JPH0723230B2 - 中空ガラスフィラメントの製造装置及び製造方法 - Google Patents

中空ガラスフィラメントの製造装置及び製造方法

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JPH0723230B2
JPH0723230B2 JP1506257A JP50625789A JPH0723230B2 JP H0723230 B2 JPH0723230 B2 JP H0723230B2 JP 1506257 A JP1506257 A JP 1506257A JP 50625789 A JP50625789 A JP 50625789A JP H0723230 B2 JPH0723230 B2 JP H0723230B2
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オーウェンズ‐コーニング・ファイバーグラス・コーポレイション
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、ガラスフィラメント成形フィーダの構造及び
操作に関する。
背景技術 ガラスフィラメントは一般に中実の断面を有する。しか
しながら、中空フィラメントを採用することによって軽
量化を図りつつ実質的に同じ剛性を確保し得ることか
ら、中空フィラメントが好ましい場合がある。
米国特許第2,269,459号明細書には、予備成形したガラ
ス管を中空フィラメントに引き抜くフレームドローイン
グ（flame drawing）が開示されている。また、米国特
許第4,698,082号及び第4,704,149号明細書には、ガス供
給管をフィーダの各チップ内に配置し、付随的に溶融ガ
ラスの環状流及びその内部にガスを供給して中空フィラ
メントを形成するようにした中空フィラメント成形シス
テムが開示されている。このガス供給管は、溶融ガラス
の貯留槽の上方に配置された１個または２個以上のヘッ
ダに接続されている。従って、ガス供給管が長くなりか
つ変形を生じさせる様々な力を受けることになる。従
来、ガス供給管をフィーダのチップに対してまたはチッ
プに於て取着するための多くの複雑なシステムが開示さ
れているが、これらは比較的複雑であり、かつ多量の貴
金属を使用する必要がある。
本発明によれば、ガスを成形区域から成形コーン即ち円
錐部の内部に移動させて中空フィラメントを製造するの
に適した流れ郭成チップを有して、中空フィラメントを
製造可能なフィーダが提供される。
発明の開示 本発明は、中空ガラスフィラメントを製造するためのブ
ッシングに使用されるチップアセンブリであって、前記
ブッシングの吐出壁に結合されかつその中を溶融ガラス
流が流れる第１筒状部材と、前記第１筒状部材内に配置
された第２筒状部材とを有し、前記第２筒状部材が前記
第１筒状部材の外部に直近の領域に連通する通路を有
し、それによって前記領域内のガスを該領域から前記第
２筒状部材の前記通路を通って溶融ガラスの流れの中に
移動させて中空フィラメントを形成し得るようにしたチ
ップアセンブリからなる。
発明を実施するための最良の形態 第１図に示されるように、オリフィスを設けた底壁即ち
吐出壁14と容器即ち側壁12及び端壁13のような他の部分
とからなるフィーダ10は、複数のチップアセンブリ30を
介して複数のガラスのような溶融無機材料の流れ18を供
給するようになっている。前炉５から垂設されかつ該前
炉から溶融ガラスが流れてくるフィーダ10は、図示され
ない適当な電気エネルギ源に接続された端子16を介して
通電され、吐出壁14を含めて、その内部にある溶融ガラ
スを周知の手法によって加熱する。チップアセンブリ30
を含むフィーダ10は、周知のプラチナ／ロジウム合金の
ような様々な適当な材料によって形成される。図示され
るように、端子16は端壁13に結合しているが、必要に応
じて底壁14から外向きに延設することができる。
内部に空所を有する溶融ガラスの流れ18がワインダ26ま
たは他の適当な手段の作用によって細くされて、連続す
る中空フィラメント20に形成される。フィーダ成形領域
は、フィンシールド（finshield）または強制空気対流
装置のような図示されない周知の適当な手段によって冷
却することができる。
サイズ材アプリケータ手段21によって、ギャザリング
（gathering）シューまたはギャザリング手段22に送ら
れて周知のようにストランド23または束として集められ
るフィラメント20の表面に被覆剤またはサイズ剤を塗布
する。次に、ストランド23はワインダ26のコレット上の
パッケージ24に巻き取られる。
第２図から容易に分かるように、チップアセンブリ30が
従来のチップと同様に、吐出壁14のオリフィス15内に配
置されている。このように、チップアセンブリ30は吐出
壁14から垂下され、かつ本発明によれば、チップアセン
ブリ30の直ぐ周囲にある気体即ち環境空気を溶融材料の
円錐状流れ18の中に移動させ、即ち引き込んで連続的な
空所19を形成し、中空フィラメント20を製造するように
なっている。
第２図に示されるシステムでは、とりわけ円錐状流れ18
を細くしてフィラメント20にするために円錐状流れ18の
位置に於ける溶融ガラスの内圧が大気圧以下であること
によって、前記ガスが円錐状流れ18の内部に引き込まれ
る。即ち、中空形状を得るために外部の加圧空気源が全
く必要でない。しかしながら、後述するように本発明が
加圧装置と共に使用し得るようになっていることは明か
である。
チップアセンブリ30は、第１筒状部材32と該第１筒状部
材の通路36または孔内に配置された第２筒状部材42とを
有する。要約すれば、第２筒状部材42の一端が、吐出壁
14に直近するチップ30の直ぐ周囲の環境空気圧に開放さ
れ、かつ第２筒状部材42の他端がチップアセンブリ30の
出口またはその付近に配置されている。溶融ガラスが第
１及び第２筒状部材32、42間に形成された環状部分内を
流れると、成形領域即ち成形ゾーン内の空気が、細くな
ってフィラメント20になる円錐状の流れ18の中に第２筒
状部材42の通路44を介して吸い込まれ、それによって中
空フィラメント20が形成される。
特に、第１筒状部材32は、肩部38と末端39との間に配置
された開口35を有するスリーブ部分即ち壁部34を有す
る。第２筒状部材42の第１端部48は開口35に於てスリー
ブ部分34に結合されている。従って、第２筒状部材42の
通路44の入口45が第１筒状部材32の直ぐ外側の隣接領域
に連通している。第２筒状部材42の末端49は第１筒状部
材32の孔36内に同心状に配置され、かつ該末端49及び通
路44の出口46が第１筒状部材32の末端39より僅かに下側
に配置されている。しかしながら、第２筒状部材42を異
なる向きに配置し得ることは明かである。
第１筒状部材32の孔と出口46とを非同心位置に配置する
だけでなく、孔36を非円形に形成して、必要に応じて中
心位置または非中心位置に連続的な空所を有する非円形
のフィラメントを形成することができる。
第２図に示されるように、第２筒状部材42は上下逆の
「Ｌ」字形をなし、かつ１か所でスリーブ34に結合され
ている。第３図及び第４図に示されるチップアセンブリ
53は、複数の位置で第１筒状部材55内に取り付けられた
「Ｔ」字形の第２筒状部材65を備える。
第１筒状部材55のスリーブ即ち壁部56は、第２筒状部材
65のビーム67の両端部68、69を受容するための対向する
開口57、58を有する。開口57、58は、スリーブ56の第１
端部61と末端62との中間に配置されている。第２筒状部
材65の突出部71が、ビーム67から第１筒状部材55の孔59
の中を実質的に同心状に通って下向きに延出している。
突出部71の末端72は、第１筒状部材55の末端62に配置さ
れている。従って、本発明によれば、前記吐出壁の直ぐ
下側及び第１筒状部材55の周囲の領域にある気体が、第
２筒状部材65の通路74の入口75、76内に引き込まれて末
端72にある出口77から吐出される。
第５図に示されるように、チップアセンブリ80は、その
末端92が上述した実施例と同様に第１筒状部材82の末端
85に位置するように第１筒状部材82の孔83内に配置され
た第２筒状部材87を有する。しかしながら、第２筒状部
材87及びその通路89は第１筒状部材82の壁部即ちスリー
ブを貫通していない。むしろ、第２筒状部材87は、第１
筒状部材82の第１端部即ち肩部84を加えて上向きに延長
し、かつ円弧状に充分な距離だけ下向きに延出して第２
筒状部材87の入口端部91が吐出壁14の外面またはそれよ
り下側に位置するような上下逆の「Ｊ」字形をなす。こ
のように、第２筒状部材87が吐出壁14に適当に取り付け
られ、かつ吐出壁14の直ぐ下側の領域にある気体が溶融
ガラスの円錐状流れ内に移動して中空フィラメントを形
成する。
第６図及び第７図は、「チップなし」フィーダ、即ち流
れ郭定チップを全く垂設していないフィーダのための中
空繊維成形システムが示されている。吐出壁101は、そ
れ自体が、その中を通る溶融ガラスを吐出させて細くし
てフィラメントにする複数の流れを郭成するためのオリ
フィス102（添付図面では、簡単化のために１個のオリ
フィスだけを示す）を有する。導管104が吐出壁101に取
り付けられて、第１端部即ち入口端105が前記成形区域
内の気体に連通しかつ第２端部即ち出口端106が溶融ガ
ラスの円錐状流れ109の中に配置されて、それによって
前記成形区域の気体が通路108を通って円錐状流れ109内
に吸い込まれて中空繊維即ち中空フィラメントが形成さ
れるように配向されている。
導管104は上下逆の「Ｕ」字形をなし、かつ入口端105と
同様に、出口端106が吐出壁101と概ね平行をなしまたは
オリフィス102及び円錐状流れ109の軸線と直交する向き
になるように配置されている。
第８図には、概ね真直ぐの導管114が部分的に溶融ガラ
スの円錐状の流れ内に延出する別の「チップなし」構造
が示されている。図示されるように、導管114の入口端1
15が流れ郭成用オリフィス112近傍の吐出壁111の外側に
取り付けられている。その出口端116が、オリフィス112
の下側中央に配置され、かつ中空フィラメントを形成す
るべく溶融ガラスの流れの中に成形区域の環境空気が吸
い込まれるようにする導管114の通路118が溶融ガラスに
よって閉塞されないようにするために、斜めに形成され
ている。
第９図は、所定の高い制御圧力の空気のような気体が吐
出壁の直ぐ下側の領域から溶融ガラス内に射出されて中
空フィラメントを形成する中空繊維成形システムを示し
ている。
フィーダ130は、第２図の場合と同様に、収容壁132及び
吐出壁134のオリフィス135内に配置された複数のチップ
アセンブリ140を有する吐出壁134を有する。吐出壁134
から離隔して収容壁132に結合された板材137によって、
管路158を介して圧縮気体源及び圧力制御手段160に接続
されたチャンバ139が形成される。
第１筒状部材142が、吐出壁134に結合されて該吐出壁か
ら板材137の開口138を貫通して延出している。図示され
るように第１筒状部材142の末端145は、必要に応じて板
材137の外部と同じ高さにすることもできるが、板材137
の下方に即ち板材137を越えて延出している。
第２筒状部材150が第１筒状部材142の孔146内に配置さ
れ、かつその入口端152が第１筒状部材142の開口148の
壁部144に取り付けられている。第２筒状部材150の末端
153が末端145の下側に配置されて、フィラメントを成形
する溶融ガラスの円錐状流れの中に気体を射出するよう
になっている。このように、本発明によれば、第２筒状
部材150の通路155によって、チャンバ139内の気体を溶
融ガラスの成形円錐部分内に入れて中空フィラメントを
形成するための気体通路が提供される。
本発明によるフィーダ／チップアセンブリを用いて、必
要に応じて連続フィラメントと同様に非連続のフィラメ
ントを形成できることが分かる。
産業上の利用可能性 本発明は、ガラス繊維製造業に於て容易に利用すること
ができる。
図面の簡単な説明 第１図は、織物用ガラス繊維成形システムを概略的に示
す正面図である。
第２図は、第１図示のフィーダを示す拡大断面図であ
る。
第３図は、本発明による別のチップ構造を示す拡大断面
図である。
第４図は、第３図示のチップ構造の底面図である。
第５図は、本発明による更に別のチップ構造を示す拡大
断面図である。
第６図は、本発明によるガス供給システムを有するチッ
プなしフィーダを示す拡大断面図である。
第７図は、第６図示のチップなしフィーダシステムを示
す底面図である。
第８図は、本発明による別のガス供給システムを有する
チップなしフィーダを示す拡大断面図である。
第９図は、所定の制御圧力で成形コーンの内部にガスを
供給するための本発明によるフィーダ／チップシステム
を示す拡大断面図である。

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】中空ガラスフィラメントを製造するための
    フィーダに使用されるチップアセンブリであって、 前記フィーダの吐出壁に結合されかつその中に溶融ガラ
    ス流を流通させるための第１筒状部材と、 前記第１筒状部材内に配置されると共に、前記第１筒状
    部材に取り付けられ、かつ前記第１筒状部材の壁部を貫
    通して前記第１筒状部材の外部に直近の領域に連通する
    通路を有し、前記領域の気体が該領域から前記通路を通
    過して前記溶融ガラス流内に移動して中空フィラメント
    を形成するようにした第２筒状部材とを備えることを特
    徴とするチップアセンブリ。
  2. 【請求項２】前記第２筒状部材がＬ字形をなすことを特
    徴とする請求の範囲第１項に記載のチップアセンブリ。
  3. 【請求項３】前記第２筒状部材が前記第１筒状部材の前
    記壁部に取り付けられていることを特徴とする請求の範
    囲第２項に記載のチップアセンブリ。
  4. 【請求項４】前記第２筒状部材が前記壁部の複数の位置
    に取り付けられ、かつ前記第２筒状部材の前記通路が前
    記位置に於て前記壁部を貫通していることを特徴とする
    請求の範囲第１項に記載のチップアセンブリ。
  5. 【請求項５】前記第２筒状部材がＴ字形であることを特
    徴とする請求の範囲第４項に記載のチップアセンブリ。
  6. 【請求項６】前記第２筒状部分が前記第１筒状部材の前
    記壁部内に概ね同心状に配置されていることを特徴とす
    る請求の範囲第１項に記載のチップアセンブリ。
  7. 【請求項７】前記第２筒状部材の末端が前記第１筒状部
    材の末端にまたはその下側に配置されていることを特徴
    とする請求の範囲第６項に記載のチップアセンブリ。
  8. 【請求項８】熱軟化性無機材料から中空フィラメントを
    製造するためのブッシングであって、 複数のオリフィスを有する吐出壁と、 その中を溶融材料流が流通するように前記吐出壁の前記
    オリフィスに取り付けられ、前記溶融材料流から所定の
    流れを郭成するように前記吐出壁から外向きに延出する
    壁部を有する複数の第１筒状部材と、 前記第１筒状部材内に配置されると共に、前記第１筒状
    部材に取り付けられ、かつ前記第１筒状部材の壁部を貫
    通して前記第１筒状部材の外部及び前記吐出壁に直近の
    領域に連通する通路を有し、前記領域内の気体を該領域
    から前記通路を通って前記第１筒状部材から流出する前
    記溶融材料の前記流れの中に連続的に移動させて中空フ
    ィラメントを形成するための第２筒状部材とを備えるこ
    とを特徴とする中空フィラメント製造用ブッシング。
  9. 【請求項９】前記吐出壁から離隔して前記吐出壁と前記
    第１筒状部材の前記末端との間に配置された板材を有
    し、かつ前記板材と前記吐出壁とが部分的に所定の圧力
    で気体を供給するためのチャンバを郭定すると共に、前
    記チャンバに前記第２筒状部材の前記通路が連通してい
    ることを特徴とする請求の範囲第８項に記載の中空フィ
    ラメント製造用ブッシング。
  10. 【請求項１０】前記第２筒状部材がＬ字形をなすことを
    特徴とする請求の範囲第８項に記載の中空フィラメント
    製造用ブッシング。
  11. 【請求項１１】前記第２筒状部材が前記壁部の複数の位
    置に取り付けられ、かつ前記第２筒状部材の前記通路が
    前記位置に於て前記壁部を貫通していることを特徴とす
    る請求の範囲第９項に記載の中空フィラメント製造用ブ
    ッシング。
  12. 【請求項１２】溶融無機材料から連続中空フィラメント
    を製造するためのブッシングであって、 前記溶融材料を細くしてフィラメントにするための流れ
    を郭成するために複数のオリフィスを貫設した吐出壁
    と、前記吐出壁の外面に沿って配置され、前記溶融材料
    の前記流れの内部から前記吐出壁に直近の前記溶融材料
    の前記流れの周囲の領域に延出する通路を有し、前記領
    域内の気体を前記通路を介して前記領域から前記溶融材
    料の前記流れの中に連続的に移動させて中空の連続フィ
    ラメントを製造するための複数の導管とを備えることを
    特徴とする連続中空フィラメント製造用ブッシング。
  13. 【請求項１３】前記溶融材料の前記各流れが少くとも１
    個の導管に関連していることを特徴とする請求の範囲第
    12項に記載の連続中空フィラメント製造用ブッシング。
  14. 【請求項１４】前記通路の出口開口が関連する前記オリ
    フィスの軸線と概ね直交する向きに配置されていること
    を特徴とする請求の範囲第12項に記載の連続中空フィラ
    メント製造用ブッシング。
  15. 【請求項１５】前記通路の入口が前記吐出壁と概ね平行
    な向きに配置されていることを特徴とする請求の範囲第
    14項に記載の連続中空フィラメント製造用ブッシング。
  16. 【請求項１６】溶融ガラスの流れから中空フィラメント
    を製造するための方法であって、 壁部を有する流れ郭成部材を介して溶融ガラスを移動さ
    せる過程と、 前記流れ郭成部材の周囲にある気体を前記流れ郭成部材
    の前記壁部を介して前記流れの中に移動させてその中に
    空所を連続的に形成する過程と、前記空所を有する前記
    流れを細くしてフィラメントを形成する過程とからなる
    ことを特徴とする中空フィラメント製造方法。
  17. 【請求項１７】前記流れ郭成部材の周囲の領域にある前
    記気体の圧力を制御する過程を更に含むことを特徴とす
    る請求の範囲第16項に記載の中空フィラメント製造方
    法。
JP1506257A 1988-05-18 1989-04-24 中空ガラスフィラメントの製造装置及び製造方法 Expired - Lifetime JPH0723230B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/195,566 US4846864A (en) 1988-05-18 1988-05-18 Method and apparatus for producing hollow glass filaments
US195,566 1988-05-18
PCT/US1989/001687 WO1989011456A1 (en) 1988-05-18 1989-04-24 Method and apparatus for producing hollow glass filaments

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Publication Number Publication Date
JPH02501569A JPH02501569A (ja) 1990-05-31
JPH0723230B2 true JPH0723230B2 (ja) 1995-03-15

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US (1) US4846864A (ja)
EP (1) EP0366787B1 (ja)
JP (1) JPH0723230B2 (ja)
KR (1) KR920010090B1 (ja)
AU (1) AU604458B2 (ja)
BR (1) BR8906987A (ja)
CA (1) CA1326366C (ja)
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WO (1) WO1989011456A1 (ja)

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