JPS6389432A - 中空繊維用ブッシングおよび中空繊維用チップ構造 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は中空繊維の製造に使用するのに適した繊維形成
用ブッシングに関する。さらに詳しくは、中空繊維の製
造に使用される新規なブッシングチップに関する。さら
に詳しくは、均一な中空繊維および中空ガラス繊維の製
造、とくにガラス繊維形成用ブッシングからの連続的な
製造に使用されるブッシングチップ、ガス導入手段およ
び支持手段に関する。

［従来技術］ 米国特許第３．２８８，３１３号明細書には中空ガラス
繊維形成のための方法および装置が記載されている。前
記明細書に記載の装置においては、ブッシング本体内に
収容された溶融ガラス源からのストリーム（ｓｔｒｅａ
ｍ）の通路としてブッシング本体底部に複数の開口が設
けられている。また、複数のチューブがそれぞれの開口
の終端をこえて特定の距離だけ延長されるように各開口
内に伸ばされ、それぞれの開口に対して実質的に同心と
なるように配置されている。前記明細書の特許請求の範
囲に記載の前記特定の距離は０．７６〜１．５２　ｍｍ
　（０，０３〜０．０６インチ）の範囲である。チュー
ブにはガスが導入され、チューブの周囲の環状部には溶
融ガラスが供給される。ガラスのストリームにガラスを
導入するかかる方法によって中心部のルーメン（ｌｕｍ
ｅｎ）または中空状の中心部を有するガラス繊維が製造
され、そののちガラス繊維は連続したストランド（ｓｔ
ｒａｎｄ）の形状に集められる。

前述の米国特許明細書に記載の装置および方法は中空ガ
ラス繊維が製造されることにおいては満足できるもので
あるが、繊維の均一性は満足できる程度をやや下回って
いる。たとえば、前述の米国特許明細書に記載のタイプ
ゐブッシングの運転において、製造される繊維は時間と
ともに大きく変化する。ブッシング本体のフェースプレ
ートは連続使用される際に、ガラス繊維用ブッシングの
通常運転においてみられるのと同様に一端から他端にわ
たってわずかに湾曲するようにそったり曲がったりする
通常の傾向がみられる。結果として、ブッシングチップ
のガラスストリーム内にガスを導入するガス用チューブ
が静止しているのに対し、ブッシングチップ自体はチュ
ーブに対して動き、そのため製造される中空繊維のルー
メンはゆがむ。ブッシングチップと空気用チューブとで
形成される環状部が本来の同心形状からゆがむので、繊
維のルーメンはもはや同心状ではなくなる。かかる運転
の結果、えられるストランドにおいては繊維によってに
値（内径／外径の比）が変動するのみならず偏心したル
ーメンを有するガラス繊維が製造される。製造されるス
トランドにおいては繊維のに値は大きく変動し、ブッシ
ングが長時間運転されたのちにはガラスストランドはし
ばしば多数のソリッドな繊維をも含む。

このように従来よりブッシングが連続して運転されるば
あいにも均一な中空ガラス繊維を製造しうる中空繊維用
ブッシングおよびブッシングチップ構造が求められてい
る。実質的に均一な中空ガラス繊維とは、マルチファイ
バー（ｍｕｌｔ１ｆ’１ｂｅｒ）ストランドにおいて繊
維の内径を定める中心部ルーメンと、はぼ均一な外径と
を冑し、ストランドの繊維の平均に値が適度に大きな値
（０，５より大きい）であり、マルチチップ（ｍｕｌｔ
ｉ　ｔｌｐ）のブッシングから製造されたストランドに
おいて存在したとしてもわずかな数の繊維がソリッドな
繊維であるにすぎないような、すなわちに値が０．５よ
り小さい繊維が全繊維の１０％未満であるような、ガラ
ス繊維を意味する。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は改良された中空繊維用ブッシングチップ
を提供することにある。

本発明のさらに目的とするところは中空ガラス繊維の製
造に用いるのに適した中空繊維用ブッシングチップを提
供することにある。

本発明のまたさらに目的とするところはブッシングチッ
プとともに用いられるブッシング本体のフェースプレー
ト（底部またはチッププレート）のゆがみにかかわらず
、均一な繊維を製造する中空繊維用ブッシングチップを
提供することにある。

本発明のまたさらに目的とするところはブッシング本体
のフェースプレートと、ブッシングチップ内に用いられ
るガス供給用チューブとに堅固に固定されている中空繊
維用プツシジグチップを提供することにある。

本発明のまたさらに目的とするところはチップの壁面と
ガス用チューブの壁面とのあいだに形成される環状部よ
り出てくるガラスから中空ガラス繊維を形成するための
中空繊維用ブッシングチップおよび同心状に配置された
ガス用チューブを提供することにある。

本発明のまたさらに目的とするところはチップ、チュー
ブおよびチッププレートのあいだの位置関係を稼動中の
時間にわたつて維持するような、ガス用チューブをブッ
シングチップ内におよびブッシング本体底部（またはチ
ッププレート）に固定する手段を提供することにある。

本発明のまたさらに目的とするところはブッシング本体
のフェースプレートの金属のゆがみによってブッシング
本体のフェースプレートの動きが生じたばあいにガス用
チューブおよびブッシングチップが均一に動くようにす
ることにある。

本発明のまたさらに目的とするところはブッシングチッ
プより製造されるガラス繊維中に同心状に位置する中心
部ルーメンをもたらすために、運転中においてガラス繊
維用ブッシングチップに付随するガスチューブをチップ
内の中心に連続的に位置決めすることにある。

本発明のこれらおよび他の目的は以下の記載にて当業者
に明らかになるであろう。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は溶融ガラスのための収容部と、該収容部から複
数の中空ストリームとしてガラスを　゛取り出すために
該収容部に設けられた開口と、溶融ガラスを前記収容部
から外部に送り出すための環状部を該開口とともに形成
するように該開口内に配置されたガス用チューブと、該
チューブの周囲に設けられ該チューブを前記開口の中心
に位置決めする固定手段と、前記チューブが使用中にお
いて開口に対して一定の位置関係を維持するように前記
チューブを前記収容部に固定するために各開口用の固定
手段を関連する開口の近傍において収容部に取りつける
手段とからなる中空謀維製造用ブッシングに関する。

さらに本発明は溶融ガラスのための収容部と、該収容部
から複数のストリームとしてガラスを取り出すための収
容部に付随する複数の中空チップと、環状部が形成され
るようにチップ内にチップの壁面に対して同心状に設け
られたガス導入用チューブと、各チューブを関連するチ
ップの中心に維持するために各チューブを囲む位置に収
容部から間隔をあけて設けられた固定手段と、固定手段
に付随しチップとチューブの相対動作を防ぐためにチッ
プの近傍において固定手段を収容部に堅固に取り付ける
手段とからなる中空繊維製造用ブッシングに関する。

またさらに本発明は溶融ガラスを収容するためのブッシ
ング本体と、同一長さで延長された複数の開口と、ブッ
シング本体の底部に付随するチップと、ブッシング本体
からガラスを取り出すための環状部を形成するように各
チップの壁面と同心状に各チップの中心に配置されたガ
ス導入用チューブと、ガス導入用チューブにガスを導入
する手段と、ブッシング本体底部の上方においてチュー
ブを囲む貫通孔を中央部に有し該貫通孔の周辺部でチュ
ーブに固着されるブラケットと、ブッシングの運転中に
おいてチップと関連するチューブとが一定の位置関係と
維持することを確実にするためにチューブに対してトラ
スを形成するようにブラケットからブッシング本体底部
に向かって下向きに付随し各チップの近傍においてブッ
シング本体底部に固定される少なくとも２本の脚とから
なるブッシングおよびチップ構造に関する。

［実施例］ 添附図面のうちとくに第１図および第３図において、ブ
ッシング本体（１）はチップレート、フェースプレート
または底部００）　（以下、チッププレー１・という）
を何し、チッププレートω）には孔０４）、−１ＯＱお
よび０７′）が設けられている。孔０４］、叱、Ｏｅお
よび口は各々ブッシングチップ（９）を有し、チップ（
９）は第１図に示される溶接部のによってチッププレー
ト色に溶接されている。空気用チューブ（６）は中心部
に空気通路（８）を有し、各ブッシングチップ（９）の
内部に配置されている。

チューブ（６）の外側壁（７］およびチップ（９）の内
側壁ＣＩＩ）は四で示される区域からチップ（９）の端
部の下方に向かう溶融ガラス（４）の通路のための環状
空間ｎを形成している。各チューブ（６）の上端は、中
心部にコンジット（′２Ｊを有する空気用マニホールド
（３）に固定されている。チューブ（６）の反対側の端
部の出口０２）において、チューブ（６）はより大きな
口径に穴ぐりされている。

ブッシング本体（１）にはまたターミナル（２４と接続
するためのブッシングコネクターのが設けられている。

図示されている各チューブ（６）は付随するブラケット
０９を有しており、ブラケットａ９は第１図、第２図お
よび第４図にもっとも明瞭に示されている。

第１図においてはブッシング本体（１）および関連する
チッププレート（至）が図示されている。チッププレー
トＱＯ）には２個の孔のおよび囚が設けられており、ブ
ラケット部材Ｇ９の脚■およびカがその中に挿入されて
いる。脚（至）および−のそれぞれの端部（２６ａ）お
よび（２７ａ）はそれぞれの孔のおよび■を通って、溶
融されたときに孔■および囚を完全に充填してチッププ
レート（財）と一体となるのに充分な体積をそれらの孔
の内部および下部において提供するように充分な長さを
有して延長されている。ブラケットＵは、溶接部（４０
）でマニホールド（３）に堅固に取り付けられているチ
ューブ（６）を完全に取り囲んでいる。

ブラケット囚は溶接部のによってチューブ（６）にしっ
かりと溶接されており、脚（至）およびτ、チッププレ
ート（１０）ならびにチューブ（６）のマニホールド（
３）への取り付けとともにトラス構造を形成している。

ブラケット（Ｉｃｍのチッププレート００）への取り付
けによってチューブ（６）は確実にチッププレート（１
０）に固定され、使用中においてチューブ（６）はチッ
プ（９）に対する相対位置を保持する。

いいかえれば、チューブ（６）、チップ（９）および第
３図に示されているチューブ（６）のヘッダー（３）へ
の接続との関連におけるブラケット０９の構造は、チッ
ププレートＱＯＩとの構造的一体性をもたらし、使用中
においてゆがみの発生をほとんどまたはまったくなくし
、それによって使用中におけるチューブ（６）とチップ
（９）との幾何学的な位置関係が一定に維持される。

第１図に示されるブッシングチップ（９）によって形成
されているガラスコーン（ｇｌａｓｓ　ｃｏｎｅ）Ｃｉ
ｌ）は一般に直線状でテーバ形状の側面を有し、通路づ
を通ってブッシングをはなれるガラス（４）と空気用管
路（８）の穴ぐりされた出口（＋２１においてブッシン
グから出てくるガスとによって最終的には中空繊維（３
１）が形成さる。

第１図に示される実施態様は、中空繊維を形成するため
の本発明にかかわる好ましい実施態様である。多くのガ
ラス組成に対して、本発明による実施態様が使用されも
っとも良好な結果かえられている。しかしながらブラケ
ット（至）は前記従来のタイプのブッシングチップ、す
なわち米国特許第３．２６８，３１３号明細書に記載の
タイプのブッシングチップに使用されてもよい。

米国特許第３．２（ｉＬ３１３号明細書に記載のタイプ
のブッシングチップ（９）を使用した本発明の別の実施
態様にかかわるブッシングを第２図に示す。第２図に示
されるように、ブッシング本体（１）はチッププレート
（至）において２個の孔のおよび囚が設けられ、それを
通ってブラケット部材０９の脚頭および面が挿入されて
いる。脚のおよび囚は孔のおよびのを通りブッシングの
チッププレート（転）の下方の点まで延長されている。

脚（５）および因は溶融時に孔のおよび囚を完全に充填
しチッププレート００）の一部となるのに充分な体積を
をしている。空気用チューブ（６）は第１図においてチ
ップ（９）内に配置されたようにブッシングチップ（９
）に対して中心部に位置するように関係づけられて配置
されており、チューブ（６）の外面（７）とブッシング
チップ（９）の内面０１）とのあいだに環状部ｎが形成
されている。環状通路［Ｆ］はブッシング本体（１）内
部の四で示される区域内のガラスと通じており、溶融ガ
ラス（４）が通路口を通ってチップ部材（９）の内部を
流れることができるようになっている。チューブ（６）
の端部は下向きにテーパ形状の外壁（３６）を有し流路
（８）の出口（３３）において終結している。チップ（
９）は前述の米国特許第３，２６８．３１３号明細書に
記載のように通路口から出てきたガラスが外気中に出る
水平面よりも下に位置されている。こへのタイプのチッ
プによって形成されるガラスのコーン（３０）はわずか
な膨れを有するが最終的には図に示されるような繊維（
３１）が形成される。

第４図において、ブッシング本体（１）のチッププレー
ト００）には溶接部のでブッシングチップ（９）が溶接
されている。チューブ（６）はチップ（９）内の中心部
に配置され、ブッシングチップ（９）の内側壁（ＩＩ）
とチューブ（６）の外側壁（７）とのあいだに道路圏が
形成される。チューブ（６）のガス用流路（８）の出口
（３７）はブッシングチップ（９）の出口とほぼ同じ高
さに位置され、そこには流路（８）内の流出口（５）か
らガスが供給される。このような配置は、チューブ（６
）の端部に穴ぐりされた出口（３７）が中央部の流出口
（５）とともに形成されるようにチューブ（６）がその
端部において穴ぐりが施されることによってもたらされ
る。ブラケット部材（１（１は孔のおよび刀をそれぞれ
通る脚のおよび−を介して固定され、孔のおよび■はブ
ッシング本体のチッププレート（Ｋｌ））内に設けられ
、脚■およびのはチッププレート（１０）の下方にまで
延長し延長部（２［ｉａ）および（２７ａ）を形成して
いる。このように配置されたのち、延長部（２ｆｌａ）
および（２７ａ）は加熱され、延長部（２６ａ）および
（２７ａ）の金属は溶融されて孔のおよびツを充填し、
チッププレート（財）のソリッドな金属部分となる。

本発明にかかわるブラケットおよび支持部材のいくつか
の実施態様が添付図面に示されているが、中心部の空気
用チューブがブッシングチップ内に同心状に配置され、
使用中における空気用チューブとブッシングチップとの
あいだに動きが生じないように空気用チューブがチップ
プレートに溶接されまたはチッププレートに堅固に固定
されているかぎり、明らかに新規なノズル配置がなされ
る。ブラケット部材０９がチュ−ブ（６）まわりに確実
に溶接され、好ましくはタブまたは脚の延長部（２Ｇａ
）および（２７ａ）がチッププレートの一部を形成する
ように溶融されることにより、チップ（９）が運転中の
チッププレート（至）のわずかなゆがみにより下方、側
方またはその他の方向に変位しうるばあいにも、つねに
チューブ（６）および関連する流路（８）が関連するブ
ッシングチップ（９）とともに動くということは当業者
に容易に理解されるであろう。このような構造によって
、チップの本来の位置に対する位置にかかわらず、チッ
プにおいて形成される繊維中に均一な同心状の礼が確実
にえられる。−般にチップの軸および関連するガス用チ
ューブの軸は、ブッシング本体のチッププレートがわず
かにゆがんだばあいでさえも同じ相対位置関係をつねに
維持する。かかる構造においては、チッププレートがた
わむ傾向を著しく抑制されるように充分に支持され、そ
れによってチップと関連するチューブとの本来の相対位
置関係が維持される。

本発明のブッシングおよびチップの運転においてはトラ
ンスフォーマ−（図示されていない）からターミナル（
２４およびブッシンダイヤ−（ｂｕｓｈｉｎｇ　ｅａｒ
）　（２３さらにブッシング本体（１）内へ電流を供給
することによって溶融ガラス（４）の溶融状態が維持さ
れる。ガス、好ましくは空気はパイプまたはマニホール
ド（３）によって形成されるコンジット（２）を通って
ガス用チューブ（６）の流路（８）に流れる。ついでガ
スは下向きに流れる。

第１図においてガスは流出口（５）から出口０２）に出
て、そこからチップ（９）の端部を出る。

ブッシング本体内に収容されているガラス（４）はブッ
シングチップ（９）内の通路口を通り、出口０２）の端
部から出るガスを囲み、それによってたとえば第１図に
示される中空ガラスコーン（３０）を形成し、ガラスコ
ーン（３０）は下方に引き出され最終的に特定の外径を
形成し、特定の内径のルーメン（３２）を有するフィラ
メント（３１）となる。

フィラメントは、ついで引き出すのに用いられる巻き取
り機の表面に巻き取られ、または引き出すのに用いられ
るチョッパー（ｃｈｏｐｐｅｒ）によってチョップ（ｃ
ｈｏｐ）される。いずれのばあいにもフィラメントはそ
ののち集められる。通常の運転においては、かかる方法
によって形成されたフィラメントは連続したフィラメン
トであり、それらは第３図に示されるような複数のブッ
シングチップ（９）から集められ、単一のストランドに
集められ、そこから巻き取り機の外部に位置するコレッ
ト（ｃｏｌｌｅｔ）のごとき収集面上に巻き取られる。

本発明は、ある特定の例や図示された実施態様に関連し
て記述されてきたがそれらに限定されるものではない。

４図面の簡１１ｊな説明 第１図は空気導入手段の一具体例が示されている本発明
にかかわるブッシングおよびブッシングチップ構造の拡
大側断面図、第２図は空気導入手段として別の具体例が
示されている本発明にかかわるブッシングチップ構造の
側断面図、第３図はブッシング内に用いられている多数
のブッシングチップを示す第１図のブッシングの線■−
■における断面図、第４図は空気導入手段としてさらに
別の具体例が示されている本発明にかかわるブッシング
チップおよび空気導入チューブの側断面図である。

（図面の主要符号） （１）：ブッシング本体 （６）：チューブ （９）：チップ 吃：通　路 Ｑ４１．６、 田、（１７）：孔 （至）、刀：脚 時評出願人　ピービージー・インダストリーズ・インコ
ーポレーテッド １６：通　路 ２６．２７：脚 ＦＩＧ、３ １：プツンンク連体

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　溶融ガラスのための収容部と、該収容部から複数の
   中空ストリームとしてガラスを取り出すために該収容部
   に設けられた開口と、溶融ガラスを前記収容部から外部
   に送り出すための環状部を該開口とともに形成するよう
   に該開口内に配置されたガス用チューブと、該チューブ
   の周囲に設けられ該チューブを前記開口の中心に位置決
   めする固定手段と、前記チューブが使用中において開口
   に対して一定の位置関係を維持するように前記チューブ
   を前記収容部に固定するために各開口用の固定手段を関
   連する開口の近傍において収容部に取り付ける手段とか
   らなる中空繊維製造用ブッシング。 ２　固定手段がチューブを入れるのに適した貫通孔を有
   するブラケットであって、チューブが貫通孔の全周にお
   いて該ブラケットに溶接されている特許請求の範囲第１
   項記載のブッシング。 ３　ブラケットに付随する少なくとも２本の脚を有し、
   該脚の端部が各開口の近傍において収容部に融接されて
   いる特許請求の範囲第２項記載のブッシング。 ４　溶融ガラスのための収容部と、該収容部から複数の
   ストリームとしてガラスを取り出すための収容部に付随
   する複数の中空チップと、環状部が形成されるようにチ
   ップ内にチップの壁面に対して同心状に設けられたガス
   導入用チューブと、各チューブを関連するチップの中心
   に維持するために各チューブを囲む位置に収容部から間
   隔をあけて設けられた固定手段と、固定手段に付随しチ
   ップとチューブの相対動作を防ぐためにチップの近傍に
   おいて固定手段を収容部に堅固に取り付ける手段とから
   なる中空繊維製造用ブッシング。 ５　溶融ガラスを収容するためのブッシング本体と、同
   一長さで延長された複数の開口と、ブッシング本体の底
   部に付随するチップと、ブッシング本体からガラスを取
   り出すための環状部を形成するように各チップの壁面と
   同心状に各チップの中心に配置されたガス導入用チュー
   ブと、ガス導入用チューブにガスを導入する手段と、ブ
   ッシング本体底部の上方においてチューブを囲む貫通孔
   を中央部に有し該貫通孔の周辺部でチューブに固着され
   るブラケットと、ブッシングの運転中においてチップと
   関連するチューブとが一定の位置関係と維持することを
   確実にするためにチューブに対してトラスを形成するよ
   うにブラケットからブッシング本体底部に向かって下向
   きに付随し各チップの近傍においてブッシング本体底部
   に固定される少なくとも２本の脚とからなるブッシング
   およびチップ構造。 ６　脚の端部がブッシング本体底部の孔に挿入され、ブ
   ッシング本体底部に融接され、固定されている特許請求
   の範囲第５項記載のブッシング。 ７　ブラケットが貫通孔においてチューブの外壁と周囲
   で溶接され、ブラケットのブッシング本体底部への固定
   のためにブラケットの脚の端部がブッシング本体底部内
   に融接されている特許請求の範囲第５項記載のブッシン
   グ。 ８　チューブにガスを導入する手段が該チューブと堅固
   に取り付けられたコンジットである特許請求の範囲第５
   項記載のブッシング。