JPH07206465A - ガラス繊維の製造方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フィラメント切れなどにより紡糸を中断した
後、紡糸を再スタートさせる場合に冷却不足が原因とな
って発生するフィラメント切れを防止するガラス繊維の
製造方法と装置を提供すること。 【構成】 冷却エアー供給チャンバー６には冷却エアー
５の導入口１０から冷却エアー５が導入され、パンチン
グメタルでできた整流板１１と固定ルーバー１２により
整流され、多段の自動ルーバー１３の間からガラスフィ
ラメント３に向けて噴出する。図１（ａ）に示す紡糸中
断時は冷却エアー供給チャンバー６からの冷却エアー５
の吹き出し方向を自動ルーバー１３が自動的にブッシン
グ１方向に向き、ブッシング１のチップ２周辺の冷却効
果を上げる。また、図１（ｂ）に示すように、紡糸開始
後はルーバー１３は自動的にブッシング１のプレートに
対し平行に向き、チップ２にまともに冷却エアー５が当
たらないように、冷却エアー５をブッシング１周辺に供
給するようにした。

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の製造方法と
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガラス繊維の製造工程ではブッシングに
設けてある多数のチップから溶融ガラスを流出させ多数
本のガラスフィラメントを形成させ、それをストランド
としてコレットに巻き取る工程がある。そして、フィラ
メントを形成させる際にフィラメント切れを防止するた
めにブッシング周辺に冷却エアーを供給する方法が採用
されているが、その冷却エアーの供給の仕方には各種の
方法がある。すなわち、ブッシングプレートに平行に冷
却エアーを供給するものであり、冷却エアーはダクトよ
り供給しておりダクトの先端にはエアー吹き出し方向を
上下左右任意の方向に調整可能な縦、横２種類の固定ル
ーバーを設けてある。ダクトからの冷却エアーは紡糸中
と紡糸再開時の両方ともに同一条件で吹き出している。
特に、紡糸再開時に強制的に他の冷却エアーを供給する
ことは行っていない。ただし紡糸再開時にブッシング周
辺を冷却するため水スプレーでミストをブッシングチッ
プ周辺に吹き付けて紡糸開始時のフィラメント切れ（焼
切れ）を防止している。

【０００３】また、特開平５−８２９号公報に記載され
ている「ガラス繊維の製造方法」によると、ブッシング
の近くに配管を設け、その配管から高圧冷却エアーをブ
ッシングに向けて吹き付ける方法が採られている。高圧
冷却エアーをブッシングに向けて吹き付けるタイミング
は紡糸中の満巻きコレットが反転し、空コレットにスト
ランドを巻き取り始めるまでである。さらに、特開昭５
３−３１８２１号公報記載の「ガラス繊維の製造方法」
によると、常時吹き出しているブッシングの横に空気障
壁（紡糸側と作業側とをエアーカーテンで分離するため
のもの）を形成する空気流をダンパーによってブッシン
グ側に冷却エアーとして供給している。ブッシング側を
エアーで冷却するタイミングは紡糸開始から５〜１０秒
位である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】紡糸中と停止中で冷却
エアー条件を変えない場合では、ガラスが低粘性である
ため、紡糸開始時にストランドをコレットに巻き付ける
際、たぐり寄せたフィラメントがブッシングのチップ先
端で焼切れと呼ぶフィラメント切れを発生しやすい。こ
のような不具合は特に１６００個以上のチップを備えた
大型ブッシングに発生しやすい。一方、この焼切れを防
止する為に初めから冷却エアー量を多くすると紡糸開始
時のフィラメント切れは無くなるが、逆に紡糸中のフィ
ラメント切れが発生しやすくなる。それは次のような理
由によるものと考えられる。すなわち、紡糸中はダウン
ドラフト（フィラメントの移動に従ってエアーも移動す
る）によりチップ周辺に冷却エアーが入り込むが、紡糸
中断時にはダウンドラフトが無くなるため、チップ周辺
の温度が上がる。その状態でストランドを引っ張るため
チップ周辺の冷却不足が原因となりフィラメント切れを
発生する。一方、このフィラメント切れを防止する為に
冷却エアー量を増大すると限られた吹き出し面積から吹
き出す冷却エアーの風速が上がり、その結果チップ周辺
での乱流を発生させ部分的に過冷却及び冷却不足を生じ
フィラメント切れとなる。

【０００５】また、特開平５−８２９号公報または特開
昭５３−３１８２１号公報等に記載の方式のように、紡
糸スタート時に通常の冷却エアー以外の強制的な冷却エ
アーをブッシングに向けて供給すると、すでに述べた通
り冷却エアーの供給バランスが狂い、乱流を発生し、部
分的に過冷却および冷却不足が生じ、紡糸再開直後に部
分的に糸切れを起こすことがある。本発明の目的は、フ
ィラメント切れなどにより紡糸を中断した後、紡糸を再
スタートさせる場合に冷却不足が原因となって発生する
フィラメント切れを防止するガラス繊維の製造方法と装
置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は次の
構成によって達成される。すなわち、ブッシングの多数
のチップから溶融ガラスを流出させ、該チップから流出
したフィラメント状の溶融ガラスに向けて冷却エアーを
吹き付けながら紡糸するガラス繊維の製造方法におい
て、紡糸停止時はブッシングに向けて冷却エアーを供給
し、また紡糸中はブッシングのチップの設置面に平行に
冷却エアーを供給するガラス繊維の製造方法、または、
溶融ガラスを流出させる多数のチップを備えたブッシン
グと該チップから流出したフィラメント状の溶融ガラス
に向けて冷却エアーを吹き付ける冷却エアー供給チャン
バーを備えたガラス繊維の製造装置において、冷却エア
ー供給チャンバーの冷却エアー吹き出し口には、紡糸停
止時はブッシングに向けて冷却エアーを供給し、紡糸中
はブッシングのチップの設置面に平行に冷却エアーを供
給するための冷却エアー吹き出し方向を変更できるルー
バーを設けたガラス繊維の製造装置である。

【０００７】また、冷却エアー供給チャンバーの冷却エ
アー吹き出し方向を変更できるルーバーは紡糸機の紡糸
停止時および紡糸中との作動タイミングに連動して、そ
の冷却エアー吹き出し方向を自動的に変える構成とする
ことができる。また、冷却エアー供給チャンバーの冷却
エアー吹き出し方向を変更できるルーバーは糸切れ検知
装置に連動してその冷却エアー吹き出し方向を自動的に
変える構成とすることができる。また、紡糸中断時にお
ける冷却エアー供給チャンバーの冷却エアー吹き出し方
向を変更できるルーバーの冷却エアー吹き出し方向は複
数のルーバー間から互いに平行でブッシングに向くかあ
るいはブッシングの略一点に冷却エアーを集中させる構
成とすることができる。

【０００８】

【作用】ブッシングのチップから流出するガラスフィラ
メントに向けて冷却エアーが供給されるが、紡糸中断時
は冷却エアーの吹き出し方向をルーバーがブッシング方
向に向き、ブッシングのチップ周辺の冷却効果を上げ
る。また、紡糸開始後はルーバーがブッシングプレート
に対し平行に向き、チップにまともに冷却エアーが当た
らないようにする。ここで、紡糸中断時、紡糸開始時お
よび紡糸中の冷却エアーの供給量は常に一定としてい
る。こうして、紡糸開始の冷却不足または紡糸開始後の
気流の乱れによるフィラメント切れを無くすことがで
き、また、糸切れ後のフィラメントたぐり寄せがしやす
くなる。

【０００９】

【実施例】本発明の一実施例を図面とともに説明する。
図１には本実施例のガラス繊維製造装置のブッシング１
付近の概略断面図を示す。多数の溶融ガラスが流出する
チップ２を設けたブッシング１の下部にはブッシング１
から流出するガラスフィラメント３に向けて冷却エアー
５を吹き付ける冷却エアー供給チャンバー６が設けられ
ている。なお、ガラスフィラメント３はフィラメント３
を集束させるためのバインダーをバインダーアプリケー
タ７で塗布されてストランド９として図示しないコレッ
トに巻き付けられる。冷却エアー供給チャンバー６には
冷却エアー５の導入口１０から冷却エアー５が導入さ
れ、パンチングメタルでできた整流板１１と固定ルーバ
ー１２により整流され、多段の自動ルーバー１３の間か
らガラスフィラメント３に向けて噴出する。図１（ａ）
に示す紡糸中断時は冷却エアー供給チャンバー６からの
冷却エアー５の吹き出し方向を自動ルーバー１３が自動
的にブッシング１方向に向き、ブッシング１のチップ２
周辺の冷却効果を上げる。また、図１（ｂ）に示すよう
に、紡糸開始後はルーバー１３は自動的にブッシング１
のプレートに対し平行に向き、チップ２にまともに冷却
エアー５が当たらないように、冷却エアー５をブッシン
グ１周辺に供給するようにした。

【００１０】図１の冷却エアー５の吹き出し方向を変更
させるために、図２の冷却エアー供給チャンバー６の自
動ルーバー１３の設置部分の拡大側面図に示すように、
自動ルーバー１３の方向を自動的に変更できるように、
適宜の自動ルーバー１３の回転軸１５に固定されたリン
ク１６とエアーシリンダー１７に伸縮自在に連結された
リンク１９を各々の連結支点２０で回動自在に係合して
いる。そして、すべての自動ルーバー１３は図３（ｃ）
に示すように連結部材２１に各リンク２２を介して連結
されているので、エアーシリンダー１７に直結した自動
ルーバー１３の動きに連動する。したがって、エアーシ
リンダー１７の作動により同一方向に同一回転角度で、
すべての自動ルーバー１３が回転できる。本実施例では
エアーシリンダーによりルーバーが回動される構造にな
っているが、自動ルーバー１３を動かす手段はエアーシ
リンダー１７以外にもアクチュエーター、モーターなど
適当な手段を用いることができる。

【００１１】自動ルーバー１３の作動タイミングについ
ては紡糸機の作動タイミングに合せて電磁弁とタイマー
を組み合わせて作動させれば、ブッシング１やガラス繊
維の種類あるいは操業条件に合わせた作業条件で作動さ
せることができる。なお、紡糸中断時、紡糸開始時およ
び紡糸中の冷却エアー５の供給量は常に一定である。そ
して、紡糸を中断すると自動的に自動ルーバー１３がブ
ッシング１方向に向きブッシング１に向かって冷却エア
ー５を供給し、紡糸を再スタートすると自動ルーバー１
３が上向きから水平方向に自動的に動き、冷却エアー５
をブッシング１のチップ２に直接当たらないないよう
に、チップ２の周辺に供給する。例えば、図示しない停
止スイッチを押すと自動ルーバー１３が直ちに上向きに
なり、紡糸機の起動スイッチ（図示せず）を押してから
１０〜２０秒で自動ルーバー１３がブッシング１のチッ
プ２の設置面と平行方向にもどるタイミングの取り方を
採用することもできる。

【００１２】また、自動ルーバー１３の作動について
は、糸切れ検知機と連動させることも可能である。この
場合はブッシング１下部に設けた図示しない糸切れ検知
機が糸切を検出すると、紡糸機を停止させると共に自動
ルーバー１３が自動的に図１（ａ）に示すように上向
き、糸切れ時の自動ルーバー１３位置となる。さらに、
自動ルーバー１３の冷却エアー５の吹き出し方向を次の
ようにすることができる。すなわち、紡糸中断時には一
般的には図３（ａ）のように各自動ルーバー１３は互い
に平行な方向に向くように回転させるが、図３（ｂ）に
示すようにブッシング１の略一点に冷却エアー５を集中
させるような構造とすることも可能である。図３（ｂ）
に示すように互いに自動ルーバー１３の回転角度を変え
るようにするためには、例えば図３（ｃ）に示すように
各自動ルーバー１３と連結部材２１とを連結するリンク
２２の長さをそれぞれ変えることにより行うことができ
る。また、図１に示すように冷却エアー供給チャンバー
６には冷却エアー５の供給方向の微調整が可能な手動で
ルーバー方向を変更できる固定ルーバー１２を設けてあ
るが、これは必要性に応じて有っても無くても良い。冷
却エアー５の吹き出し方向を自動的に変更できる自動ル
ーバー１３は固定ルーバー１２より、冷却エアー５の吹
き出し側の位置であるチャンバー６の先端前面に設け
た。

【００１３】こうして、本実施例の方法によると、糸
切れ後、自動ルーバー１３が上向きになることによりブ
ッシング１のチップ２周辺の冷却効果が増大するため、
紡糸開始の冷却不足によるフィラメント３の切れを無く
すことができる。また、ブッシング１のチップ２周辺
の冷却効果が増大してチップ２先端の溶融ガラスが繊維
化されやすくなるため、糸切れ後のフィラメント３のた
ぐり寄せがしやすくなった。このことは、従来法におい
て、冷却不足の場合繊維化されていない溶融ガラスがた
ぐり寄せている手に触れヤケドなどしやすくて作業性を
悪化させていた問題点の解消にもなる。また、紡糸スタ
ート時に通常の冷却エアー５以外に強制的な冷却エアー
を吹きつける従来方法と異なり、紡糸中の冷却エアーを
使用し吹付け方向のみ変える構造となっているため、ブ
ッシング１のチップ２の周辺への冷却エアー５の供給バ
ランスがくずれず安定した冷却エアー５の供給ができ
る。すなわち、乱流や熱ショックを発生させないため、
紡糸開始後の気流の乱れによるフィラメント３の切れが
なくなった。

【００１４】また、紡糸中の通常の冷却エアー供給設備
以外の別の供給設備が不要のため、冷却エアー供給設備
の構造がシンプルで保守がしやすい。２０００チップブ
ッシングにより、本実施例を実行したところ、スプレー
ミスト吹き付け無しで、紡糸の再開ができるようになっ
た。また、紡糸開始直後の過冷却による糸切れも無くな
った。これは、図１において自動ルーバー１３を設置し
ない装置において、紡糸再開時にブッシング１のチップ
２の周辺を冷却するため水スプレーでミストをブッシン
グ１のチップ２周辺に吹き付けて紡糸開始時のフィラメ
ント切れ（焼切れ）を防止していたのに比べて作業性も
大いに改善された。

【００１５】

【発明の効果】本発明によれば、 紡糸開始の冷却不足または紡糸開始後の気流の乱れに
よるフィラメント切れを無くすことができる。 糸切れ後のフィラメントたぐり寄せがしやすくなっ
た。 冷却エアー設備の構造がシンプルで保守がしやすい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例のガラス繊維製造装置のブ
ッシング付近の概略断面図である。

【図２】 図１のガラス繊維製造装置の冷却エアー供給
チャンバーのルーバー設置部分の拡大側面図である。

【図３】 図１のガラス繊維製造装置の冷却エアー供給
チャンバールーバーの取り付け角度を種々変えた例を説
明する図と、冷却エアー供給チャンバーのすべてのルー
バーの連結機構を示す図である。

【符号の説明】

１…ブッシング、２…チップ、３…ガラスフィラメン
ト、５…冷却エアー、６…冷却エアー供給チャンバー、
７…バインダーアプリケータ、９…ストランド、１０…
冷却エアー導入口、１１…整流板、１２…固定ルーバ
ー、１３…自動ルーバー、１５…自動ルーバーの回転
軸、１６、１９、２２…リンク、１７…エアーシリンダ
ー

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブッシングの多数のチップから溶融ガラ
   スを流出させ、該チップから流出したフィラメント状の
   溶融ガラスに向けて冷却エアーを吹き付けながら紡糸す
   るガラス繊維の製造方法において、 紡糸停止時はブッシングに向けて冷却エアーを供給し、
   また紡糸中はブッシングのチップの設置面に平行に冷却
   エアーを供給することを特徴とするガラス繊維の製造方
   法。
2. 【請求項２】 溶融ガラスを流出させる多数のチップを
   備えたブッシングと該チップから流出したフィラメント
   状の溶融ガラスに向けて冷却エアーを吹き付ける冷却エ
   アー供給チャンバーを備えたガラス繊維の製造装置にお
   いて、 冷却エアー供給チャンバーの冷却エアー吹き出し口に
   は、紡糸停止時はブッシングに向けて冷却エアーを供給
   し、紡糸中はブッシングのチップの設置面に平行に冷却
   エアーを供給するための冷却エアー吹き出し方向を変更
   できるルーバーを設けたことを特徴とするガラス繊維の
   製造装置。
3. 【請求項３】 冷却エアー供給チャンバーの冷却エアー
   吹き出し方向を変更できるルーバーは紡糸機の紡糸停止
   時および紡糸中との作動タイミングに連動して、その冷
   却エアー吹き出し方向を自動的に変える機構を備えたこ
   とを特徴とする請求項２記載のガラス繊維の製造装置。
4. 【請求項４】 冷却エアー供給チャンバーの冷却エアー
   吹き出し方向を変更できるルーバーは糸切れ検知装置に
   連動してその冷却エアー吹き出し方向を自動的に変える
   機構を備えたことを特徴とする請求項２記載のガラス繊
   維の製造装置。
5. 【請求項５】 紡糸中断時における冷却エアー供給チャ
   ンバーの冷却エアー吹き出し方向を変更できるルーバー
   の冷却エアー吹き出し方向は複数のルーバー間から互い
   に平行でブッシングに向くかあるいはブッシングの略一
   点に冷却エアーを集中させる構造とすることを特徴とす
   る請求項２ないし４のいずれかに記載のガラス繊維の製
   造装置。