JPH07187702A - ブッシングベースプレート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 中空管状物の取付部が、ブッシングベースプ
レート素板のクリープによって、空隙や亀裂を生じるこ
とがなく、安定した接合強度を有し、寿命の長いブッシ
ングプレートを提供する。 【構成】 円形の孔の開いたブッシングベースプレート
素板の該孔に、該孔の内径より大きな外径部分を持つ中
空管状物が圧入固着され、熱拡散されていることを特徴
とするブッシングベースプレート。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はガラス繊維又は、連続し
た硝子フィラメントを製造するのに用いる溶融ガラス充
填ボックス又は、ブッシングのノズル孔を有するブッシ
ングベースプレートに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ブッシングベースプレートとして
は、一般にブッシングベースプレートの素板に孔あけ加
工を施して、その孔に予めパイプ状に加工した中空管状
物を挿入して溶接によって接合したブッシングベースプ
レートが広く用いられている。又、製品寸法より厚い板
厚の材料をロール又はプレスなどによって圧縮して突起
を押し出し、その後に押し出された突起の個所をさらに
プレスによって孔あけ加工を施したブッシングベースプ
レートなども用いられている。最近は細デニールのガラ
ス繊維の要望やピッチをより小さくして一定面積内で多
ホール化し効率の良い生産をする必要があり、それらを
満足させるためのベースプレートが求められている。

【０００３】本発明者らはこれら従来用いられているブ
ッシングプレートの問題を改善した新しい製造方法を既
に出願している（特願平４−８４５１５）が本発明はさ
らにそれに改善改良を加えたものである。従来は、ブッ
シングベースプレート素板に孔あけ加工を施して、その
孔に予めパイプ状に加工した中空管状物を挿入して溶接
する場合、図９に示す様にブッシングベースプレートの
素板１と吐出孔２の構成する中空管状物３をその基端部
３ａでレーザー又は、プラズマ等による溶接あるいは抵
抗溶接等が行われている。

【０００４】この場合、パイプ状に成形された中空管状
物３はガラス繊維の紡糸条件から肉厚が薄く仕上げられ
ていた。ブッシングベースプレートの素板１に予め穿孔
された箇所に接合するに当り、図９の中空管状物３の基
端部３ａ即ちガラスの流入口側を溶接することになる。

【０００５】ブッシングベースプレートの素板１の厚さ
に比べ、中空管状物３の肉厚が薄いこと及び、吐出孔２
の径が小さいことから溶接の場合、ブッシングベースプ
レートの素板１の厚み全体を溶融させることが困難であ
る為、図９に示す様に素板１の上層部の一部を溶接する
方法が取られている。

【０００６】この様にして製造されたブッシングベース
プレート４が、長時間高温で使用され続けると、ブッシ
ングベースプレート４がガラス５の圧力Ｐを受けてクリ
ープ歪を生じ、ブッシングベースプレート４が図10の如
く全体が膨らみをもつ様に張り出し状に変形する。

【０００７】中空管状物３の取付け部を拡大すると図11
の如くになり、ブッシングベースプレート素板１がクリ
ープ変形することによって、中空管状物３との間に空隙
を生じ、上部の溶接箇所に亀裂６を生じせしめる結果と
なり、これによってガラス液の漏れを起こしてガラス繊
維の紡糸が出来なくなってしまうという問題があった。
又、ひどいケースはこの中空管状物３が抜け落ちてしま
う場合も生じている。

【０００８】この問題は、ガラス繊維の製造工程におい
て高価なＰｔ合金製ブッシングを、たった一つの吐出孔
に亀裂が入るか又は、脱落することで全てが使用不能に
陥り生産を中止しなければならない為、致命的な欠陥で
ありガラス繊維の品質、コストに大きな影響を与えるも
のである。如何に強固にしかも亀裂や脱落の起こりにく
い成形をするかが問題である。

【０００９】又、最近ブッシングの製造法として特開平
４−２４１１０５なども提案されている。これはＰｔ合
金のベースプレートに対してＰｔのろう材を用いて接合
しようとするものである。この場合、Ｐｔ−Ａｕ合金や
強化白金でＰｔにわずかの添加元素しか含まれない材料
などの場合は、つまりろう材としてのＰｔの溶融温度と
同じかそれ以下の溶融温度をもつ材料の場合は、Ｐｔを
ろう材料として用いてＰｔを溶融させることは困難と考
えられる。

【００１０】

【発明の目的】本発明は、安定した接合強度を有し寿命
の長いブッシングプレートを提供するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明のブッシングベースプレートは、円形の孔の開いたブ
ッシングベースプレートの該孔に、該孔の内径より大き
な外形部分を持つ中空管状物が圧入固着され、熱拡散接
合されていることを特徴とするものである。

【００１２】又、円形の孔が開けられ、さらに該孔にひ
きつづき、中空管状突起が設けられているブッシングベ
ースプレート素板の該孔に、該孔の内径より大きな外形
部分を持つ中空管状物が圧入固着され、熱拡散接合され
ていることを特徴とするものである。ここで使用する中
空管状物はブッシングベースプレート材料と異なった材
料にすることを特徴とするものである。

【００１３】一方、中空管状物はパイプ又は、押し出し
加工、プレス加工等により予め製品指定寸法に合致する
ように加工したもので、その少し手前の寸法に加工され
たものでも良く、その外径は上述の孔に一定締代をもっ
て挿入されるのに都合の良い形状を具備している。これ
を孔内に圧入固着して熱処理によって熱拡散し接合する
ものである。

【００１４】

【作用】上記の様に本発明のブッシングベースプレート
は、平坦な板に孔加工が施され、その孔に吐出孔を構成
する為の中空管状物を一定の締代をもって圧入固着、熱
拡散接合されているので、ブッシングベースプレート側
の孔と中空管状物との外周部は、一定締代で固着された
押圧された状態で双方の金属材料が相互に拡散して、接
合し、その強度は母体金属材料と同一の強度となる。

【００１５】この様に接合しようとする箇所が全面積に
渡り、きちんと接合される為には、この接合しようとす
るブッシングベースプレート素板側の孔と、中空の管状
物の外周部の間に空気、その他のガスや異物質が介在し
ないようにして圧入固着することによって接合しようと
する箇所全面積に熱拡散が行われ、そのことによって母
材の材料強度と全く同等の接合強度が得られるので、従
来発生している様な長時間使用している間にブッシング
ベースプレートが変形したとしても、亀裂や欠陥の生ず
る心配がない。又、ガラス繊維の紡糸温度は1100℃〜14
00℃の温度で行われる為、使用中にさらに熱拡散が進行
するので接合強度の低下は全く心配がない。

【００１６】さらに、細いガラス繊維の場合などで吐出
孔の肉厚寸法の薄いものを必要とする場合などはパイプ
そのものの強度が低く、またブッシングベースプレート
の素材とパイプとの接合した付根部が直角に交わってい
ると、ガラスの重さと紡糸力によってその箇所が破断す
る等の心配がある。従ってその付根部分に補強をする必
要がある場合に、ブッシングベースプレート素板に中空
管状突起加工を設け、その中心部の孔に中空管状物、即
ち肉厚の薄いパイプを圧入固着することによって、ブッ
シングベースプレート素板と吐出孔を構成しているパイ
プとの接合根元が、突起部によってガードされることで
この接合箇所にての破断の心配は全く無くなるものであ
る。

【００１７】そしてこの様に接合しただけで完成出来る
場合と、さらに接合後に塑性加工をすることによってガ
ラスの流入する導入孔側の形状を成形することや、突起
や中空管状物のストレート長さや形状を塑性加工で変え
ることによって、上記接合部分を形状的にさらに強くす
る効果がある。さらに材料の異なる中空管状物、即ち吐
出孔の材質を吐出時のぬれの改善のためにＰｔ又は、Ｐ
ｔ合金にＡｕを合金した材料を用いることも出来る。そ
れによって強度が低下することはない。

【００１８】

【実施例１】本発明のブッシングベースプレートの実施
例を図によって説明する。先ず、ブッシングベースプレ
ート材料であるＰｔ−Ｒｈ10％の合金を圧延機にて板厚
1.5mmに圧延して、巾 100mm、長さ 500mmに切断したブ
ッシングベースプレート素板１をプレス加工にて、 800
ホール、ピッチ 3.5mmで、千鳥配列した図１に示す孔２
を成形した。この時のブッシングベースプレートの孔寸
法は、直径 1.9mmの貫通孔を作った。

【００１９】又、中空管状物３は図２に示す如く外径
2.0mm、内径 1.5mm、肉厚0.25mm、高さ 6.5mmになる様
にドローイングにより加工し、切断後成形したものであ
る。そしてこの中空管状物３を前述のブッシングベース
プレートの素板１に設けた孔２の中に孔２の寸法より
0.2mm大きめの図示せぬダイスを下側に設置し、上型と
して中空管状物３の外径と同一寸法のポンチを用いて0.
05mmの締代分プレスにて圧入固着して、1400℃にて５時
間電気炉にて熱拡散を行った。図３に示す如く熱処理後
の断面においては、固着箇所はブッシングベースプレー
ト１の孔２側と、中空管状物３の外周側の結晶が相互に
拡散して接合の境界にまたがる結晶の成長が認められ全
く同一金属材料となっており、全面積に渡って接合が完
了している事が確認出来た。この様にして成形加工した
ブッシングベースプレートをさらにターミナルと溶解炉
を構成する上部箱状容器にアーク溶接にて、フィルター
を接合してブッシングを製造した。

【００２０】

【実施例２】上述の製造工程を用いてブッシングベース
プレートを成形するとき、ブッシングベースプレート素
板をプレス加工にて図４に示す形状の突起部４を形成し
て、その中心部に孔２を成形し、この孔の直径は 1.9m
m、孔の長さは30mmとした。中空管状物３が外径 2.0m
m、内径 1.5mm、肉厚0.25mmの寸法を用い孔２に0.05mm
の締代にて上記製造方法と同様の製造工程にて図５に示
す如く断面のブッシングプレートを製造した。

【００２１】

【実施例３】実施例１及び実施例２の製造方法におい
て、1400℃で５時間電気炉にて熱拡散を施し、その後に
プレスでテーパ付のポンチとダイを用いて成形し、ガラ
ス導入側に30°のテーパーを付け、出口側は図６の如く
２段階のテーパーを付ける様に成形加工を行い、上述の
実施例と同様のブッシングプレートを製造した。その他
図７、図８に示す形状の成形加工も行ったが、良好な形
状、接合状態であった。

【００２２】

【実施例４】実施例３と同様の製造工程で、中空管状物
即ち、吐出孔材質をＰｔ95％、Ａｕ５％含有する合金を
用いて同様の加工を行った。Ａｕを５％添加している理
由は紡糸時のぬれ性の改善を目的としたものであるが、
Ａｕの拡散速度が速いことなどからも接合についても良
い効果をもたらした。

【００２３】以上実施例１、２、３及び４のブッシング
でガラス繊維を製造したところ、従来のブッシングに比
べて長い寿命を示した。さらに実施例４のものでは先端
チップ部がぬれにくいため、紡糸中の糸切れが少なくな
った。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明で判る様に、本発明のブッシ
ングベースプレートは、接合箇所に間隙や、空洞がなく
強度が母材料の白金合金材料と全く同等の強度をもつこ
とによって長時間の使用に耐えること並びに先端チップ
部にぬれにくい材料が使用出来ることから密集孔の中心
に発生する紡糸中の糸切れの発生しにくい構造を得るこ
とにより安定した紡糸が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるブッシングプレート
素材の開孔部を示す断面図。

【図２】本発明の一実施例における中空管状物を示す断
面図。

【図３】本発明の一実施例における開孔部と中空管状物
の接合状態を示す断面図。

【図４】本発明の一実施例における突起部を示す断面
図。

【図５】本発明の一実施例における突起部と中空管状物
の接合状態を示す断面図。

【図６】図５を更に成形加工した状態を示す断面図。

【図７】本発明の他の実施例における開孔部と中空管状
物の接合状態を示す図。

【図８】本発明の他の実施例における突起部と中空管状
物の接合状態を示す図。

【図９】従来の開孔部と中空管状物の接合状態を示す断
面図。

【図10】従来のブッシングプレートの変形状態を示す断
面図。

【図11】従来の開孔部と中空管状物における接合部に空
隙を生じた状態を示す断面図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本間 利夫 神奈川県伊勢原市鈴川26番地 田中貴金属 工業株式会社伊勢原工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円形の孔の開いたブッシングベースプレ
   ート素板の該孔に、該孔の内径より大きな外径部分を持
   つ中空管状物が圧入固着され、熱拡散接合されているこ
   とを特徴とするブッシングベースプレート。
2. 【請求項２】 円形の孔が明けられ、さらに該孔にひき
   つづき、中空管状突起が設けられているブッシングベー
   スプレート素板の該孔に、該孔の内径より大きな外径部
   分を持つ中空管状物が圧入固着され、熱拡散接合されて
   いることを特徴とするブッシングベースプレート。
3. 【請求項３】 前記中空管状物がブッシングベースプレ
   ートの素板の材質と異なっていることを特徴とする請求
   項１又は請求項２記載のブッシングベースプレート。