JPS6033774B2 - 溶融鉱物材料を線流として供給するフィ−ダ− - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱軟化材料を熔融する装置、とくに、連続状の
ガラス繊維を製造するため、白金、ロジウム又はその他
の貴金属合金で形成されるフィーダーすなわちブツシン
グに関する。

従来、ガラスを加工して繊維にするために、連続状のガ
ラスフィラメントを形成する多くの方法が用いられてき
た。

１つの方法は、比較的大型の窯中でガラスを溶融し、こ
のガラスを精燈槽中で精製する工程及びガラスを球状体
すなわちマーフルに形成する工程を含む。

ガラスのマープルはガラスを所定粘度まで再熔融するた
め、電気的に加熱されるフイーダー中に次々と送られ、
そこでガラスの線流がブッシング中に形成されたオリフ
ィス群より流下して繊維状に引延ばされる。現在一般に
よく用いられている方法は、ガラスバッチを溶融状態に
軟化させ、窯中で精製する直接熔融法である。

溶融されたガラスは前炉にそって設けられたフィーダー
より前炉のチャンネルにそって窯から流下する。このフ
ィーダ一はガラスの粘度を制御するため電気抵抗により
加熱される。そしてガラスの線流がフイーダーすなわち
ブッシング中のオリフィスを通されて繊維状に延伸され
る。上記２種の繊維形成法は、白金またはロジウム等の
耐高熱性金属合金で形成されたフィーダーすなわちブッ
シングを使用した。

このフイーダーは繊維に延伸されるガラスの糠流が流下
する「底壁中に形成した多数のオリフィスを有する金属
容器である。多くの場合、これらの有孔チップまたは突
出部は底壁に取り付けられ」そこを通ってガラスの綾流
が流下する。フィーダーは一般に、通常の溶接技術によ
って互に結合される予備加工された部品により製造され
る。側壁と底壁は、端部壁に対して位置づけられ〜そし
て、鉄し、もすなわち、面取りのない２次元的なコーナ
ー部を形成するように溶接される。この構造では「鋭い
、すなわち面取りのない３次元コーナー部分が、側壁「
底壁ならびに端部壁を結合する箇所に形成される。フィ
ーダーに電流を送るために接続される電気的母線の端子
が箱状フィーダーの両端に溶接されている。したがって
、フィーダーは自身の電気抵抗により加熱される。この
種のフィーダー構造においては幾多の問題が生じていた
。

多数の部品を互に溶接することは時間がかかり、均質な
溶接をおこなうことが困難である。板材料と熔接ビード
との性質の相違により、溶接部分において抵抗率が変化
し、フィーダ−の間で、同一加熱パターンを安定化また
は再現することが困難である。これは、溶接するために
或る金属板が別の金属板に重なっている鋭いコーナーに
おいて特に顕著問題である。また、端部壁に端子を熔着
固定することは、フィーダーの性能の点で著るしく重要
である。もし、この溶接により電気抵抗率がフィーダ−
の間で変化するならば、、加熱特性が異なるためにフィ
ーダーの機能が異なる。また、端子の端部壁への溶接が
悪いとフイーダーからの放電によって端子が焼損してフ
ィーダ−が早く傷たむ的このフィーダー構造では、鋭い
、すなわち、面取りのないコーナー部分があるため、高
応力集中が生じやすくなる。熔接が完全でない部分に高
応力集中が生ずるとフィーダーから洩れが起り、フィー
ダーが早く傷たむ。本発明の目的は、熱軟化性繊維形成
材料のためのストリームフィーダーを提供するにある。
本発明の他の目的は、高応力集中部分を少なくしたスト
リームフィーダーを提供するにある。本発明の他の目的
は、均一加熱特性のよいストリームフィーダーを提供す
るにある。本発明の他の目的は、改良された端部領域部
材有するストリームフィーダーを提供するにある。

本発明は、底壁部村、２個の側壁部材、および２個の端
部領域部村を有し、該各端部領域部材が「端壁部分と、
この端壁部分の３個の側壁からのびる底壁部分を形成す
る部分と２個の側壁部分とを有し、前記底壁部材と側壁
部村の各々が、前記端部領域部材の底壁部分と側壁部分
に面取りコーナーを介して結合されている、熔融鉱物材
料を線流として送るためのフィーダーを提供するもので
ある。本発明のこれらの、およびその他の目的は本発明
を添付の図面にしたがって詳細に説明することにより明
らかとなる。

本発明を詳細に述べる前に注意すべきことは、本発明が
この説明による構造、ならびに図面中に示される各部材
の配置の態様に限定されるものでない。

本発明は別の態様を用い、かつ各種の方法で実施又は実
行することができるように他の使用目的のために構成要
素を用いうるものである。また、本文中で用いる用語は
、説明のためであり、これにより限定されないことを理
解すべきである。図において、第１図は繊維形成操作を
概略的に示している。

ガラス等の鉱物材料がフィーダーすなわちプッシング機
構１０中で溶融状態に維持されており、このフィーダー
のオリフィスかり複数の鉱物材料が流出され繊維６０に
に引延される。これらの繊維は、集東部材６４上でこれ
らを引張ることにより集められてラトランド６６となり
、一方、集東部材６４の集合点の上部で各フィラメント
にサィジング剤を塗布するアプリケーター６２により繊
維にサィジング剤が与えられる。繊維が集められた形態
のストランド６６は、スバィラルヮィャートラバース部
材７０等の適切なトラバース装置によりストランドをト
ラバースするとともに、回転コレツト７２上にストラン
ドを集めてパッケージ７４にする巻取機６８１こよりパ
ッケージに形成される。第２図は、第１図に示したフィ
ーダーすなわちフツシング機構１０を示す。

このフィーダーは、基本的に、白金、ロジウム等の耐高
熱合金で形成される箱形部材である。第２図に示すよう
に、ブッシング機構は、側壁部材１２および１４、オリ
フィス３６が形成された底壁部材１６、および端壁領域
部材２０および２２を有する。端部領域部材２０は端部
領域部材２２と同様である。第３図および第４図はフィ
ーダ−機構の端部部分をさらに詳細に示している。

底壁部村１６は、これに取付けられた有孔チップ１８を
有するように示されている。注意すべきことは、このチ
ップを設けた底壁が一例として示されており、第５図に
示すようにほぼ平らな底表面を有する底壁も本発明の範
囲内で用いられる。第５図は、ほぼ平らな底壁８４と、
第３図の端部領域部村２０と同様な端部領域部材８２を
有する、チップを備えないフィーダー機構８０を示す。
この態様において、第３図に言及するならば、有孔チッ
プは整列して設けられている。底壁部材および２個の側
壁部材は、通常の熔接技術によって一体的に溶接された
１または１以上の金属部分から作製されうる。また、こ
れらの部材は、同様に公知の技術により単一の金属部材
より形成することができる。この単一の金属部材から底
壁部材および側壁部材を形成することにより、フイーダ
ーを組立てるため必要な多数の熔接部分が省略される。
端部領域部分２川ま、複数の金属部材を一体的に溶接す
るよりはむしろ単一の部材として形成される。

このような単一の部材は通常の精密型鋳造によって作成
しうる。端部領域部材２川ま、端壁部分２６と、この端
壁部分の３個の側壁からのびて底壁部分３２を形成する
部分と、２個の側壁部分２８および３０を有する。図に
示すように、側壁部分２８は端壁部分２６から丸み部３
８を介してのびており、側壁部分３０は端壁部分２６か
ら丸み部４０を介してのびており、そして底壁部分３２
は端壁部分２６から丸み部４２を介してのびている。各
丸み部の内径は、たとえば、１．５側（１／１６インチ
）で、外径は３．２側（１／８インチ）に形成すること
ができる。端部領域部材のの側壁部分２８，３０および
底壁部分３２は、一般に端壁部分２６と９ぴの角度で面
取りコーナーを介して結合している。端整部分２６、底
壁部分３２および側壁部分３０が交差することにより形
成される３次元コーナー４４は、球面状の面取りコーナ
ーである。端壁部分２６、底壁部分３２および側壁部分
２８が交差することにより形成される３次元コーナー４
６は、球面状の面取りコーナーである。端部領域部材２
０のコーナーに丸みをつけることにより、鋭い、すなわ
ち取りのない９００のコーナー有するフィーダーに較べ
てコーナーにおける高応力集中領域が少なくなる。図示
のように、側壁部分２８および３０の長さは側壁部材１
４および１２よりも短かし、。

しかしながら、これらの長さを同じにするか、または側
壁部分の長さを側壁部材の長さ以上とすることも本発明
の範囲内である。同様に、底壁部分の長さが底壁部材の
長さよりも短か〈示されている。しかしながら、この底
壁部分と底壁部村の長さは同一であってもよく、また、
底壁部分の長さが底壁部材の長さよりも長く形成しても
よい。端子２６は端部領域機構２０と一体、単一に形成
されている。

こうすると、端子を端壁に結合するために溶接をおこな
う必要がなくなる。端部領域部村２０は鋳造により単一
、一体の都村として形成されているので、フィーダー本
体と端子２４との電気的接続は均一であり、再現可能で
ある。溶接作業が省略され、溶接不良による放電のホッ
トスポットによって電気的端子が焼損するために起りう
るフィーダーの故障が減少する。底壁部材１６と側壁部
材１２は、それぞれ、端部領域部材２０の底壁部分３２
と側壁部分２８，３川こ結合されている。

これらの部材および部分は溶援ジョイント３４により結
合されうる。突き合せ溶接（同形の断面をもつ二つの金
属片を重ね合せることなく、それぞれの端を結合させる
溶接法）を連続的に行なうと良好であることが分った。
本発明によるフィーダーでは、フイーダ−を構成する各
壁部の接続箇所に面取りコーナーが形成されているので
、面取りコーナーのない従来のフィーダーに比べて、各
壁部の接続箇所において亀裂や高応力集中が生じにくく
、したがって、フィーダ−から洩れが起ることを最少限
にくし、止められる。

上述の説明に基いて、本発明に各種の修正をおこないう
ろことは明らかであるが、この修正態様は本発明の範囲
内に含まれるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にしたがった繊維形成操作の一般的な
配置を示す正面図；第２図は、本発明にしたがったフィ
ーダーの部分切除斜視図；第３図は、本発明にしたがっ
たフィーダーの部分側面図；第４図は、第３図の４−４
線にそった端面図；第５図は、本発明にしたがったフィ
ーダ−の別の態様を示す部分正面図である。 １０…ブッシング機構、１２，１４…側壁部材、１６・
・・底壁部材、１８・・・有孔チップ、２０，２２…端
部領域部材、２６・・・端壁部分、２８，３０…側壁部
分、３２・・・底壁部分、３８，４０・・・丸み部。 仇技〆 力船夕 々彼夕 ＾紛々 払友ク

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ （イ）底壁部材１６； （ロ）２個の側壁部材１２，１４；および、（ハ）２個
   の端部領域部材２０，２２からなり、該端部領域部材の
   各々は、面取りコーナー３８，４０，４２を介して底壁
   部分３２と２個の側壁部分２８，３２を形成するように
   突出する部分を備えた端壁部分２６からなり、前記底壁
   部材１６と側壁部材１２，１４が、それぞれ前記底壁部
   分３２と側壁部分３０，２８に突き合せ溶接されている
   ことを特徴とする、溶融された鉱物材料を繊維に引延す
   るため鉱物材料を線流状態で供給するフイーダー。 ２ 前記側壁部分３０，２８の長さが、前記側壁部材１
   ２，１４の長さよりも短い特許請求の範囲第１項記載の
   フイーダー。 ３ 前記底壁部分３２の長さが、前記底壁部材１６の長
   さよりも短い特許請求の範囲第１項記載のフイーダー。 ４ 前記２個の端部領域部材２０，２２の各々は、前記
   端壁部分２６からのびる端子２４を備えている特許請求
   の範囲第１項記載のフイーダー。５ 前記側壁部分３０
   ，２８の各々と底壁部分３２と端壁部分２６の交差部４
   ４，４６が球面状コーナーを形成する特許請求の範囲第
   １項記載のフイーダー。 ６ 前記底壁部材１６が、前記側壁部材１２，１４と一
   体である特許請求の範囲第１項記載のフイーダー。