JPH0159983B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

「産業上の利用分野」 本発明は多数のオリフイスを密接配列させたオ
リフイスプレートを底部に有するブツシングを使
用し、ブツシング内の溶融ガラスをオリフイスを
通して流出させて各オリフイス出口に溶融ガラス
のコーンを形成し、これ等のコーンを引張つてフ
イラメントに形成し、かく形成された多数のフイ
ラメントを１本又は複数本のストランドに集束し
てコレツトに巻取るようにしたガラス繊維の製造
装置に関する。 「従来の技術」 上記製造装置において、運転中ガラス中の異物
や気泡の存在その他の原因で１本のフイラメント
が切断すると、切断したフイラメントを形成して
いたコーンはオリフイスプレート下面を横に拡が
り隣りのコーンに合流して隣りのフイラメントを
切断し、更に合流が次々と隣りに拡がつてオリフ
イスプレート全体を合流せしめるに至る。この現
象は“フラツデイング”と呼ばれ当業界でよく知
られている。このようなフラツデイングが起る
と、一端巻取り作業を中止して熟練作業員が手作
業で合流したガラスを個々のフイラメントに分離
し再び巻取作業を開始しなければならないため、
この間に浪費される時間と原料が著しく生産性を
低下せしめることになる。 この問題を解決するために、１本のフイラメン
トが切断した場合、人手による分離再生作業を全
く必要とせず、巻取作業を継続したままで切断フ
イラメントが自動的に再生されるオリフイスプレ
ートが特開昭60−36345号公報において提案され
た。このオリフイスプレートはオリフイスを長方
形、長円、三日月形等一方向に長い断面形状のも
のとし、これ等のオリフイスの少くとも２個を１
グループとしてそれ等の長手方向の一端が近接す
るように対称的に配置し、更にオリフイスプレー
トを下から上にへこませプレート下面に各グルー
プの各オリフイス出口の少くとも一部が開口する
凹所を形成したものでかくして各グループの各オ
リフイス出口は前記凹所の中心に近い側で高く遠
い側で低くなるように傾斜しているもので、グル
ープ内のフイラメントの１本が切断すると切断し
たフイラメントのオリフイス出口に流出する溶融
ガラスは同じグループ内のフイラメントの形成を
続けている他のオリフイス出口に流出する溶融ガ
ラスに直ちに合流し、次いで合流した溶融ガラス
は前記他のオリフイスを通して形成されるフイラ
メントの引張作用で個々のオリフイスに自動的に
分離され、このようにして切断フイラメントは自
動的に再生される。 「発明が解決しようとする問題点」 上記特開昭60−36345号公報に開示された自動
再生式オリフイスプレートはフイラメントが切断
してから再生されるまでに比較的時間がかかる点
に問題があり、このため切断から再生までにオリ
フイスから流出する溶融ガラスが大きな塊となつ
て再生フイラメントに付着し集束器等において他
のフイラメントと接触する際にこれを切断する傾
向がある。この傾向は再生フイラメントに付着す
るガラスの塊が大きい程、又紡糸されるフイラメ
ントが細い程顕著になる。従つて特開昭60−
36345号公報のオリフイスプレートはある限度以
下に細径のフイラメントの紡糸には適用できず、
又太いフイラメントの場合にはガラスの塊による
切断は避けられるとしても大きな塊の付着した製
品は用途によつては好ましくない。 「問題点を解決するための手段」 本発明は細径のフイラメントを紡糸する場合に
も切断フイラメントの自動再生を確実に行うこと
のできるガラス繊維の製造装置を提供することを
目的とし、上記特開昭60−36345号公報のオリフ
イスプレートがオリフイスプレートを下から上に
へこませてプレート下面の凹形を形成し従つて凹
所の個所においても一定のプレート厚を有するた
めに凹所に開口する各オリフイスを画定する側壁
は全周にわたりほぼ一定の軸線方向長さを有する
のに対し、本発明のオリフイスプレートは例えば
プレート下面の切削加工によつて凹所を形成し、
凹所におけるプレート厚が凹所の中心において最
小となるようにすることによつて各オリフイスを
画定する側壁の軸線方向長さが凹所の中心側にお
いて反対側より短かくなるようにしたことを特徴
としている。 「作用」 本発明によれば各オリフイスを通過する溶融ガ
ラスは軸線方向長さの短い凹所の中心側における
壁に沿う流動抵抗が少なくなつており、又ブツシ
ングからの熱伝導に基づくオリフイス出口の温度
は凹所の中心側で高くなつておりかつ凹所の中心
はオリフイス出口に囲まれて熱が滞留し高温とな
つているので溶融ガラスとオリフイスプレート下
面の親和性は凹所の中心部で最も高くなつてい
る。これ等の理由でフイラメントが切断した後そ
のオリフイスから流出する溶融ガラスは凹所の中
心に向つて這い上り同じグループ内の他のオリフ
イスから流出し正常な紡糸を続けている溶融ガラ
スのコーンに直ちに合流する。合流した溶融ガラ
スは正常な紡糸を続けているフイラメントに引張
られ凹所の中心部に溜つた溶融ガラスが引出され
るとフイラメントが切断したオリフイスから流出
する溶融ガラスは横向きの力を受けて他のオリフ
イスから流出する溶融ガラスから分離してフイラ
メントが再生される。 本発明においてはフイラメントが切断してから
再生するまでに凹所の中心部に溜る溶融ガラスは
温度が高く従つて粘度が低い。このため分離の際
に凹所の中心部から引出される溶融ガラスの塊は
集束器に向つて引張られる間に引き伸ばされて細
くなり集束器において他のフイラメントに接触し
たときこれを切断せしめる程の大きさをもたない
のでそれだけ細径のフイラメントを紡糸すること
が可能となる。 「実施例」 第１図は、本発明のガラス繊維製造装置に使用
されるオリフイスプレートの一実施例の下面の一
部を示す平面図である。オリフイスプレート１は
２個づつ対になつた円形のオリフイス２の配列を
有し、これ等のオリフイス２の各対の２つのオリ
フイス出口はオリフイスプレート下面に形成され
た円錐形の凹所３の中に対称的に位置して開口す
る。円錐形の凹所３はプレート下面の切削加工で
形成され、第２図に示す如く凹所の部分でプレー
ト１は凹所の周縁から中心に向つて厚さが薄くな
るので各オリフイス２の側壁の軸線方向長さは凹
所の中心に近い側ａが遠い側ｂより短かくなつて
いる。本発明はオリフイスの側壁の軸線方向長さ
をこのような関係にすることを特徴とするもの
で、これは凹所を特開昭60−36345号公報に示す
オリフイスプレートの如くオリフイスプレートを
下から上にへこませて形成した場合には第３図に
示す如く凹所３′の部分でもオリフイスプレート
は一定の厚さとなるのでオリフイス２′の側壁の
軸線方向長さは全周にわたり一定となることと比
較されるべき特徴である。 第４図は上記構造のオリフイスプレートを使用
する本発明のガラス繊維紡糸装置を運転している
状態を示す概略正面図である。底部にオリフイス
プレート１を有するブツシング４内の溶融ガラス
５は多数のオリフイス２を通して流出し多数のフ
イラメント６に紡糸され、アプリケータ７で集束
剤を塗布された後集束器８で１本のストランド９
に集束される。ストランド９は綾振装置１０によ
り綾振られ巻取管１１上に巻取られる。 第５図は上記装置による紡糸運転中１本のフイ
ラメントが切断したとき切断したフイラメントが
自動的に再生されるプロセスを示す説明図であ
る。第５図のイは一つの凹所に開口する１対のオ
リフイスの各々の下に溶融ガラスのコーンが形成
され夫々安定してフイラメントに紡糸されている
状態を示し、ロはフイラメントの一つが切断し溶
融ガラスのコーンの一つが収縮を始めた状態を示
す。フイラメントが切断したオリフイスの出口に
はブツシング内の溶融ガラスが引続き流れ出るが
この溶融ガラスは下方への引張力を受けないので
ハに示す如く周囲に拡がり一部は凹所の中心の頂
点に向つて這い上り他方のオリフイス出口に形成
されているコーンに接触する。フイラメントが切
断したオリフイス出口に更に流出を続ける溶融ガ
ラスは他方のコーンとの接触を増し最終的にニに
示す如く他方のコーンと合体して二つのオリフイ
スから流出する溶融ガラスで１個のコーンを形成
しこのコーンから１本の太いフイラメントが形成
されるようになる。この状態に達すると二つのオ
リフイスにまたがり形成されている１個のコーン
はフイラメントにより下方へ引張られるときホに
示す如くオリフイス出口の面に沿つて斜め下方に
両方向に引離す力Ｇを受けるので凹所の中心部付
近に空隙を生じ、この空隙は徐徐に下方に拡がり
最後にコーンは完全に分裂してヘに示す如く各オ
リフイスに１個づつ２個のコーンに分離し２本の
正常なフイラメントが形成される。かくの如く切
断したフイラメントは対になつた他方のオリフイ
スに形成されるフイラメントの力を借りて自動的
に再生される。 本発明に使用されるオリフイスプレートは第２
図に示す如くオリフイス２の側壁の軸線方向長さ
が凹所３の中心に近い側ａが遠い側ｂより短かく
なつているのでブツシング内の熱の伝導作用で生
ずるオリフイス出口の温度は凹所３の中心側で高
くなつており、又凹所３の中心はオリフイス出口
に囲まれて熱が滞溜し高温となつているので溶融
ガラスに対する親和性が最も高くなつている。更
にオリフイス２の上記構成はオリフイスを通過す
る溶融ガラスに与える抵抗が凹所の中心側で小さ
くこの側で溶融ガラスがより多く流出する。これ
等の理由のためにフイラメントが切断した後その
オリフイス出口に流出する溶融ガラスは凹所の中
心側を這い上る傾向が強くなる。更に本発明によ
れば凹所３の底に溜る溶融ガラスは第３図の如く
凹所の板厚を一定にした場合に比べて高温で粘度
が低いので合流した溶融ガラスが個々のオリフイ
スに分離される際に凹所３の底から引出される溶
融ガラスは冷却されて固化するまでに時間がかか
るので再生フイラメントにより引伸ばされて細く
なる。従つて再生フイラメントに付着するガラス
の塊りはより小さくなり集束器８において他のフ
イラメントに接触しこれを傷つける傾向は弱くな
るので細径のフイラメントの紡糸が可能となる。 以上説明した第１図はおよび第２図に示す円形
オリフイスを備えたオリフイスプレートを使用す
る本発明の実施例と、これと同じオリフイスプレ
ートの凹所をオリフイスプレートを下から、上に
へこませて形成した第３図に示すオリフイスプレ
ートを使用した場合について比較実験を行つたと
ころ第１表に示す結果を得た。

【表】 第１表においてａはオリフイス側壁の凹所中心
側の長さｂはその反対側の長さを示しｂ／ａ＞１
の本発明の場合ｂ／ａ＝１の第３図の場合に比べ
て紡糸可能なフイラメントの繊径を大巾に細くで
きることが分る。 第６図は本発明に使用されるオリフイスプレー
ト１の他の実施例の下面の一部を示す平面図、第
７図は同オリフイスプレートの隣り合う１対のオ
リフイスを含む部分の断面図である。この実施例
においては特開昭60−36345号公報に開示された
オリフイスプレートの如くオリフイス１２は長方
形の横断面をもち、１対のオリフイス１２は円錐
形の凹所１３の中心部を間にして長手方向の一端
が対向するように対称的に配置され、他端は凹所
１３の周縁より外方にまで延びている。しかしこ
の実施例においても凹所１３はプレート下面の切
削加工によつて形成されオリフイス１２の側壁が
凹所の中心側で短かくなつている点が特開昭60−
36345号公報のオリフイスプレートと異なつてい
る。この実施例におけるフイラメントの切断から
再生までのメカニズムは第１図および第２図の実
施例と同様であり、フイラメントが切断したとき
凹所１３の中心に溜る溶融ガラスは高温で低粘度
であるため分離後に凹所から引出され集束器に達
するまでに再生フイラメントにより張力を受けて
引伸ばされ小さな塊にされるので他のフイラメン
トを切断する傾向は弱くなる。 第６図のオリフイスプレートを使用する本発明
の実施例と、これと同じオリフイスプレートの凹
所をオリフイスプレートを下から上にへこませて
形成した実質的に特開昭60−36345号公報のオリ
フイスプレートに類似のオリフイスプレートを使
用した場合について比較実験を行つたところ第２
表に示す結果を得た。

【表】 第２表は長方形オリフイスの場合も本発明に従
いオリフイス側壁の軸線方向長さを凹所の中心側
で短かくすることによつて紡思可能なフイラメン
トの繊径を大巾に細くできることを明瞭に示して
いる。 本発明は以上の実施例に限らず様々な変更が可
能である。例えば第６図の実施例のオリフイスは
長方形の横断面に限らず三日月形、長円形等の長
手方向に長いその他の横断面形状とすることも可
能である。更にオリフイスの側壁長さを調整する
ために第８図に示す如く凹所の上に位置するオリ
フイスプレート上面を切削加工してもよい。又、
凹所は各１対のオリフイスに対し１個の円錐形の
凹所を設ける代りに第９図に示す如く断面三角形
の溝とし一連のオリフイス対を溝の中心線の両側
に配列するようにしてもよい。又溝の断面形状は
第１０図に示す如く半円形にしたり、第１１図に
示す如く四角形にすることもできる。又上述の実
施例は２個のオリフイスが切断フイラメントの再
生に協力すべく各１個の凹所の中に対向配置され
ているが、３個または４個のオリフイスを１グル
ープとして凹所の中心に対して点対称に配置して
も各オリフイスの側壁が凹所の中心側で短かくな
つている限り本発明による効果を実現できる。 「発明の効果」 本発明はフイラメントが切断した際に凹所の中
心に溜る溶融ガラスが高温であるためフイラメン
トが再生される際に固化するまでに細く引伸ばさ
れて再生フイラメントに付着するガラスの塊りは
比較的小さくなる。このため再生フイラメントが
集束器において他のフイラメントに接触する際に
これを切断する傾向が少なくなるので細径のフイ
ラメントを紡糸する際にもフイラメントの切断時
に熟練作業員の手を煩わすことなく自動再生を行
うことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に使用するオリフイスプレート
の一実施例の下面の一部を示す平面図、第２図は
第１図のオリフイスプレートを−線に沿つて
切断し１対のオリフイスの縦断面形状を示す断面
図、第３図は第１図のオリフイスプレートの凹所
を従来公知の方法に従つて形成した場合の第２図
と同様の断面図である。第４図は本発明のガラス
繊維製造装置全体の運転状態を示す正面図であ
る。第５図は第１図および第２図に示すオリフイ
スプレートにより切断フイラメントが再生される
までのプロセスを示す説明図である。第６図は本
発明に使用するオリフイスプレートの他の実施例
の下面の一部を示す平面図、第７図は第６図のオ
リフイスプレートを−線に沿つて切断し１対
のオリフイスの縦断面形状を示す断面図である。
第８図は１個の凹所と１対のオリフイスを含むオ
リフイスプレートの断面形状が第２図と若干異な
る変形例の断面図である。第９図は凹所を三角形
断面の共通の溝としたオリフイスプレートの実施
例の一部の斜視図である。第１０図および第１１
図は第９図と同じく凹所を共通の溝としたオリフ
イスプレートにおいて溝の断面形状を夫々半円形
および四角形とした実施例の断面図である。 １……オリフイスプレート、２……オリフイス
（円形）、３……凹所、１２……オリフイス（長方
形）、１３……凹所。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ オリフイスプレートに密接関係に形成される
   多数のオリフイスを少くとも２個のオリフイスを
   １グループとして対称関係に配置し、更にオリフ
   イスプレート下面に前記各グループの各オリフイ
   ス出口の少くとも一部が開口する凹所を形成し、
   かくして各グループの各オリフイス出口が前記凹
   所の中心に近い側で高く遠い側で低くなるように
   傾斜しているオリフイスプレートを使用し、グル
   ープ内のフイラメントの１本が切断したとき切断
   したフイラメントのオリフイス出口に流出する溶
   融ガラスを同じグループ内のフイラメントの形成
   を続けている他のオリフイス出口に流出する溶融
   ガラスに自動的に合流させ、次いで合流した溶融
   ガラスを前記他のオリフイスを通して形成される
   フイラメントの引張作用で個々のオリフイスに自
   動的に分離せしめ、かくして切断フイラメントの
   自動再生を行うことのできるガラス繊維の製造装
   置において、前記各くオリフイスを画定する側壁
   の軸線方向長さが凹所の中心側において、反対側
   より短かくなるようにしたことを特徴とするガラ
   ス繊維の製造装置。