JPS596263B2 - ガラス繊維の紡糸装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ガラス繊維の紡糸装置に係り、特に、Ｅ、Ｔ
、ストリックランドの米国特許第３９０５７９０号に開
示されている型式の゛バルク・ガス”紡糸組立体を用い
たガラス繊維の紡糸装置に関する。

さらに言えば、本発明は本願出願人らの有する米国特許
第３９８６８５３号のバルク・ガス供給ノズルの改良に
関する。米国特許第３９８６８５３号には、繊維が紡糸
される下面を有するオリフイス板と、オリフイス板から
繊維を引くための該オリフイス板の下方に離れて配置さ
れたワインダと、オリフイス板の下面にバルク・ガスを
吹き当てるための供給ノズルとを有するガラス繊維の紡
糸装置が開示されている。

この装置においてバルク・ガス供給ノズルは複数の個別
の入口導管と、これら導管に連通する１つの細長い排出
通路とを有し、複数の入口導管を通つて流入した個別の
ガスの流れは１つの細長い排出通路内で拡散、一体化し
、１つの大きなバルク・ガスとして排出されるようにな
つている。しかしながら供給ノズル内に流入したガスが
排出通路内で拡散、一体化すると、その体積の増大によ
り当然圧力と速度は低下し、かつ排出通路から１つのバ
ルク・ガスとして排出され速度の低下したガスはより外
方に広がり易くなり、かくしてオリフイス板の下面に及
ぼす圧力が低下する。本発明者らは、オリフイス板のガ
スの吹き当てによる冷却効果は、オリフイス板に対する
衝突圧によつて支配され、衝突圧が高い程冷却効果も高
いことを発見した。従つてこの特許の供給ノズルによる
バルク・ガスはそのガスの供給量の割には、圧力の低下
により大きな冷却効果を得ることができなかつた。また
このバルク・ガスの場合その圧力分布は、供給ノズル内
に流入した個別のガスの流れの中心に一致する部分に近
い程高圧で、そこから離れる程低圧となるので、結局バ
ルク・ガスの全断面で見ると個別のガスの流れの数に対
応した波形の圧力分布を示す。

この波形の圧力分布はオリフイス板に冷却の不均一をも
たらすことが判明した。また前述したガスの拡散による
圧力低下を保償するためにガスの供給量を増すと、オリ
フイス板から紡糸されているガラス繊維のフイラメント
をたるませ、繊維の紡糸の不均一や、切断の原因となる
ことが判明した。本発明の目的は、上述した問題点を解
消し、比較的少量のガスで高い冷却効果を達成すること
ができかつオリフイス板全体を均一に冷却することので
きるバルク・ガス供給ノズルを備えたガラス繊維の紡糸
装置を提供することである。

本発明のガラ又繊維の紡糸装置におけるバルク・ガスの
供給ノズルは、オリフイス板の各個別区域へのガスの供
給を調節し得るように構成されているもので、複数本の
吐出導管を有し、これら導管の少なくとも何本かのもの
は１個の摺動弁を内蔵し、この摺動弁はそれを通過する
ガス量を選択的に変更するように調節され得るようにな
つている。

これら摺動弁の調節は、好ましくは各個の弁が再調節の
必要無しに遮断位置から被調節流量位置へ復帰されるこ
とを可能にする止めねじ装置によつて行なわれる。本発
明の以上の、並びにその他の諸目的は、添付図面を参照
して以下に述べる詳細な説明により明らかになると考え
る。

第１図、第２図および第３図を参照すると、１０を以て
示されるブツシング組立体は、直接溶融式の前炉の下側
部分を構成する流れプロツク１２の下に取付けられたも
のとして図示されている。

前炉は溶融ガラス１４を収容している。流れプロツタ１
２に形成された流れ通路１６は、ブツシング組立体１０
に形成された流れ室１８にガラスを流入させるための通
路である。室１８の底はオリフイス板２０によつて閉じ
られている。オリフイス板２０は、ガラス繊維１４ａが
それを通して紡糸される多孔紡糸区域２２を有する〇紡
糸装置の基本構成は集束シユ一２３、バインダー塗付装
置２４、コレツト巻き取り装置２６、バルク・ガス供給
ノズル２８、および対向ガス供給ノズル３０とからなつ
ている。

ノズル３０は米国特許第４０３３７４２号に開示されて
いる型式のものであり、図示実施例においては、オリフ
イス板２０の下面に対して３００〜６０、の角度を以て
配置されている。ノズル３０はオリフイス板２０から紡
糸される繊維１４ａに切断が生じた場合に、その感知に
応答してバルク・ガス供給ノズル２８に代えて自動的に
作用し始めるようにし、オリフイス板２０に溢流した溶
融ガラスの固化の防止、及びその部分的清掃に使用する
ことができる。またこれらノズル３０は、例えばオリフ
イス板２０のオリフイスを通る個々のガラス繊維の流れ
の開始、清掃、および維持において複式エア・ランス効
果を提供するため、米国特許第４０３３７４２号に開示
された諸目的の任意の一つに使用され得る。

ノズル３０はオリフイス板２０の下方においてオリフイ
ス板に形成されたオリフイスの各側方に固定的に取付け
られる。

そのように取付けられることによつて、ノズル３０は繊
維１４ａの通路の外方に位置され、紡糸装置の主作用区
域から運転開始、清掃または正規の紡糸作用に干渉しな
いように、充分に離されている。バルク・ガス供給ノズ
ル２８は、ブツシング組立体１０の下方において、可動
支持体３２上に取付けられている。

ノズル２８に加えて、支持体３２は、さらに、集束シユ
一２３とバインダー塗布装置２４とを担持している。支
持体３２は、キヤリツジ３４、キヤリツジの各側に固定
された案内要素３６、案内要素３６を摺動可能に受ける
軌道３８であつて、固定フレーム部材４０に固定的に結
合された軌道、本体がフレーム部材４０に結合され、ピ
ストン捧４４がキヤリツジ３４に結合された空気シリン
ダ４２、ノズル２８をキヤリツジ３４に結合するフレー
ズ部材４６とを含む。フレーズ部材４６は、キヤリツジ
３４に対するノズル２８の角度を調節するように選択的
に調節自在である。案内要素３６と軌道３８は、ブツシ
ング組立体１０から紡糸される繊維１４ａの進路に対し
て近づくごとく、そして遠ざかる如く直線径路に沿つて
運動するようにキヤリツジ３４を案内する。シリンダ４
２内への空気の導入によるシリンダ４２の伸長は、紡糸
されている繊維の進路へ近づくようにキヤリツジ３４を
運動させる働らきをする。好適な止め部材（図示されて
いない）がキヤリツジ３４が伸長されたとき、ノズル２
８がオリフイス板２０の下において所望の位置に正確に
位置されるように、伸長の程度を制限する。キヤリツジ
３４の後退はシリンダ４６から空気圧力を解放すること
によつて達成され、それによつて、シリンダ４６内のば
ね４８はピストン棒４４を後退させる働らきをする。キ
ヤリツジ３４の後退により、オリフイス板２０から紡糸
される繊維１４ａが切断した時、ノズル２８はそれが清
掃運転を妨害せず、かつそれが落下するガラスによつて
汚されない位置へ移転される。集束シユ一２３とバイン
ダー塗付装置２４はトレー５０によつて担持される。

トレー５０はキヤリツジ３４にそれと一緒に運動するよ
うに固定的に結合されている。トレー５０はバインダー
配合物のリザーバを収容し、塗付ロール５２を担持して
いる。塗付ロール５２は前記バインダー配合物内に部分
的に沈められるように位置している。塗付ロール５２は
繊維１４ａの進路に対して概ね直角に延びた軸５４を中
心として自由に回転するようにトレー５０に取付けられ
ている。キヤリツジ３４がその伸長位置に在るとき、繊
維１４ａは、集束シユ一２３と塗付ロール５２とに係合
する。アーム５６が集束シユ一２３をトレー５０に支持
し、これによつて、トレー５０が伸長されたとき、集束
シユ一２３は繊維１４ａの進路に対して整合される。コ
レツト巻き取り装置即ちワインダ２６は、本発明の共同
発明者の一人である。

Ｃ．Ｈ．コギンによつて１９７６年１０月２２日に出願
された米国特許願第７３５０００号に開示されている型
式のものである。そのようなワインダは集束シユ一から
の繊維を実負的に一定の角度を以つて精密なパツケージ
に巻取る、パツケージの直接巻取りに理想的に適してい
る。前記一定の角度は、パツケージが太くなるに従つて
ワインダのコレツトを案内から遠ざかるように漸進的に
運動させることによつて維持される。第１図および第２
図に示される如く、ワインダ２６のコレツトと案内は、
それぞれ、５８と６０とによつて示されている。パツケ
ージ６２はコレツト５８に部分的に形成されて図示され
ている。パツケージ６２が太くなるに従つて、案内６０
は押込められ、これによつてワインダ２６の制御回路（
図示されない）が付勢されてコレツト５８を案内６０か
ら遠ざかるように漸進的に運動させる。給水ノズル６４
がブツシング組立体１０の下方においてその一方の側に
位置されて、組立体１０から紡糸される繊維１４ａに対
して微細な霧状の水を選択的に吹付けるように取付けら
れている。

水は導管６６によつてノズル６４に供給される。ソレノ
イドによつて作動される弁６８が、導管６６を閉状態に
平常維持する。以下に述べる説明から明らかになるごと
く、給水ノズル６４は始動運転中は開かれており、繊維
１４ａがブツシング１０から紡糸されている正規の運転
中は閉じられている。バルク・ガス供給ノズル２８の構
造は、第３図〜第９図において最も明瞭に示されている
。

ノズル２８は、室７８が形成されている本体７６、ノス
ル２８の室７８へガスを供給するための供給導管８２と
室７８の内部との間に連通を確立する入口導管継手８０
、本体７６の頂部を通つて延びて室７８と連通する複数
本の吐出導管８４、および導管８４のおのおのの中間に
配置されていてそれを通る流れを選択的に制御する摺動
弁８６を有する。各摺動弁８６は、導管８４に対して交
差する関係を以て本体７６に形成された円筒形の穴８８
、穴８８に対して長手方向運動および回転運動可能に穴
８８内に受入れられた円筒形の弁体９０であつて、導管
８４と選択的に整合関係または非整合関係に位置される
ように弁体９０を横切つて延在する通路９２を有する弁
体９０、本体７６の外部において弁体９０の端部に固定
されたノブ９４、穴８８の一端の端壁１００と弁体９０
に形成された肩９８との間に配置された圧縮コイルばね
９６であつて、通路９２が導管８４と整合する位置へ（
即ち、第３図、第４図および第７図において見たとき左
へ）弁体９０を常時弾圧するように働らくばね９６、ノ
ブ９４に螺動自在に受入れられている調整自在の止ねじ
１０２であつて、ばね９６の弾圧作用に応答して生じる
弁体９０の運動を制？するように本体７６に対して当接
係合するように配置された止ねじ１０２、弁体９０の一
端部に形成された溝１０４、および導管８４の軸線と通
路９２の軸線とが整合または平行関係に在るとき溝１０
４に摺動自在に受入れられるように本体７６内に配置さ
れた板１０６を含む。摺動弁８６と導管８４とを通る流
れは、止ねじ１０２の調節によつて弁体９０の通路９２
が導管８４に対して整合される程度を変更することによ
つて、選択的に変更し得る。

摺動弁８６は、板１０６から溝１０４を離脱させるよう
にノブ９４を引張り、次いで弁体９０の端を板１０６に
係合させるように前記ノブ９４を回転させることによつ
て、導管８４を完全に閉じるように使用し得る。閉じら
れた摺動弁８６を流量調節状態に復帰させるためには、
ノブ９４を回転させて溝１０４を板１０６に対して整合
させ、次いでノブ９４を解放することが必要とされるに
過ぎない。ノブ９４の解放によつて、ばね９６は止ねじ
１０２を再び本体７６に係合状態に復帰させ得る。第３
図において、上から下に見たとき、３個の摺動弁８６は
、完全開放位置、部分的に閉じられた位置および完全閉
鎖位置にそれぞれ保たれている。

第４図、第５図および第６図には部分的に閉じられた状
態が詳細に図示されている。第７図、第８図および第９
図には、完全に閉鎖された状態が詳細に図示されている
。以上明らかなように、本発明のガラス繊維の紡糸装置
によれば、オリフイス板の下面にバルク・ガスを吹き当
てるバルク・ガス供給ノズルを、内部に室を有する本体
と、前記室にガスを導入する入口装置と、前記室と連通
しこの室からガスを排出させる複数本の吐出導管と、こ
れら吐出導管の少なくとも何本かのものの内部に配置さ
れ、吐出導管を通る流量を変更するように選択的に調節
され得る摺動弁とで構成したので、複数の吐出導管から
は個別のガスの流れが排出されるため、オリフイス板の
下面に高い圧力を及ぼして比較的少量のガスで高い冷却
効果を達成することができ、かつ個別のガスの流れの中
心と外側では冷却作用に差異をもたらす程の圧力の差は
なく、従つて吐出導管を適当な間隔で配置することによ
りオリフイス板全体に均一な冷却が達成でき、さらには
摺動弁の調節によりオリフイス板の下面の特定の区域に
おける冷却作用を自由に調節することもできるという作
用効果を奏するものである。

なお本発明は、図示実施例の特定構造に限定されるべく
意図されるものではなく、前掲特許請求の範囲によつて
規定されるものであることが理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は部分的に破断され、断面を以て示された立面図
であつて、本発明に依るバルク・ガス供給ノズル及びそ
のための可動支持装置とを具えているガラス繊維の紡糸
装置を示した図面、第２図は第１図の図面から９０置異
る向きにおいて取られた第１図と同じ断面図、第３図は
、第１図の３−３線に沿つて示された面において取られ
た本発明のバルク・ガス供給ノズルの横断面図、第４図
は第３図の４−４線によつて示される面において取られ
た横断面図であつてバルク・ガス供給ノズルの弁をその
調節された制限流量位置において示した図面、第５図お
よび第６図は第４図の５−５線と６−６線によつてそれ
ぞれ示された面において取られた横断面図、第７図は第
３図の７ー７線によつて示される面において取られた横
断面図であつて遮断位置においてバルク・ガス供給ノズ
ルの弁を示した図面、及び第８図および第９図は第７図
の８−８線および９−９線によつて示される面において
取られた横断面図である。 図面上、１０はブツシング組立体；１４は溶融ガラス；
１４ａはガラス繊維；１８は流れ室；２０はオリフイス
板；２４はバインダー塗付装置；２６はワインダ；２８
はバルク・ガス供給ノズル；３０はガス供給ノズル；３
２は支持体；３４はキヤリツジ；４４はピストン棒；４
２はシリンダ；５２は塗付ロール；５８はコレツト；６
４は給水ノズル；７０は探知器；７２はエネルギ給源；
７４はセンサ；７６は本体；７８は室；８２は供給導管
，８４は吐出導管，８６は摺動弁，８８は穴；９０は弁
体；９２は通路；９４はノブ；１０２は止ねじを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 繊維が紡糸される下面を有するオリフィス板と、前
   記オリフィス板から繊維を引くための該オリフィス板の
   下方に離れて配置されたワインダと、前記オリフィス板
   の下面にバルク・ガスを吹き当てるための供給ノズルと
   を有するガラス繊維の紡糸装置において、前記供給ノズ
   ルが、内部に室を有する本体と、前記室にガスを導入す
   るための入口装置と、前記室と連通し該室からガスを排
   出させる複数本の吐出導管と、これら吐出導管の少くと
   も何本かのものの内部に配置された摺動弁であつてそれ
   ぞれの吐出導管を通る流量を変更するよう選択的に調節
   され得る摺動弁とを有することを特徴とするガラス繊維
   の紡糸装置。 ２ 前記摺動弁の各々が、前記吐出導管に対して交差す
   る関係を以て前記本体内に形成された円筒形の穴と、前
   記穴に対して長手方向の連動と回転運動を行い得るよう
   に該穴に受けられた円筒形の弁体であつて、前記吐出導
   管と選択的に整合関係または非整合関係に位置されるよ
   うに該弁体を横断方向に貫いて延在する通路を有する弁
   体と、前記弁体を前記本体に対して動かし得る、前記弁
   体に配置されたつかみ装置とを有する特許請求の範囲第
   １項記載のガラス繊維の紡糸装置。 ３ 前記摺動弁の各々がさらに、前記弁体の前記通路が
   前記本体内において前記吐出導管と長手方向に整合する
   位置へ向けて前記弁体を長手方向に弾圧する弾性装置を
   有する特許請求の範囲第２項記載のガラス繊維の紡糸装
   置。 ４ 前記摺動弁の各々がさらに、前記弾性装置が前記弁
   体を前記本体に対して弾圧する程度を選択的に制限する
   止ねじ装置を有する特許請求の範囲第３項記載のガラス
   繊維の紡糸装置。 ５ 前記摺動弁の各々がさらに、前記弁体の前記通路が
   前記吐出導管と非整合関係に位置されて前記吐出導管を
   完全に閉じる位置において前記弁体を前記弾性装置に応
   答して運動し得ないように選択的に鎖錠する装置を有す
   る特許請求の範囲第３項記載のガラス繊維の紡糸装置。 ６ 前記弁体を鎖錠する装置が、前記弾性装置に応答す
   る運動に対して前記弁体を鎖錠または解放するように選
   択的に作動され得、かつ解放状態においては、前記弁体
   を前記穴内において長手方向に案内するように働らく特
   許請求の範囲第５項記載のガラス繊維の紡糸装置。