。この倒れ角度
は、回転軸線に垂直な平面内で作用壁内周面からスピナ
ーデスクの回転方向に対し逆方向に傾斜した角度であ
る。
な平面に水平に穿孔された作用壁５の部分拡大縦断面図
で、オリフイス６は上下に多数列穿孔されている。図３
は、本発明によりオリフイス６が倒れ角度θで穿孔され
た作用壁５を図２の線III-III に沿って切断した部分拡
大横断面図である。すなわち、倒れ角度θはオリフイス
６の中心線Ａと、作用壁５からスピナーデスク１の中心
に向かう中心線Ｂとがなす角度である。この倒れ角度
は、回転軸線に垂直な平面内で作用壁内周面からスピナ
ーデスクの回転方向に対し逆方向に傾斜した角度であ
る。
【００１４】本実施例に供試されたスピナーデスク１は
外側の直径が２００ｍｍ、高さ５０ｍｍ、作用壁の厚さ
４ｍｍ、オリフイス数は上下に３４列で計６１２０個、
オリフイスの穴径はいずれも０．５ｍｍφで、オリフイ
スはいずれも電子ビームによる穴明け法によって穴明け
したものである。ガラス繊維の吐出実用試験は、図１の
装置を用い、作用壁５の外周表面の平均温度を約１１５
０℃に調整し、回転数２５００ｒ．ｐ．ｍで回転させた
スピナーデスク１内に保温炉２のノズル１０から溶融ガ
ラスＣを流下注入し、注入した溶融ガラスＣをオリフイ
ス６から吐出させて繊維化し、その際のスピナーデスク
１のオリフイス６の外周壁面１１及び内周壁面１２の穴
断面の拡大率を測定した。
外側の直径が２００ｍｍ、高さ５０ｍｍ、作用壁の厚さ
４ｍｍ、オリフイス数は上下に３４列で計６１２０個、
オリフイスの穴径はいずれも０．５ｍｍφで、オリフイ
スはいずれも電子ビームによる穴明け法によって穴明け
したものである。ガラス繊維の吐出実用試験は、図１の
装置を用い、作用壁５の外周表面の平均温度を約１１５
０℃に調整し、回転数２５００ｒ．ｐ．ｍで回転させた
スピナーデスク１内に保温炉２のノズル１０から溶融ガ
ラスＣを流下注入し、注入した溶融ガラスＣをオリフイ
ス６から吐出させて繊維化し、その際のスピナーデスク
１のオリフイス６の外周壁面１１及び内周壁面１２の穴
断面の拡大率を測定した。
【００１５】なお、比較例として行った吐出実用試験
は、スピナーデスクのオリフイスの倒れ角度以外は全て
前記本実施例と同じ要領でスピナーデスクを製作し、同
じ装置を用いて試験を行った。
は、スピナーデスクのオリフイスの倒れ角度以外は全て
前記本実施例と同じ要領でスピナーデスクを製作し、同
じ装置を用いて試験を行った。
【００１６】本実施例及び比較例の試験結果を表１に示
す。本実施例のスピナーデスクは、比較例１のオリフイ
スの倒れ角度０のスピナーデスク、すなわち従来方式の
スピナーデスクに比べてオリフイス穴の摩耗が０．４３
〜０．６１倍に減少する。しかし比較例２に示す如く、
オリフイスの倒れ角度を設けたとしてもその角度が１０
度未満の場合は摩耗に対する効果は少ない。
す。本実施例のスピナーデスクは、比較例１のオリフイ
スの倒れ角度０のスピナーデスク、すなわち従来方式の
スピナーデスクに比べてオリフイス穴の摩耗が０．４３
〜０．６１倍に減少する。しかし比較例２に示す如く、
オリフイスの倒れ角度を設けたとしてもその角度が１０
度未満の場合は摩耗に対する効果は少ない。
【００１７】 表１において、オリフイス穴断面拡大率とは、使用前後
の穴断面積を測定して平均穴断面積の拡大比率を意味
し、オリフイス穴拡大率比とは、比較例１のオリフイス
穴断面拡大率を１とした場合の実施例との対比を意味す
る。
の穴断面積を測定して平均穴断面積の拡大比率を意味
し、オリフイス穴拡大率比とは、比較例１のオリフイス
穴断面拡大率を１とした場合の実施例との対比を意味す
る。
【００１８】
【発明の効果】以上明らかなように、本発明のガラス繊
維化用スピナーデスクを使用すれば、当該スピナーデス
クの作用壁にあけられたオリフイスの損耗が少ないた
め、寿命が長く、使用期間延長による経済的効果が大き
いし、またオリフイスの穴形状の変形が少ないため、長
期間安定した直径の繊維が得られると共に、オリフイス
の傾斜により溶融ガラスの流れ抵抗が少なく、遠心力で
出やすくなるため、オリフイスから出る量が増えて繊維
の生産性が向上する。
維化用スピナーデスクを使用すれば、当該スピナーデス
クの作用壁にあけられたオリフイスの損耗が少ないた
め、寿命が長く、使用期間延長による経済的効果が大き
いし、またオリフイスの穴形状の変形が少ないため、長
期間安定した直径の繊維が得られると共に、オリフイス
の傾斜により溶融ガラスの流れ抵抗が少なく、遠心力で
出やすくなるため、オリフイスから出る量が増えて繊維
の生産性が向上する。
【００１９】従って、本発明のガラス繊維化用スピナー
デスクは高品質のガラス繊維を効率よく、経済的に有利
に製造できる大きな効果をもたらすものである。
デスクは高品質のガラス繊維を効率よく、経済的に有利
に製造できる大きな効果をもたらすものである。
【図１】本発明のスピナーデスクに供試されたスピナー
デスク試験装置の全体図である。
デスク試験装置の全体図である。
【図２】本発明によるスピナーデスク作用壁のオリフイ
ス部の部分拡大縦断面図である。
ス部の部分拡大縦断面図である。
【図３】図２の線III-III に沿って切断した部分拡大横
断面図である。
断面図である。
１ スピナーデスク ３ 頂壁 ４ 底壁 ５ 作用壁 ６ オリフイス Ａ オリフイス中心線 θ 作用壁からスピナーデスクの中心に向かう中心線
倒れ角度
倒れ角度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特公 昭39−7269（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭39−7270（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭41−13569（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (1)
- 【請求項１】 頂壁、底壁及び多数の微小直径のオリフ
イスが穿孔された作用壁からなるスピナーデスク内に溶
融ガラスを供給しながら、当該スピナーデスクを高速回
転させることにより、遠心力で作用壁内面に沿って層状
になった溶融ガラスをオリフイスを通してガラス繊維へ
と紡糸するガラス繊維用スピナー装置において、 作用壁に穿孔されたオリフイスの中心線と、作用壁から
スピナーデスクの中心に向かう中心線とがなす倒れ角度
が、作用壁内周面から回転軸線に垂直な平面内でスピナ
ーデスクの回転の方向に対し逆方向に傾斜した１０度以
上の角度であることを特徴とするガラス繊維化用スピナ
ーデスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4234947A JP2519377B2 (ja) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | ガラス繊維化用スピナ―デスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4234947A JP2519377B2 (ja) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | ガラス繊維化用スピナ―デスク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0687625A JPH0687625A (ja) | 1994-03-29 |
| JP2519377B2 true JP2519377B2 (ja) | 1996-07-31 |
Family
ID=16978759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4234947A Expired - Fee Related JP2519377B2 (ja) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | ガラス繊維化用スピナ―デスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2519377B2 (ja) |
-
1992
- 1992-09-02 JP JP4234947A patent/JP2519377B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0687625A (ja) | 1994-03-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960312 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |