JPS5864239A - ガラス繊維紡糸用空気ノズル組立体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はが２ス繊維紡糸用空気ノズル組立体に係シ、よ
シ詳しくはガラス細維紡糸炉のオリフィスプレート面に
空気流を吹き当てるための空気ノズル組立体に関する。

従来がラス繊維紡糸炉のオリフィスプレート面に空気流
を吹き当ててガラス繊維を紡糸する方法は公知であり、
その典型例は例えば特公昭５１−４６８５９号公報に開
示されている。この開示されている方法は、オリフィス
を通して流出した解融がラスがオリフィスプレート表面
で溶融ガラスの円錐体を形成し、然吃該円錐体が互に合
流してしまう程多数のオリフィスが互に密に穿設されて
いる表面平坦なプレートに孔をあけただけのオリフィス
プレートからが２ス繊維を紡糸するに尚って、安定した
円錐体を形成し、それら円錐体を冷却しＳ前記オリフィ
スプレートに近接して存在する停ｍがスを排除し、紡出
される繊維によって下方に吸取られるがスを補給するた
め、オリアイスから紡出される多数のガラスフィラメン
トに対して実質的に平行でかつオリフィスプレートに向
って該オリフィスプレートに達する気流を向けるもので
ある。この方法はいわゆるチップノズルによるが２ス繊
維の製造にも適用することができる。

上記種類のがラス繊維紡糸方法においてオリフィスプレ
ート面に空気流を吹き当てるための空気ノズル装置の例
としては米国特許第３．９８６，８５３号に開示されて
いるものがあり、それは、複数の導入管から等しい圧力
で導入された空気を空気ノズル本体内に導き、連続的に
連なった１つの開口から吹き出すものである。

しかしながらこの米国特許の空気ノズル装置では吹き出
し開口が大口径であるためオリフィスプレート面に当九
る空気流の圧力が弱くなシ、冷却効果は空気量よりもオ
リフィスプレートに当る圧力できいてくるため結局強い
冷却効果が得られず。

他方冷却効果を増大させるため空気量を増大させるとフ
ィラメントの切断頻度を増加させるなどの欠点があった
。

そこでこの点に鑑み開発されたものに特公昭５４−３３
２９３号公報に開示されている空気ノズル装置があり、
これは、一本一本が独立した複数本の管状ノズルを間隔
を置いて一列に並列状態に固定具に固定配置したもので
あシ、このように１つの大きな吹出し開口の代りに独立
した複数本の管状ノズルを用いることにより、オリフィ
スプレート面に当たる空気流の圧力を高め、冷却効果を
増大させることに成功した。

また特公昭５４−３３２９３号公報に開示されているも
のと同様、一本一本が独立した複数本の管状ノズルを並
置した構成を有する空気ノズル装置が％開昭５４−１０
１９２５号公報に開示されておシ、この空気ノズル装置
においては各管状ノズルがそれぞれ連通路を介してマニ
ホルドに接続され、各連通路に各管状ノズルの流量を独
立して個別に制御するためのパルプ機構が組み込まれて
いる。この空気ノズル装置においても空気流は独立し九
複数本の管状ノズルから吐き出されるとい・う点で、特
公昭５４−５５２９３号のものと同様米国特許第３．９
８６．８５３号のものに比較して優れた冷却効果を与え
ることができた。

しかしながら上記特開昭５４−１０１９２５号公報に開
示されている空気ノズル装置においては、ノズル機構の
外部操作部とオリフィスプレートから紡糸されつつある
がラスフィラメントとの接触を避けるため、空気ノズル
組立体をオリフィスグレート面に対して傾斜させて設置
しなければならないという問題があった。

詳述すれば、通常空気ノズル組立体はその長手方向をオ
リフィスプレートの長手方向に一致させてフィラメント
群の背後に、そのパルプ機構の外部操作部をフィラメン
ト側に向けて設置され、そのパルプ操作はフィラメント
群をはさんで空気ノズル組立体と対向する作業通路側か
ら行うようになっている。この場合パルプ機構の外部操
作部は空気ノズル部の下側に位置する突起部となってい
るので、それがガラスフィラメントに接触しないように
するために、空気ノズル組立体をオリフィスプレート面
に対して傾斜させて設置せざるを得ない。

しかしながら空気ノズル組立体をこのように傾斜させて
設置すると均一な冷却が達成されないという問題が生ず
る。すなわち、オリフィスプレートからガラスフィラメ
ントが紡糸されている時は、が２スフイラメントの急速
な走行により周囲の空気が引き込まれ、オリフィスプレ
ート近傍にはガラスフィラメントの群に向かう誘導空気
流が生じているが、この誘導空気流は空気ノズルからオ
リアイスプレートにつき当シ方向を変えて周辺へ逃げる
空気とぶつかる。空気ノズルが大きく傾斜すると、空気
流の水平成分が増大し、オリフィスプレートの後方から
前方へより流れるようになり、その空気流が誘導空気流
と合わさり１強い水平流となってオリフィスプレートの
後方のがラスコーンを過冷却してガラスフィラメントの
切断の原因となる。従って、空気ノズル組立体は誘導空
気流の悪影響を最小におさえ、均一な冷却を達成するた
めにオリフィスプレート面に対して出来るだけ垂直に設
置するのが好ましい。

本発明は上述した従来技術の欠点に鑑みなされたもので
、その目的は、ガラス繊維紡糸炉のオリフィスプレート
面に空気流を吹き当てるための空気ノズル組立体におい
て、各ノズル通路から吹き出される空気流の流量を個々
に微調整することのできるパルプ装置を設けても、空気
ノズル組立体をオリフィスプレート面にほぼ垂直に設置
することができるようにすることである。

上記目的を達成するため１本発明によれば、ガラス繊維
紡糸炉のオリフィスプレート面に空気流を吹き当てるた
めの空気ノズル組立体であって、空気供給口を有するマ
ニホルドを備え九空気導入部と、複数個のノズル通路を
備えた空気ノズル部とを有し、前記空気導入部は又、前
記マニホルド上に位置し、かつ該マニホルドに連通ずる
よう形成された複数個の連通路及びこれ−ら連通路にそ
れぞれ組み込まｎた複数個のバルブ機構を備えたバルブ
ブロックと、前記バルブブロックと前記空気ノズル部と
の間に位置し、かつ前記バルブブロックの連通路をそれ
ぞれ前記ノズル′ｉ１１＃Ｉｒに連通させる複数個の補
助連通路を備えたがイドブロックとを有し、前記補助連
通路は、前記バルブブロックの連通路の側に位置する部
分が前記ノズル通路の側に位置する部分に対して、＠紀
パルプ機構の外部操作部と反対の方向に偏倚させられて
いることを特徴とする空気ノズル装置が提供される。

本発明の好適実施例を図面を参照して説明すると、第１
図には本発明の空気ノズル組立体の、側断面図として示
される紡糸装置における使用状況が示されている。図中
、符号２はガラス繊維紡糸炉を示し、紡糸炉２内で予じ
め溶融され一定の温度に調整された浴融が２スは、耐火
物４にあけられた流入通路６を通シ下方の白金合金製紡
糸ブッシング８内へ流入する。ブッシング８は下面に多
数のオリスイスを有するオリフィスプレート１０とそれ
から立ち上って側壁１２を構成するプレートにより箱型
形状をなしていて、かつ図には示されていないが、ブッ
シング８に制御された低電圧大電流を流すための１対の
ターミナルを側壁プレート１２．普通はシツシングの幅
方向側の側壁プレートの外部に有する。ターミナルから
主としてオリフィスプレートに、またある程度は側壁プ
レート１２に電流を流すことにより、白金合金製のそれ
らプレートをジュール発熱させ、ブッシング全体の温度
、特にオリフィスプレート１０の温度を上昇させ、溶融
がラスの温度降下を防ぎ、かつ紡糸に適した温度に制御
する。この制御は通常。

ブッシングの側壁プレート１２に溶接された熱電対から
の熱起電力を入力信号として、シツシングの温度を一定
に維持するよう通電流を制御するループにより行なわれ
る。

また図示５ｊ！施例ではオリフィスプレート１０は表面
平坦な下面に密接配列の多数のオリフィスを有するＳ特
公昭５１−４６８５９号公報に開示されている型のもの
であるが、プレート下面に多数のチップノズルが突出、
形成されたいわゆるチップノズルプレートであってもよ
い。

オリフィスグレート１０のオリフィスから流出した溶融
がラスは巻取機１４で引張られることによりオリフィス
出口に円錐体を形成しなから細化されてフィラメントと
なり、このフィラメントは塗布器１６の塗布ロー２で集
束剤が適用され、來束ロール１Ｂで１本又は複数本のス
トランドにまとめられ、トラバース装［２０によりあや
ふりをされながら巻取機１４のドラムに巻かれてパッケ
ージ２２となる。

符号２４はオリフィスプレート１０の下面に空気流を吹
き当てるための本発明の空気ノズル組立体であり、これ
によりオリフィスプレート面を冷却し、溶融がラスがオ
リフィスから流出して細化され、フィラメントとなる時
にオリフィス出口に安定した溶融がラス円錐体を形成さ
せ、それら円錐体を冷却し、かつオリフィスプレート１
０に近接して存在する停滞がスを排除し、また紡出され
る線維によって下方に吸い取られるガスを補給する。

空気ノズル組立体２４は空気供給導管即ちホース２６に
接続され図示しない加圧空気供給源より空気が供給され
る。

空気ノズル組立体２４の構造の詳細は第２図ないし第５
図に示されており、大別して、空気供給口２８を有する
マニホルド３０を備えた空気尋人部３２と、マニホルド
３０に連通する複数個のノズル通路３４を備えた空気ノ
ズル部３６とを有する。

空気ノズル部３６は、特開昭５４−１０１９２５号公報
に開示されているような金属パイプからなる管状ノズル
であってもよいが、好ましくは、同一形状の複数個のノ
ズルリプ３８を連続的に並置し、相互のはめ合いにより
合体して構成したノズルブロック３９を有し、各ノズル
リゾ３８は各々相対する合体面４０．４２に長手方向に
延びる凹所４４．４６が形成され、隣接し合うノズルリ
ゾ３８の一方の凹所４４と他方の凹所４６とで１つのノ
ズル通路３４が形成されるようになっている。

隣接するノズル通路３４０間には凹所４４　、４６の底
部となる隔壁４８が存在するだけなので、ノズル通路３
４の間隔を極めて小さくして、ノズル通路３４から吹き
出される空気流の本数を高密度化することができる。

各ノズルリゾ３８の合体のためのはめ合いは、相対する
合体面４０．４２の縁部近傍に補合形状の垂直段部５０
．５２を形成することにより、隣接し合う垂直段部５０
．５２によってなされている。しかしながら垂直段部で
はなくあシつぎ形の傾斜段部を形成して行なってもよく
、この場合にはノズルリゾ相互の分離が積極的に阻止さ
ｎる。

各ノズルリプ３８に形成された凹所４４，４＆は、＊接
し合うノズルリゾ間に形成されるノズル通路の断面形状
が合体面方向に細長い入角形をなすような形状とされて
るが、この形状のみに限られず、ノズル通路断面形状が
例えば長方形その他の細長い多角形、又は長円形若しく
は楕円形、又は円形となるような形状であってもよい。

ノズルリゾ３８は普通の鉄などの金属製とすることがで
き、この場合上述した凹所４４．４６は研削又は押し出
し加工表どをすることにより容易に作ることができる。

従って凹所４４，４６’ｔ−任意の形状とすることがで
き、ノズル通路の断面形状を自由に選択することができ
る。なおノズルリゾ３８は鉄以外の例えばステンレスス
チール、アルミ合金で作ってもよい。これらの場合でも
凹所４４．４６は任意の形状とすることができ、ノズル
断面形状を自由に選択することができる。

ノズル通路の断面形状は図示実施例のようにノズルリゾ
３８の合体面方向に細長い形状とすることが好ましい。

このようにすることによって、岡じ断面積でノズル通路
の密度を増すことができ、空気流本数の密度をより増加
させることができる。

さらに特公昭５４−３３２９３号公報第４頁に説明され
ているように、ノズル通路断面形状の短軸がオリフィス
プレート１０の長手方向と平行になるように空気ノズル
部３６を配置することにより。

ノズル通路の長軸方向に一致するオリフィスプレートの
巾方向により広い均一な冷却効果金与えることができ、
オリスイスプレートにおけるオリフィスの巾方向配列寸
法範囲を増加させることが可能となる。

なお図示実施例ではノズルリプ３８の内金体面４０．４
２に凹所４４．４６を形成したが１合体面４０．４２の
一方のみに凹所を形成しても同様にノズル通路を得るこ
とができる。また両端に位置するノズルリプは合体面が
一側しかないので。

第５図に示すように合体面でない方の面を凹所のない平
坦な形状としたエンドリプ５４．５６とすることができ
る。

図示実施例の空気ノズル部３６はまた。ノズルリプ３８
を並置１合体して構成したノズルブロック３９を固く保
持するための装置を有している。

この保持装置はノズルブロック３９の両側部に位置する
１対の鉄製の押え板５８．６０と、ノズルブロック３９
の両端部に位置する１対の鉄製の圧締板６２．６４とを
有し、押え板５８．６０と圧締板６２．６４とはボルト
６６によシ、ノズルブロック３９ｔ−囲むように箱型に
接続されている。

圧締板６２．６４にはそれぞれ４個のねじ孔６８があけ
られ、これらねじ孔６８にはそれぞれセットスクリュー
７０がはめ込まれている。従ってこれらセットスクリュ
ー７０を回してその先端でノズルブロック３９のエンド
リプ５４．５６の端面を押圧することにより、ノズルブ
ロック３９は圧締され固く保持される。

図示実施例の空気ノズル部３６にはまた。並＆。

合体されたノズルブロック３９を支持するための普通の
鉄などの金属製の支持ブロック１２が設けられている。

支持ブロック７２はノズルブロック３９の下端を受は入
れるための１つの凹所７４を有し、凹所７４は上方に開
口しているだけでなく両端部においても外方に開口して
おシ、従って凹所１４は研削加工などで容易に形成する
ことができる。凹所１４の巾方向の寸法はノズルブロッ
ク３９の厚さよシも大きく、第６図に示す如くその余っ
た寸法部分にスペーサＴ６が挿入されており、このスペ
ーサ７６は、これに直角に支持ブロック１２にあけられ
た４個のねじ孔１８にねじ込まれ九セットスクリュー８
０の先端によシ、ノズルブロック３９の方向に押圧され
、ノズルブロック３９の下端を固く保持している。凹所
７４の両端部には１対の位置決め板８２．８４がボルト
で固定されている。支持ブロック７２にはまたノズルす
る位置に連通路８６が形成されている。支持ブロック７
２はボルトで後述する位＆調整用のがイドブロック８８
に結合されている。

空気導入部３２はマニホルＩ’３０に加え、マニホルド
３０上に位置し、かつマニホルド３０に連通するよう形
成された複数個の連通路１００及びこれら連通路１００
にそれぞれ組み込まれｆＣ複数個のパルプ機構９０を備
えたパルプブロック９２と、パルプブロック９２と空気
ノズル部３６との間に位置し、かつパルプブロックの連
通路１００をそれぞれノズル通路３４に連通させる複数
個の補助連通路１１４を備えたがイドブロック８８とを
有する。

マニホルド３０は鉄板材料などを箱状にボルトで結合し
てなシ、空気供給口２８に対応する位置にホース２６を
接続するためのニップル９４をボルトで結合している。

空気供給口２８及びニップ応する４個の室に区分されて
いる。また各ニップル９４に接続されたホース２６と空
気供給源との間にはそれぞれ図示しない空気流量調整用
のパルプ装置が取り付けられており、各パルプ装置を独
立して個別に制御することにより、ノズルブロック３９
のノズル通路３４から吹き出される空気流の流量を対応
する４つの群に分けて個別に制御することができる。な
お符号９８は空気流から異物を取シ除くためのスクリー
ンである。

パルプブロック９２は好ましくは普通の鉄製であシ、ボ
ルトでマニホルド３０の上端に固着され、かつそれぞれ
マニホルド３０に開口しかつ支持ブロック１２の連通路
８６に連通する連通路１００を有している。各連通路１
００にはそれを通る空気流の流量を微調整するためのパ
ルプ機構９０が組み込まれている。パルプ機構９０は好
ましくは第２図に示されているように二段に千鳥状に配
列されている。このようにすることによって、連通路１
００の密接配列、強いてはノズルブロック３９における
ノズル通路の密接配列を可能にし。

かつパルプ機構９０の操作を６易にしている。

各パルプ機構９０は特開昭５４−１０１９２５号に記載
されているような構造のものでもよいが、好ましくはニ
ードル型のベルブであり、対応する連通路１００をはｔ
ｔｌ直角に横切る方向に、連通路１００の直径とほぼ同
径若しくはやや大きめの径のパルプ孔１０２をあけ、こ
のパルプ孔１０２０入口側の端部部分にはねじを切り、
パルプ孔１０２とほぼ同径のニードルパルプ部分１０４
とパルプ孔１０２のねじに対応するねじ部１０６とを持
つボルト状ニードルパルプ１０８をパルプ孔１０２に挿
入してなっている。ボルト状ニードルバルブ１０８の頭
部１１０は密接配列の関係からできるだけ小さめにする
ことが望ましく、またがルトレンチによシ操作できるキ
ャンプスクリュー型である。ボルト状ニードルバルブ１
０８の頭部１１０とパルプブロック９２との間にはコイ
ルスプリング１１２が配設され、パルプ孔１０２とボル
ト状ニードルバルブ１０８との間の多少のが夕を吸収し
、微動作できるようになっている。従ってボルトレンチ
を頭部１１０に挿入してボルト状ニードルパルプ１０８
を回すことによりニードルパルプ部分１０４をバルブ孔
１０２内で出し入れし、連通路１００の開度を変化させ
て流量を微調整することができる。前述したホース２６
に接続された図示しないパルプ装置による。ノズルブロ
ック３９のノズル通路３４から吹き出される空気流を４
区分に区分けした流量制御と、このパルプ機構９０によ
るノズル通路３４から吹き出される空気流の個々の微調
整とによ９１幅広い流量制御が可能となる。

がイドブロック８８は、好ましくは普通の鉄製であシ、
パルプブロック９２上にメルトで固定、支持され、かつ
支持ブロック７２をボルトで固定、支持している。がイ
ドブロック８８に形成された補助連通路１１４は、パル
プゾロツクの連通路の側に位置する部分がノズル通路３
４の側に位置する部分に対して、パルプ機構９０の外部
操作部即ちニードルパルプ１０８の頭部１１０と反対の
方向に偏倚させられている。このようにすることによっ
てざルト状ニードルパルプ１０８の頭部１１０及びパル
プブロック９２、並びにマニホルド３０を、第３図に示
すようにノズルブロック３９及び支持ブロック７２の前
方側部（第３図で見て左方側部）より引込んだ状態に配
置することができ、第１図に示す使用状態において空気
ノズル組立体２４を、ニードルパルプ１０８の頭部など
が紡糸されつつあるガラスフィラメントに接触すること
なく、オリフィスプレート１０の下側でそｎにできるだ
け垂直に設置することができる。従ってノズル通路３４
から吹き出された空気流はオリフィスプレート面に＃’
ｔ　＃！ｌ’直角に衝突し、オリフィスプレート周囲か
らの誘導空気流の悪影響を最小にし、かくしてオリフィ
スプレート及び溶融ガラスコーンを均一に冷却すること
ができ、空気ノズル組立体を傾斜して設置せざるを得な
かった前述した従来技術の問題を解消することができる
。

従って本発萌によれば、パルプブロックの連通路をそれ
ぞれノズル通路に連通させる複数個の補助連通路を備え
たがイドブロックを、パルプゾロツクと空気ノズル部と
の間に配置し、補助連通路を、パルプブロックの連通路
の側に位置する部分がノズル通路の側に位置する部分に
対して、パルプ機構の外部操作部と反対の方向に偏倚す
るように形成したので、空気ノズル組立体をオリフィス
プレート面に＃ｌは直角に設置することを可能にし。

従って空気ノズル組立体からの空気流をオリフィスプレ
ート面にほぼ垂直に衝突させてオリフィスプレート面周
囲からの誘導空気流の悪影響を最小にすることができ、
オリフィスプレート面を極めて均一に冷却することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の空気ノズル組立体の側断面図として示
される紡糸装置における使用状況を示す説明図、第２図
は本発明の空気ノズル組立体の好適実施例の一部断面正
面図、第３図は第２図の空気ノズル組立体の縦断面図、
第４図は第２図の空気ノズル組立体におけるノズルブロ
ックの先端の一部拡大図、及び第５図は第２図の空気ノ
ズル組立体におけるノズルブロックの保持装置の端部圧
締板の部分を示す断面図である。 図中、符号２・・・がラス繊維紡糸炉、１０・・・オリ
フィスプレート、２４・・・空気ノズル組立体、２Ｂ・
・・空気供給口、３０・・・マニホルド、３４・・・ノ
ズル通路、３６・・・空気ノズル部、８８・・・ガイド
ブロック、９０・・・パルプ機！、９２・・・パルプブ
ロック、１００・・・連通路％１１０・・・ニードルパ
ルプ鎖部（外部操作部）、１１４・・・補助連通路。 代理人　　浅　村　　　皓 外４名 二）′　３　図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. がラス繊維紡糸炉のオリフィスプレート而に空気流を吹
   き搗てるための空気ノズル組立体であって、空気供給口
   を有するマニホルドを偏えた苧気導入部と、複数個のノ
   ズル通路を備えた空気ノズル部とを有し、前記空気尋人
   部は又、前記マニアｊ・ルビ上に位置し、かつ該マニホ
   ルドに連通ずるよう形成された複数個の連通路及びこれ
   ら連通路にそれぞれ組み込筐れた複数個のパルプ機構を
   備えたバルブブロックと、前記バルブブロックとｇ７１
   ６＋：空気ノズル部との間に位置し、かつ前記バルブブ
   ロックの連通路をそれぞれ前記ノズル通路に連通させる
   複数個の補助連通路を備えたがイドブロックとを有し、
   前記補助連通路は、前記バルブブロックの連通路の側に
   位置する部分が前記ノズル通路の側に位置する部分に対
   して、前記バルブ機構の外部操作部と反対の方向に偏倚
   させられていることを特徴とする空気ノズル装置。