JPS604141B2 - ガラスせんいの製造方法並びに装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はガラスせんし、の製造方法並びに装置に係るも
のである。

ガラスストランドは主として、溶融ガラスを収容した加
熱套管の底にある透孔又はチップを通じてフィラメント
を引出して作られるものである。

フィラメントが套管を離れる時に、水を頃議して冷却す
ることもできる。フィラメントは次いで、粘結剤及び（
又は）糊剤が塗布される塗布器の塗布表面を通過させら
れる。塗装されたフィラメントは次いで、黒鉛のような
材料で作られた例えば溝付き車又は円筒の形をしたギャ
ザリングシューにストランドの形で集められる。ストラ
ンドは次いで回転スパイラルの面をトラバースさせ、糸
巻器に装架された回転コレツト上にパッケージの形に巻
取ってもよい。これとは別にギャザリングシューからの
ストランドを切断刃の間を遼遇させ、粒状のガラスせん
し、ストランドの形に切断してもよい。更に別の方法と
しては、ストランドをベルト又は車輪形細化機のような
紬化機で細化し「 コンテナ−内にパッケージとして集
めてもよく、あるいはストランドをマット製品の形に重
ねるコレクター表面に導いてもよい。上記のいづれの操
作においても、相当量のガラスせんし、ストランドの廃
棄物が発生する。

上記の操作の多くの場合に「その操作開始時に、また装
置の速度を落した時にフィラメント直径の不同が発生す
る。これはフィラメントの直径は所与の套管の細化速度
に逆比例するからである。更に形成パッケージを取外す
時の低速度紬化時、ストランドが切断した後にストラン
ド形成作業を再出発する場合などが廃ストランドを形成
するその他の例である。

従来廃フィラメントは、それがギャザリングシューを通
過し、ストランドに形成されるまでは、製品品位のフィ
ラメントと同様の作業経路を通過させられたものである
。

すなわちストランドに形成された点で始めて廃品として
分離されたものである。すべての廃ストランドならびに
簾ストランドを形成しているフィラメントは製品品位の
材料と同様に粘結剤及び（又は）糊剤を塗布されている
ものである。廃フィラメントに塗布されている粘給剤及
び（又は）糊剤は回収できないので、また庚ストランド
は代表的なガラスせんし、形成位置での生産量のほぼ１
５％あるいはそれ以上にも達するので「従来のストラン
ド製造方法は相当量の粘給剤及び（又は）糊剤を消費し
、それを廃棄物として廃棄することになることは明らか
である。従って廃フィラメント上に塗布されることによ
って廃棄される粘結剤及び（又は）糊剤の量を実質的に
減少することは望ましいことである。フィラメントを粕
結剤及び（又は）糊剤で連続的に塗布する場合に発生す
る第二の問題は、始動及びその他のガラスせんし、形成
作業のような作業中に作業者がストランド‘こ手で触れ
る必要があることである。

コレット上に新らしく形成されるパッケージを巻き始め
るため、ストランドを切断し始めるため「紬化機にせん
し、を通すため、ならびにストランドが切断した後に紬
化装置を再出発させるためには、作業者は通常ストラン
ドを手で取扱わなければならない。これらの取扱いには
必然的に作業者の皮膚と塗布されたストランドとの物理
的な接触を生じる。作業者の手が塗布されたストランド
と絶えず物理的に接触すると、ある種の粘絹剤及び（又
は）糊剤は作業者の皮膚に皮膚病学的な悪影響を生ずる
。従って作業者と、刺激的な粘結剤及び（又は）糊剤を
塗布されているガラスストランドとの間の物理的接触を
実質的に減少し又はなくすることが望ましい。本発明に
よれば、粘結剤及び（又は）糊剤の廃棄と、作業者と塗
布ガラスストランドとの物理的接触の両者を実質的に減
少することができる。

一股的にいえば、本発明は廃フィラメントの網化中及び
廃ストランドの形成中フィラメントを塗布器の塗布表面
に接触しないようにするガラスストランドの製造方法及
び装置に係るものである。以上の結果は作業者と紬化さ
れるストランドとの間の物理的接触を必要としない手段
によって達成されるものである。更に詳しくいえば、細
化作業の始動前又はストランドが切断した時、フィラメ
ントは機械的に塗布表面との接触から離脱し、粘結剤及
び（又は）Ｚ糊剤以外の滑剤を塗布され、作業者によっ
て低速度で細化され、ハンドオーバーモーション（ｈａ
ｎｄ−ｏｖｅｒｍｏｔｉｏｎ＞ によってストランドー
こ集められる。

このストランドは回転しているコレット上に巻き取るこ
とによってガラスせんし、細化作Ｚ業に置かれ、例えば
製品直径のフィラメントが生産されるにいたるまでその
構築操作の速度が増大される。次いでフィラメントを塗
布機の塗布表面と接触させ、かくしてフィラメントに正
常の粘綾剤及び（又は）糊剤を塗布し、得られたストラ
ン２ドを集める。ストランドをコレットに巻取ったり、
あるいはストランドをコンテナ一に集めるような作業に
おいては、パッケージが完成後、あるいはコンテナ‐が
充満した後にコレクターを取外す必要がある２場合には
、ストランドを塗布表面から取外ずし〜ガラスを重力で
落下させるか、あるいはストランドを１対の牽引。

ールの間を通じて廃棄滑降路に落下させるか、いづれか
の手段で低速度で細化させる。コレクターを取り替え、
次いでストランド３を再び紬化機に導く。製品直径のフ
ィラメントが生成されるにいたるまで細化速度を上昇し
、次いでフィラメントを塗布表面と接触させ、かくして
フィラメントに粘絹剤及び（又は）糊剤を塗布し「得ら
れるストランドを集める。フィラメントを塗布表面から
移動させるには種種の装置を使用できる。

すなわち、塗布器の表面から離れた所まで延長している
可動カバーに塗布器を固着し、製品ストランドが製造さ
れない間、即ちストランドを塗布表面から離して置くこ
とが望ましい間は塗布器をそのような位置に置くことが
できるようにしてもよい。これとは別に、ストランドを
塗布表面から移動させるためのストランド指向手段を塗
布器の上又は下に設けてもよい。

更に他の手段としては、ストランドを塗布表面から移動
させる手段をギャザリングシューに設けてもよい。

他の手段としては、塗布器自体を軌条上に位置させ、廃
ストランドが生成された時にフィラメントから離すよう
にしてもよい。

また別の手段としては、細化装置を軌条上に位置させ、
廃ストランドが生成された時に軌条に沿って移動させフ
ィラメントを塗布表面から移動させてもよい。

第１図及び第２図において、溶融ガラス１１を収容して
いるガラスせんし、形成用加熱套管１０の底に設けられ
たブツシングチツプ１２を通じてフィラメント１４が細
化される。

製造されるフィラメントの種類に応じて、フィラメント
１４が套管を離れる時に予め設けられている頃霧ジェッ
ト１５によって水をフィラメントに噴霧して冷却しても
よい。フィラメント１４は次いで塗布器３２の塗布表面
３１を通過し、こ）で粘絹剤及び（又は）糊剤が塗布さ
れる。塗布器については後に更に詳しく説明する。フィ
ラメント１４は次いでギヤザリングシュー１６を通過す
る。

これは主として溝付シリンダー又は車であり、フィラメ
ントはこ）で１本又は複数本のまとめられたストランド
１８に集められる。このギャザリングシューの操作も後
に詳しく説明する。第１図において、ストランド１８は
次いで、回転スパイラル２８の面を横切ってトラバース
し、パッケージ２０として、巻取機２４に装架された回
転コレット２２上に集められる。

作業中コレットは回転し、希望量のストランド１８が巻
取られるまでストランド１８を集めパッケージ２０を形
成する。

この点で巻取機は減速して停止する。巻取機が停止する
と、フィラメント１４は、以下述べる幾種類かの手段の
一つによって、塗布器３２の塗布表面３１から移動する
。ストランド１８は１対のローラー２９の間を通過し、
その間に作業者は形成されたパッケージ２０をコレツト
２２から取外し、新らしいパッケージ２０を巻取る準備
をする。フィラメント１４が塗布表面３１から移動した
時、フィラメントに贋霧ジェット１３から糟剤を噂霧し
てもよい。

もしフィラメント１４にジェット１５から階霧する場合
には「ジェット１３からの噴霧をその頃霧に附加しても
よくあるし、は噴霧１３を単独で使用してもよい。噴霧
ジェット１３からの滑剤は水単独でもよく、あるいは追
加の猪剤を含んでいてもよい。しかしこれは塗布器３２
で塗布される粘結剤及び（又は）糊剤であってはならな
い。かくしてロ−ラ−２９を通り廃品滑降路に導かれる
ストランド１８は粘結剤及び（又は）糊剤を塗布されず
、従って使用される粘結剤及び（又は）糊剤の消費は実
質的に減少する。場合によっては頃霧ジェット１３の代
りに、糟剤源に連結している嫡流管、噴霧器あるいは他
の適宜の装置などの手段によって、フィラメント１４に
対し十分な量の滑剤をギャザリングシュ−上に流すこと
によって、滑剤の流れをフィラメント１４に施してもよ
い。適当な糟剤をストランドに潤滑性を与えるに十分な
量で使用でき、その量は例えば溶剤と水との混合物のは
）、４〜１５重量％である。

代表的な溶剤２は米国特許第２２００８１５号、竿第２
２６７９６５号及び竿第２２６８２７３号明細書に記載
されたようなアルキルイミダゾリン誘導体である。カチ
オンＸはかかる材料の１例であり、この場合アルキルィ
ミダゾリン誘導体はステアリン酸、２テトラエチレンベ
ンタミン及び酢酸の反応生成物である。

酸可溶化水分散性ステアリン酸アミド及び酸無水物可溶
化水分敬性低分子量脂肪酸アミドならびに酸無水物可溶
化ポリ不飽和低分子量脂肪酸ァミドを滑剤として使用で
きる。 ３作業者が新パッケージ２０を形成
し始める準備を終った時、この作業者はストランド１８
をコレット２２に巻き付け、その回転を開始する。形成
されるフィラメント１４の直径が希望する製品の直径に
なるように、コレットが全速力に達た時〜３フィラメン
ト１４は塗布表面３２と接触させられ、製品ストランド
が生産される。フィラメント１４が塗布表面３１と接触
している時は、噴霧器１３又は他の溶剤供給器からの贋
霧は遮断される。かくして作業者が取外し操作中物理的
に接触４しているストランドだけが粘結剤及び（又は）
糊剤を塗布されないですむことになる。ストランド生成
の中断が発生した場合には、フィラメント１４を再び塗
布表面３２から取外し、噴霧ジェット１３を作動させる
。

次いで作業者は、套管からのフィラメントをハンドーオ
ーバーーハンド（ｈａｎｄ−ｏｖｅｒ−ｈａｎｄ）運動
で低速度で牽引することによってフィラメント１４をス
トランドーこ集めまたミルク（ｍｉｌｋｓ）し、彼がす
べてのフィラメント１４を集めた時にストランド１８を
牽引ロール２９の間に置く。パッケージ２０を交換した
後、作業者は取外し作業の時と同様に新らしいパッケー
ジの巻取りを開始し、低速度でス０トランドを巻取り、
製品直径のフィラメントが生成されるまで速度を上昇し
、この時点で再び塗布表面３２と接触させ、粘結剤及び
（又は）糊剤を塗布する。かくして作業者は、中断が発
生した後、その中断が修正される前に生産される廃スト
タランドーこは粘絹剤及び（又は）糊剤が接触しないよ
うにストランド１８を取扱いまた廃ストランドを正常に
戻すことができ、かくして粘結剤及び（又は）糊剤の消
費が節約される。第２図にはガラスストランドの裁断操
作が説明されている。

フィラメント１４は套管１０の底にある套管チップ１２
を通じて紬化され、塗布器３２の塗布表面３１を通過し
て粘結剤及び（又は）糊剤を塗布され、ギャザリングシ
ュー１６によって１本または複数本のまとめられたスト
ランド５９に集められる。この操作において、ストラン
ド５９はガイドローラー５８を通り、フイードローラー
６０とコツトロール（ｃｏｔｒｏｌｌ）６１との間を通
過し、フィラメント１４を生成するのに必要な紬化力を
提供される。

次いでストランドはコツトロール６１と刃６３を突設し
たチョツパーローラ−６４との間を通過し、刃６３とバ
ックアップロール６１との間で裁断される。裁断された
ストランド６７は、次いで１対の振動コンベヤー６８及
び６９に沿って移動し、加熱器７５及び７６の下を通り
コンテナ‐７１に導かれ、規格外の材料は６９ａで廃棄
される。

この操作はストランド切断時を除いて連続的に行われる
よう設計されている。

ストランド生成の中断が発生すると、フィラメント１４
は塗布表面３１から外され、噴霧器１３が作動し、前述
のようにストランドに溶剤が塗布される。作業者は再び
フィラメント１４を集め、フィラメント１４をすべて集
めるまでそれをミルクし、そしてそれを１対のローラー
５６及び５６ａの間に導き、裁断機７４が再始動する前
にそれを廃品滑降路（図示せず）に導く。次いで裁断機
７４にストランド５９を通し、全速力で作動させ、その
間に廃品の裁断されたストランドを分離する。裁断機７
４が全速力に達した時、フィラメント１４は再び塗布表
面３１に接触し、粘結剤及び（又は）糊剤が塗布され、
ノズル１３からの贋霧は中断され、製品ストランドが集
められる。この場合廃ストランドには粘縞剤及び（又は
）糊剤が塗布されないので粕絹剤は節約され、作業者は
粘結剤及び（又は）糊剤を塗布したストランドと物理的
に接触することはない。第３図及び第４図は本発明で使
用できる装置の一つを説明するものである。

この装置では套管１０のチップを通じて紬化されるフィ
ラメント１４は、巻取機、裁断機又は細化機のような紬
化装置によって紬化されるものとして第４図に示されて
いる。フィラメント１４には噴霧器１５によって水を噴
霧して冷却して、塗布器３２の塗布表面３１に導いても
よい。ストランド化が失敗した後あるいはパッケージの
取外し中などに、フィラメントを塗布表面３１から取外
すことが望ましい場合には、電気信号を導線８１及び８
２を通じてソレノィドバルブ８０‘こリレーする。これ
によって空気が空気導入口８３からバルブ８０１こ通じ
、管８８によって空気シリンダー８４に導かれる。シリ
ンダー８４を通る空気の通路はピストン８６を押圧して
伸長させる。このピストンは藤止アーム３５に連結して
おり、このアームにはストランド接触表面３６を有する
カバー３４が取付けられている。アーム３５が運動する
とカバー３４が塗布表面３１を越えて押上げられ、フィ
ラメント１４がカバー３４の端部３６と接触し、フィラ
メントは塗布表面３１から引離される。表面３６はフィ
ラメント１４によって容易には破壊されない材料で作ら
れ、またフィラメントを損うことのない材料で作られる
。この目的に沿う代表的な材料は黒鉛又は真銭である。
フィラメント１４を再び塗布器表面３１と接触させたい
時は、ソレノイドバルブ８０に逆信号を与え、空気を空
気導入口８３からバルブ８０を通じ、管８５を通て空気
シリンダー８４に導き、ピストン８６を引込め、かくし
てカバー３４をフイラメント１４から移動させ、フィラ
メントを再び塗布表面３１と接触させる。

カバー４をフィラメント１４と接触させるように作動さ
せると同時に噴霧器１３を作動させて、水又は塗布器３
２内の粘縞剤及び（又は）糊剤以外の階剤を前述したよ
うに頃霧させて、フィラメントの切断を防止する。

第５図及び第６図には他のストランド移動手段が説明さ
れている。

これらの図面において、バー９８が塗布器３２とギャザ
リングシュー１６との間に位置する。勿論このバー９８
は塗布器３２の上に位置さることもできる。フィラメン
ト１４を塗布表面３１から移動させたい場合には、導線
９５及び９６を通じて電気信号をソレノィドバルブ９１
に与える。導入口９２からの空気はバルブ９１及び管９
３を通り、空気シリンダー９０に流れる。これによって
バー９８が取付けられているピストン９９が伸長し、フ
ィラメント１４を塗布表面３１から移動させる。同時に
噴霧器１３が前の実施例と同様に作動する。製品直径の
フィラメントが形成されている時逆信号が導線９５及び
９６を通じてバルブ９１に与えられ、空気流は管９７に
切換えられ、ピストン９９とバー９８とは引込み、噴霧
器１３は作動を停止する。バー９８はフィラメントを損
傷せず、また容易には摩耗しない材料で作られる。

バー９８用の好適な材料は黒鉛及び真錨である。第７図
及び第８図は本発明に使用できる他の装置を説明するも
のである。

この装置においては、フィラメント１４は塗布器３２の
塗布表面３１を通過し、製品フィラメントが集められる
場合にはギヤザリングシュー１６で集められる。フィラ
メント１４を塗布表面３１から移動させたい時には、電
気信号を導線４５及び４６を通じてソレノィドバルブ４
１に供給する。導入口４２からの空気はバルブ４１を通
り、入口４３を経て流れ、空気シリンダー４０のピスト
ン４７を伸長させる。このピストン４７はギヤザリング
シュー１６に連結しており、ギャザリングシュー１６を
通過するフィラメントはピストン４７の伸長によって塗
布表面３１から移動させられるような位置に設けられて
いる。前の実施例におけると同様に、フィラメント１４
が塗布表面３１から移動する時噴霧器１３が作動して、
フィラメント１４には前に述べた様に滑剤が塗布される
。フィラメント１４を再び粘結剤及び（又は）糊剤で塗
布したい場合には、逆の信号を空気シリンダー４０に与
え、空気を入口４４を通じて流し、ピストンを引込ませ
、ギャザリングシュー１６を製造位置に戻す。上記の実
施例のいづれにおいても、ソレノイドバルブ及び噴霧器
１３への電気信号投与は例えば作業者がスイッチ、ボタ
ンその他を押すなど手動的に行うことができる。しかし
信号は例えば信号とストランド紬化機の速度を連係させ
るなどの手段で自動的に与えることが好ましく、かくし
て自動作業が可能となる。すなわち、細化が製造速度に
ある時は、信号はフィラメント１４が塗布表面３１と接
触するように〜 ソレノィドバルブに与えられる。

紬化機が低速になった時、フィラメント１４を表面３１
から引離すように信号がバルブに与えられる。以上記載
した部品だけでなく様々の手段を本発明の実施に使用で
きる。

同じ結果をもたらす他の可能な手段には、塗布器３２又
はストランドコレクティング手段のいづれかを軌条上に
装架し、塗布器３２をフィラメント１４又はコレクショ
ン手段から離れるように滑動してストランドを塗布器か
ら移動させることも包含される。これらのいづれの操作
でも同じ好ましい効果が達成される。すなわち廃ストラ
ンドが発生した時フィラメント１４は塗布表面３１から
移動し、粘結剤消費は減少し、作業者と粘結剤及び（又
は）糊剤を塗布されたストランドとの物理的接触は回避
される。以上の説明から本発明は、作業者にとって安全
で便利であり、粘綾剤消費の減少のために費用を節約で
きる、ガラスストランド製造のための有効な方法及び装
置を提供するものであることは明白である。以上本発明
を特定の実施例をあげて説明したが、本発明は特許請求
の範囲に記載したものを除き、各実施例に限定されるも
のではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を採用するガラスせんし、の形成
及び巻取り作業を説明する正面図、第２図は本発明の一
実施例を採用するガラスせんし、形成及び裁断作業を説
明する側面図、第３図はストランドが塗布表面３１から
引離なされている一手段を示す本発明の実施に使用する
塗布器３２（第２図）の拡大側面図、第４図はストラン
ドが塗布表面３１に接触している状態を示す第２図の塗
布器の拡大側面図、第５図はフィラメントが塗布表面と
接触している状態における、塗布器とギャザリングシュ
ーとの間に位置したバー又はロッド手段の拡大側面図、
第６図はフィラメントが塗布表面から引離されている状
態における第５図に示す手段の拡大側面図、第７図はス
トランドを塗布表面から引離す手段を設けたギャザリン
グシューの拡大側面図で、フィラメントが塗布表面に接
触している状態を示す。 第８図はフィラメントが塗布表面から引離されている状
態を示す第７図のギャザリングシュ−の拡大側面図であ
る。ＦＩＧ．１ ＦＩＧ．Ｓ ＦＩＧ．６ Ｆ・亀．２ Ｆ母Ｃ．３ ＦＩＧ．４ Ｆ亀亀．ブ ＦＩ亀．８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 所望の径のガラスフイラメントが生ずるに十分な細
   化速度において、溶融ガラス源からガラスフイラメント
   を引き出し、そのフイラメントをこれに粘結剤および／
   または糊剤を塗布するために塗布表面と接触させ、つい
   でこのフイラメントをストランド形状にまとめ、これを
   ストランドとして集めることからなるガラス繊維ストラ
   ンドの製造方法において、細化速度が不適当な径のフイ
   ラメントを生ずる速度まで低下したときにはフイラメン
   トを塗布表面から移動させ、フイラメントが前記のおそ
   い速度で引き出されている間は塗布表面から移動させた
   フイラメントに滑剤を塗布し、この滑剤を含むストラン
   ドを廃棄物として隔離し、そして細化速度が所望の径の
   フイラメントを生ずるための水準に到達したときはフイ
   ラメントを塗布表面上に移動させ、粘結剤および／また
   は糊剤が塗布されるときは滑剤の塗布を停止することか
   らなるガラス繊維ストランドの製造方法。 ２ それを通じてフイラメントが細化される複数の套管
   チツプを有する套管、フイラメントに粘結剤および／ま
   たは糊剤を塗布する塗布器、フイラメントが形成される
   ときにフイラメントに水を噴霧するための噴霧装置の第
   １の群、このフイラメントを一体のストランドに結集さ
   せるためのギヤザリングシユーおよびこのストランドを
   集める装置からなるガラス繊維形成用装置において、廃
   ストランドの細化中はフイラメントを塗布器の塗布表面
   から移動させ、かくして廃ストランドが粘結剤および／
   または糊剤で塗布されないようにする塗布器を組合せた
   装置、フイラメントに滑剤の噴霧を施すための、フイラ
   メントが塗布器から移動されるときに稼動する噴霧装置
   の第２の群からなるガラス繊維形成用装置。