JPH01503155A - ガラス繊維かさ高ストランドロービング並びにその製造方法及び装置 - 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】 ガラス繊維かさ高ストランドロービング並びにその製造方法及び装置 技術分野 この発明は、従来技術のガラス繊維ロービングの特性である軸線方向のループに 加えて、交差軸線方向の比較的多数の連続したループに特徴がある、ガラス繊維 かさ高ストランドロービングに関し、また高い処理量の条件でそれを製造するた めの制御できる方法及び装置に関する。

背景技術 ガラス繊維スパンロービングは従来技術で知られており、引抜成形加工で作り出 されるタイプのガラス繊維強化プラスチツク製品のような種々のタイプの熱可塑 性プラスチック製品の強化材として使用されている。そのような熱可塑性強化プ ラスチック製品は、比較的軽量で良好な長さ方向強さをもつので、例えば油井掘 削の吸入管ロッドとして使用される。そのような熱可塑性強化プラスチック製品 の強化材として使用されてきた大抵のガラス繊維スパンロービングは、米国特許 第２．７９５．９２６号（ダブリュー、ダブリュー、ドルモンド）に記載された 方法に対応する方法で作られている。上記米国特許第２．７９５．９２６号に記 載されるように、ガラス繊維の主ストランドが、それをスピナに通すことにより 、その中に多数のループが形成されてロービング状製品を形成し、次いでロービ ング状製品は、一群の主フィラメントと結合されて複合製品とされる。この複合 製品は生産するのにかなり費用がかかり、それは一つには主フィラメントが、そ のかさ高性が比較的小さいために、比較的高価であるという事実により、また一 つには方法が扱い難く、標準の生産技術あるいは高い処理量用のブツシュに容易 に適用できないという事実による。

主フィラメントの使用に関する問題により、また前記米国特許第２．７９５．９ ２６号の教示によるロービング状ガラス繊維製品の製造と関連した方法の扱い難 い性質に関する問題により、別のスパンロービング製品とその製造方法及び装置 が、米国特許第３、３２４．６４１号（ジー、イー、ベンソン等）として開発さ れた。米国特許第３．３２４．６４１号によれば、スパンロービングガラス繊維 製品は、主フィラメントの別個の供給源を必要とすることなく、ストランドをペ グホイールスピナに通してストランドに軸線方向に延びる多数のループを形成し 、次いでストランドを、回転している切戴円錐頭形のスピナにその大径端部から 小径端部まで通して、軸線方向に延びるループを互いにからみ合わせ、からみ合 わせることによって作ることができる。しかしながら、上記米国特許第３、３２ ４．６４１号の方法は、交差軸線方向の多数のループをもつスパンロービングガ ラス繊維製品を作るのに有効でなく、また飾り糸の製造に関するものを除き、広 く商業的に受け入れられなかった。

更に、上記米国特許第３．３２４．６４１号の方法は、飾り糸製品の重要な特性 である製品の風合いを高めるために、高速度の空気を環状の型の中で製品に差し 向ける吸気管を用いている。しかしながら、この吸気管がしばしば製品のループ を多少壊してしまい、これが製品の引張強さを低下させる要因であることがわか った。

−史亘Ω皿丞一 本発明によれば、ガラス繊維ロービング製品が提供され、このガラス繊維ロービ ング製品は、従来技術のスパンロービングの特性である軸線方向のループに加え て、交差軸線方向の比較的多数の連続したループを有し、また交差軸線方向の比 較的多数の連続したループを有する結果、大きなかさ係数を有し、この大きなか さ係数により、一定重量のガラス繊維に対しそのようなロービング製品で強化さ れるプラスチック製品の特性が高い度合で改善される。更に、この発明の大きな かさ高のロービング製品の交差軸線方向の比較的多数のループが連続的であると いう事実から、そのような大きなかさ高のロービングで強化されるプラスチック 製品は、交差軸線方向の強度を増すことになる。本発明による大きなかさ高のロ ービングは、前記米国特許第２．７９５．９２６号のロービング状の製品の主フ ィラメントに対応するいかなる中心ストランドも必要とせず、望ましくは、一定 重量のガラス繊維に対しこの発明の製品のかさ高性を増し、そしてこの発明の製 品を、標準の生産技術と完全に調和する技術で、且つ高い処理量のブツシュで、 従って、極めて競争力のある製造コストで作ることを可能にする。

本発明による大きなかさ高のロービングを製造するための本発明による方法及び 装置は、鉛直方向に移動するスプリットガラス繊維ストランドに軸線方向のルー プを形成するために水平面内で回転するフィンガホイールと、軸線方向にループ になったストランド部分を互いに撚り合わせ互いにからみ合わせて、そのような 軸線方向にループになったストランドに撚りを形成するための、フィンガホイー ルの下流側の高速スピナとを用いる。スピナは、その出口近くに拡大チャンバ部 分を有し、そのようなスピナの出口近くに制限出口オリフィスを有する。この構 成により、スピナ内の、回転している、軸線方向にループをなしたガラス繊維ス トランドがスピナの出口近くでこね回され、スピナの回転から生ずる遠心力と協 力して、軸線方向に延びるループに交差軸線方向のかなりの数のループを形成す る要因が引き起こされる。交差軸線方向のループは、互いに及び軸線方向のルー プと撚り合わさり、からみ合うのに役立ち、しっかりからみ合っているが、大変 目が粗い、そして非常に大きなかさ高、即ち低い密度のタイプのロービングを形 成する。更に、スピナを去るロービングの直線速度がスピナに入るスプリットガ ラス繊維ストランドの直線速度よりもかなり小さいので、直線入口速度に対する 直線出口速度の比である工程産出量が大変小さく、それは、工程を通る材料が工 程中にある高い度合のかさ高加工を受けることを示す。

本発明のロービングは、その製造に使用されるスピナからオリフィスを通って出 て行き、ロービングはこのオリフィスにより、材料の最終用途に基づいて、有機 サイジング材料又はその溶液を含浸することができる。好ましくは、オリフィス は寸法が可変の内部開口部を備えて構成され、例えばそれをアイリスの形をなし て構成することによって、工程の始動を容易にし、またスピナ若しくはオリフィ スを通るスプリットガラス繊維ストランドが詰まった場合に工程から障害物を取 り除くのを簡単にする。本発明によるガラス繊維かさ高ストランドロービングは 、引抜成形で作られるプラスチック製品を強化するのに、例えば油井用吸入ロッ ド、化学格子クロスメンバー及び道路の合せバーを作る二次加工用に、また道路 の反射式溝柱、構造用ビーム及び他の小さな半径長さの部品のような造形された 引抜成形プラスチック製品を強化するのに有利に使用することができる。更に、 本発明によるガラス繊維かさ高ストランドロービングは、フィラメント巻き管の 巻き材として、板ばねやバンパーのような圧縮積層成形品に、弾道積層品に、大 きなガラス繊維強化プラスチツク部品を作るための織布に又はそのような部品用 の織布の積層代用品として、また良好な多軸線方向の強度特性を備えた軽量材料 を必要とする他の用途に使用することができる。

従って、新しい、改良されたガラス繊維ロービング製品を提供することが本発明 の目的である。より詳細には、軸線方向の多数のループに加えて、交差軸線方向 の比較的多数の連続したループを有し、高い処理量の条件で製造することができ るガラス繊維ロービング製品を提供することが本発明の目的である。

ガラス繊維ロービング製品を製造するための新しい、改良された方法及び装置を 提供することも本発明の目的である。より詳細には、軸線方向の多数のループに 加えて、交差軸線方向の比較的多数の連続したループを有するガラス繊維ロービ ング製品を、高い処理量の条件で製造するための、正確に制御できる方法及び装 置を提供することが本発明の目的である。

本発明及びその目的がより良く理解するために、図面及び次に続くそれの簡単な 説明、本発明を実施する最良の態様並びに添付した請求の範囲について説明する 。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明に従ってガラス繊維ロービング製品を製造す　・る装置の部分 概略立面図である。

第２図は、第１図に示す装置の一部を示す拡大部分断面立面図である。

第３図は、第１図に示す装置の一部を示す拡大部分平面図である。

第４図は、第２図の線４−４に沿った図である。

第５図は、第３図に示す装置を使用する別の態様を示す第３図と同様の図である 。

第６図は、第３図及び第５図に示す装置を使用する更にもう１つの別の態様を示 す第３図及び第５図と同様の図である。

第７図は、本発明によるガラス繊維ロービング製品の実施態様を示す部分立面図 である。

第８図は、本発明によるガラス繊維ロービング製品の別の実施態様を示す部分立 面図である。

第９図は、第１図に概略的に示す装置の一部の実施態様を示す拡大部分断面立面 図である。

日を　施する最良の態様 第１図に示すように、ガラス繊維１４は、部分的に示し、かつ在来構成のブツシ ュ１６内の溶融ガラスのプール（図示せず）から連続的に引かれる。ガラス繊維 １４は、これをサイズ剤塗布ローラ１８に通すことによって、適当な一部サイジ ング材料で湿らされ、このサイズ剤塗布ローラ１８は、普通の方法で、ハウジン グ２０内に保持された液体サイジング材料域を通って回転する。

−次サイジング材料は、本発明の装置においてガラス繊維の後の取扱を容易にす るある潤滑剤とともにカップリング剤を有する水溶液である。

、ガラス繊維１４は、サイジング材料を塗布された後、スプリッター２２に通さ れ、ここで多数のスプリットストランド２４が形成され、そのようなスプリット ストランドの各々は、多数の独立したガラス繊維１４で作られる。好ましくは、 各スプリットストランド２４は、少なくとも５０本のガラス繊維から成り、更に より好ましくは、約２００本のガラス繊維から成り、この数が、ブツシュからの １６００本のガラス繊維を８本のスプリットストランドに結合することにより、 ３６００個のチップをもつブツシュから引抜成形工程によって作られるプラスチ ックロッドの強化材として使用するためのガラス繊維ロービング製品を作るのに 有用であることがわかった。スプリッター２２までのガラス繊維の前進及びスプ リッター２２からのスプリットストランド２４の前進は、被駆動プルホイール３ ０と、スプリッター２２とこのプルホイール３０との間に連続して設けられたガ イドロール２６及びアイドラーロール２８とによって達成される。プルホイール ３０を去ったスプリットストランド２４には、これを回転フィンガホイール３２ に通すことによって、スプリットストランドの軸線方向に延びるループが形成さ れ、この回転フィンガホイール３２は、スプリットストランドに軸線方向に延び るループを形成するため、スプリットストランド２４と一時的に係合し、その前 方への進行を一時的に停止させるための複数のほぼ半径方向にかつ下方に延びる フィンガ３４を備えている。軸線方向にループをなしたスプリットストランドは 、フィンガホイール３２のフィンガ３４の先端部から出て来て、比較的高い速度 で回転されるほぼ円筒状のスピナ３６の内部を通る。フィンガホイール３２から スピナ３６の中を通る、軸線方向にループをなしたスプリットストランドは、ス ピナ３６の回転により、そのような軸線方向にループをなしたスプリットストラ ンドに与えられる遠心力によって、またある程度まで、サイズ剤塗布ローラ１８ によりガラス繊維に塗布されたサイジング材料から生ずる表面張力によって、ス ピナ３６の内側面３８に付着させられる。更に、もし必要であれば、スピナ３６ の内側面３８と、スピナ３６を通る、軸線方向にループになったスプリットスト ランドとの間の初期の接触を確実にし、それによりスプリットストランドを、ス ピナ３６によってフィンガホイールから正確かつ確実に取り外すために、スピナ ３６の内側面３８の上側部分に、浅い、鉛直方向に延びる溝４０を設けるのがよ い。

スピナ３６を通る、軸線方向にループをなしたスプリットストランドの回転によ り、すべてのそのようなスプリットストランドにて側から側へ移動させて、その ようなスプリットストランドの間に互いにからみ合う、又は互いに撚り合わさる 関係を作るのを動軸線方向にループをなしたスプリットストランドがスピナ３６ の底部を通って行くときに、スプリットストランドを出口オリフィス４２に通す ことによって、スプリットストランドが表面に突き当てられ、この出口オリフィ ス４２の直径はスピナの底部の直径よりも十分に小さく、例えば、スピナ３６の 内径が１０１．６ｍｍ　（４，０インチ）であるのに対して、出口オリフィスの 内径は１２．７＋ｎｍ（０，５インチ）である。出口オリフィス４２はスピナの 底部に大変近接して位置決めされ、また出口オリフィス４２には、今はロービン グの形をなす製品に二次サイジング材料を塗布するために、この二次サイジング 材料が通る内部通路４４を設けるのがよい。

二次サイジング材料は、典型的には、結合剤であり、この結合剤は、当業界で知 られているように、ロービング４６にめられる最終用途に基づき、種々の既知の タイプとすることができる。スピナの底部を通って行（、軸線方向にループをな したスプリットストランドの前進速度は、フィンガホイール３２の回転速度及び フィンガホイールのフィンガ３４の数に関係して被駆動プルホイール３０の先端 速度を制御することによって、そのようなループの数に関係して制御され、それ により、軸線方向に延びるループの各々の軸線方向長さは、フィンガの先端とス ピナ３６の底部即ち出口の制限部との間の距離よりも大きくなる。

上述したような軸線方向に延びるループの長さと、出口オリフィス４２の形をな すスピナ３６の出口の制限部との関係により、スピナ３６を通る軸線方向にルー プをなしたスプリットストランドはスピナ３６の底部でひと塊にしてかき回され る。軸線方向にループになったスプリットがこの回転している塊の中にある間に 、個々のループの部分は、そのような軸線方向にループになったスプリットスト ランドがスピナ３６の中で受ける遠心力によって、交差軸線方向に外方へ更にル ープを作り、特にそのような軸線方向にループをなしたスプリットが目立つほど の前方への軸線方向の運動をしていない底部でそれらがかき回される塊の中にあ る間に、これらの交差軸線方向のループは、互いに及び他の軸線方向に延びるル ープと更に互いにからみ合い、又は互いに撚り合わさって、スピナ３６に入る軸 線方向にループをなしたすべてのスプリットストランドの外側にロービングの形 をなす、からみ合った複合構造を形成するのを更に助長する。

ロービング４６は、反対方向に回転するプルロール５０で作られているプルロー ル組立体４８の作用によりスピナ３６から退出する。ロービング４６は、プルロ ール組立体４８から、これを更に処理するための図示しない装置、例えばロービ ング４６を乾燥し−まとめにする装置を通る。

第３図に示すように、フィンガホイール３２のフィンガ３４の各々は、比較的真 っ直ぐな内側部分３４ａと、曲がった先端部分３４ｂとを有する。フィンガホイ ール３２及びスピナ３６は、スピナ３６の上を通るときに、各フィンガ３４の内 側部分３４ａがスピナ３６のほぼ直径方向に延びるように、またフィンガがスピ ナ３６上の通路のほぼ中心にあるときに、各フィンガ３４の先端部分３４ｂがフ ィンガホイール３２の回転方向から曲がって離れ、スピナ３６の内側面３８上に 接線方向に並んだ状態で終わるように、形作られ、互いに対して配置される。こ の形状及び配置により−フィンガホイール３２からスピナ３６の内側面３８まで の各スプリットストランド２４の移行が大変円滑になる。更に、第３図に示すよ うに、フィンガホイール３２のフィンガ３４に対するスプリットストランド２４ の配置は、スピナ３６上の通路の中心にあるフィンガ３４の方向とほぼ直交して 延びる真っ直ぐな列をなすのが好ましい。変形例として、第５図に示すように、 フィンガホイール３２のフィンガ３４に対するスプリットストランド２４の配置 は、スピナ３６上の通路の中心にあるフィンガ３４から傾いて延びる真っ直ぐな 列をなしてもよく、あるいは第６図に示すように、スピナ３６上の通路の中心に あるフィンガ３４とほぼ平行に延びる真っ直ぐな列をなしてもよい。

フィンガホイール３２の構造及びスピナ３６との関係を第９図及び第１０図によ り詳細に示す。第９図に最も明確に示すように、フィンガホイール３２は軸５２ の自由端部にねじ部品５４、好ましくは軸５２の中にねじ込みで受け入れられる 平頭ねじで取り付けられている。ねじ部品は固定部材５６に受け入れられ、この 固定部材５６の下側はフィンガホイール３２の頂部に載っており、固定部材はね じ部品５４を受け入れるさら孔５６ａを有している。

軸５２に対するフィンガホイール３２の位置を安定させるために、軸５２にはそ の自由端部の近くにカラー５８が設けられ、フィンガホイール３２にはカラー５ ８をぴったりと受け入れるくぼみ６０が設けられている。フィンガホイール３２ を軸５２に対して円周に正確に配置するために、カラー５８の両口孔６４とフィ ンガホイール３２のめくら孔６６とを心合せする調心ビン６２が設けられている 。所望ならば、調心ビン６２は、過負荷トルクが軸５２にかかる前に破壊するよ うに設計されたシャーピンとすることができる。

第９図から明らかなように、フィンガホイール３２の各フィンガ３４はスピナ３ ６に向かっである傾斜角度をもって下方に延びている。各フィンガ３４のこの配 置は、各スプリットストランド２４がフィンガホイール３２からスピナ３６まで の間を通るときに、各スプリットストランド２４が大変円滑に移行するのに更に 役立つ。

軸５２の回転、かくして、それに取り付けられたフィンガホイール３２の回転は 、これまでに述べたように、従来のＶベルト伝動装置７０を介して従来の電気モ ータ６８によって動力を供給され、このＶベルト伝動装置７０は、モータ６８の 出力軸に回転不能に取り付けられた駆動プーリ７２と、軸５２に回転不能に取り 付けられた被駆動プーリ７４と、駆動プーリ７２及び被駆動プーリ７４の周りに ぴったりと巻き付けられた駆動ベルト７６とを備え、軸５２は、被駆動プーリ７ ４とフィンガホイール３２との間の一対の隔たった位置でベアリング部材７８及 び８０によって回転可能に支持されている。ベアリング部材７８及び８０は、ス ピナ３６の延長部にボルト８４で固定された取付板８２に取り付けられている。

軸５２は、カラー８６及び８８により、ベアリング部材７８及び８０に対して長 さ方向に位置決めされ、このカラー８６及び８８は、軸５２に取り付けられ、そ してベアリング７８の頂側及びベアリング８０の底側にそれぞれ係合している。

これまでに説明したように、スピナ３６の底部の出口オリフィスは、好ましくは 、工、程が平衡状態で作動しているときの小さな寸法と、工程の始動を容易にし 又はスピナ若しくは出口オリフィスを通るスプリットガラス繊維ストランドが詰 まった場合に工程から障害物を取り除くのを容易にする、より大きな寸法との間 で寸法が変化できる。この効果は、第１０図に示すように、第１図及び第２図の 実施態様の出口オリフィス４２の代わりに使用できるオリフィス組立体９０を備 えた出口構造によって達成することができる。

オリフィス組立体９０は小孔９４を備えた固定板９２を有する。

３本が図示される、複数のアーム９６が固定板９２に回動自在に取り付けられ、 各アームは軸９８を中心として回動可能である。

各軸９８は小孔９４から等間隔に隔てられ、隣接する軸９８間の層間隔は等しく 、即ち３本のアーム９６を備えるオリフィス組立体９０の場合には１２０度であ る。アーム９６の各々はまた、固定板９２に隣接してこれと平行に位置決めされ 、かつ小孔９４を取り囲む環状板１００に回動自在に取り付けられている。環状 板１００への各アーム９６の取付は、環状板１００内で弓形の案内溝１０４に受 け入れられる各アームのピン１０２によりなされる。

アーム９６の各々は半径方向で最も奥の湾曲部分９６ａを有し、この湾曲部分９ ６ａは、集合体として、スピナからのかさ高加工したストランドが通らなければ ならない小孔１０６を形成する。

環状板１００へのアーム９６の回動取付により、これまでに述べたように、この 小孔１０６は寸法が変化することができ、環状板１００を小孔９４の長さ方向の 軸線を中心として揺動させることによって、所定の最小寸法又は所定の最大寸法 のいずれの小孔１０６をも作り、この小孔１０６は小孔９４の長さ方向の軸線と 同軸である。そのような揺動は、複動式空気圧シリンダ１０８によって都合良く 起こすことができ、このシリンダ１０８のＵ形端部１１０は、板９２に固定され たブラケット１１２に回動自在に取り付けられ、ロッド端部１１４は、環状板１ ００に取り付けられたアーム１１６に回動自在に取り付けられている。

本発明の方法及び装置の作業において、重要な作業変数の１つは、スプリットス トランドの数（Ｎ）、システムのターンダウン比（ＴＤＲ）及び製品のループ形 成比（ＬＦＲ）により、次式に従って決定されるかさ係数（Ｂ　Ｆ）である。

ＢＦ　＝　ＮｘＴＤＲｘＬＦＲ この式において、ターンダウン比（Ｔ　Ｄ　Ｒ）は、滑りがないと仮定した場合 、プルホイールの線速度をプルロールの線速度で除したもの、即ち換言すれば、 単位時間当たりの投入ヤード数を単位時間当たりの産出ヤード数で除したものに 等しく、ループ形成比（Ｌ　Ｆ　Ｒ）は、交差軸線方向の理論ガラス量を軸線方 向の理論ガラス量で除したものに等しい。このループ形成比は、毎分フィートで 表したプルホイールの線速度（ＰＷＳ）、毎分フィートで表したフィンガホイー ルの先端速度（ＦＷＳ）、フィンガホイールのフィンガの数（ＮＦ）及びフィー トで表した、フィンガホイールのフィンガの先端からスピナの底部までの長さ方 向の距離（Ｄ）により、次式に従って決定することができる。

Ｄ 前述の工程パラメータに基づき、７本フィンガのフィンガホイールを使用し、か さ係数（Ｂ　Ｆ）が４０から８００までの範囲で、８本のストランド及び２０本 のストランドの双方を使用して、工程を完全に連続的に実施した。一般的に言え ば、より小さな産出量ではより大きなかさ係数（Ｂ　Ｆ）が達成され、例えばポ ンド当たり１０ヤードの産出量で１２０から８００までの範囲のかさ係数が容易 に達成されるのに対し、逆に、より大きな産出量ではより小さなかさ係数が達成 され、例えばポンド当たり８０ヤードの産出量で４０から９０までの範囲のかさ 係数が容易に達成される。

これらの範囲外の値で運転をいくつか行ったが、一般的に言えば、運転が前述し た範囲内で行われたときに、結果は一様に良好である。

本発明による方法及び装置は、それにより作られるかさ高ストランドロービング のループ形成比を、ループ形成比のかなり広い範囲内で制御するように、正確に 制御することができ、そしてこのことは重要である。なぜならば、かさ高ストラ ンドロービングを有する種々の最終製品の特性は、そのような製品の各々にとっ て理想的な特定のループ形成比をもつかさ高ストランドロービングを有すること によって最良の状態にすることができるからである。例えば、本発明による方法 及び装置は、約０．３から１．３の好ましいループ形成比の範囲内で制御できる ように運転することができる。約０．３のループ形成比をもつかさ高ストランド ロービングは、引抜成形工程で作られるプラスチック製品の強化材として好適で あることがわかり、また一般的に、より大きなループ形成比をもつかさ高ストラ ンドロービングは、種々のタイプのガラス繊維強化熱可塑性プラスチック製品の 中で、より多量の熱可塑性樹脂を含むことができる。

産業上の手１　可能性 本発明のかさ高ストランドロービング製品は、本発明の方法及び装置により、多 様な寸法及びかさ高度で作ることができ、かくして、種々のスパンロービングを 従来利用していた多くの製品強化用途に有用である。特に、そのようなかさ高ス トランドロービング製品を、フィラメント径がＧからＭまで（９，１４ミクロン から１５、８０ミクロンまで）の標準ガラス繊維ストランドから、キログラム当 たり４５．８〜４７．８メートル（１１０〜１１５　ｙｄｓ／Ｉｂ　）の産出量 で製造することができる。更に、そのような製品を、高い産出量の範囲で、延伸 する傾向を示す極めて目の粗い構造で作ることができ、あるいはそれらを大変き つく撚られた構造に作ることができる。それらは、軸線方向のループの長さを変 化させて作ることができ、そのような軸線方向のループの各々の計算長さは１５ ２〜８１３ミリメートル（６〜３２インチ）で変化し、約２５４〜３８１ミリメ ートル（１０〜１５インチ）の好ましい長さで、そして軸線方向のループの塊に 関係して交差軸線方向のループの長さ及び埋置を変化させて作ることができる。

第７図に示すように、交差軸線方向のループを、より一体的な束を作るために折 り重ねることができ、あるいは増大した交差軸線方向の引張強さ特性をもつ、よ り目の粗い製品を作るために、第８図に示すように、交差軸線方向のループを複 合ロービング製品から突き出るようにしておくことができる。そのようなかさ高 ストランドロービングに与えられる撚り数を、５〜２５．４撚り数毎ミリメート ル（０，２〜１．０撚り数毎インチ）の範囲とすることができる。また、そのよ うなかさ高ストランドロービング製品を生産するための前述したような加工は、 従来のガラス繊維の生産加工と調和するので、この加工を、商業サイズの大きな 処理量のブツシュ、例えば、約６８キログラム毎時間（１５０１ｂｓ／ｈｏｕｒ ）に匹敵する生産速度をもつ３２００個のチップを有するブツシュを使用して、 用いることができる。

本発明の上述した実施態様の種々の変形が当業者に明らかであり、添付した請求 の範囲の趣旨の中であれば、本発明の範囲から離れることなくそのような変形を 加えることができることが理解されるべきである。

国際調査報告 国際調査報告 ＵＳ　８８００５２５ Ｓ＾　２１１９１

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．複数本の繊維を供給し、 該複数本の繊維を結合して複数のストランドにし、該ストランドの各々は２本以 上の繊維から成り、外方に突出した複数のフィンガと中心軸とを備えたホイール を設け、 該ホイールを前記中心軸を中心として回転させ、前記ホイールが前記中心軸を中 心として回転している時、前記複数のストランドを、該複数のストランドの軸線 方向に延びる方向に、前記ホイールのフィンガに向かいかつその間に前進させて 、前記複数のストランドに軸線方向に延びる複数のループを形成し、 入口、出口及び該入口と該出口との間に延びる軸線をもつ通路を形成する内側面 を有し、前記複数のループをもつ複数のストランドを前記ホイールの前記フィン ガから受け入れるスピナを設け、 前記スピナの前記通路の前記出口に隣接してオリフィスを設け、該オリフィスは 前記スピナの前記通路の前記軸線とほぼ平行な軸線を有し、該オリフィスの該軸 線の交差方向に延びる平面における該オリフィスの寸法は、前記通路の交差方向 に延びる平面における該通路の寸法に対して極めて小さく、前記スピナを前記通 路の軸線を中心として回転させ、前記複数のループをもつ前記複数のストランド を前記スピナの前記通路に前記入口から前記出口まで前進させ、それにより前記 複数のループをもつ前記複数のストランドを撚り、前記通路の前記出口に隣接す る前記スピナの中に前記複数のループをもつ前記複数のストランドの塊を形成し 、該塊は、前記複数のループをもつ前記複数のストランドに第２の複数のループ を形成するように、前記複数のループをもつ前記複数のストランドの軸線方向に 延びる方向に目立つほどの速度をもたず、前記第２の複数のループは前記複数の ループをもつ前記複数のストランド及び該第２の複数のループの他のループと互 いにからみ合い互いに撚り合わさるように、前記複数のループをもつ前記複数の ストランドの横に延び、 前記複数のループをもつ前記複数のストランド及び前記第２の複数のループを、 前記スピナ内の前記塊から前記オリフィスを通って引き出す、 段階から成る、ロービングが軸線方向に延びるループを有し、交差軸線方向に延 びる比較的多数の連続したループが、軸線方向に延びるループに形成され且つ軸 線方向に延びるループから少なくとも一部が外方に延び、軸線方向に延びるルー プと交差軸線方向に延びるループが互いにからみ合わされ、撚り合わされ、ロー ビングが比較的大きなかさ高を有する、複数の繊維からロービングを形成する方 法。
2. ２．前記複数の繊維の各々は熱軟化性材料の繊維から成り、該軟化性材料はガラ スから成る、請求の範囲第１項に記載の方法。
3. ３．前記複数のストランドは前記スピナに向かって第１の速度で前進され、前記 複数のループ及び前記第２の複数のループをもつ前記複数のストランドは前記ス ピナ内の前記塊から第２の速度で引き出され、前記第１の速度は前記第２の速度 よりもかなり小さく、前記第１のループの理論材料量に対する前記第２のループ の理論材料量の比が少なくとも約０．３に等しい、請求の範囲第１項に記載の方 法。
4. ４．前記方向及び前記ホイールの中心軸はほぼ鉛直方向に延び、前記ホイールは 前記スピナの上方に配置され、該スピナは前記軸線方向に延びるループはある長 さを有するように前記オリフィスの上方に配置され、ホイールの複数のフィンガ の各々は先端部を有し、ホイールの複数のフィンガの各々の先端部とオリフィス との間にある距離があり、前記長さは該距離よりも大きい、請求の範囲第１項に 記載の方法。
5. ５．複数本の繊維を供給する装置と、 ストランドの各々が２本以上の繊維から成り、該複数のストランドのストランド 本数が前記複数本の繊維の繊維本数よりも小さくなるように該複数本の繊維を結 合して複数のストランドにする装置と、 外方に突出した複数のフィンガと中心軸とを有するホイールと、 該ホイールを前記中心軸を中心として回転させる装置と、前記ホイールが前記中 心軸を中心として回転している時、前記複数のストランドに軸線方向に延びる複 数のループを形成するように、前記複数のストランドを、該複数のストランドの 軸線方向に延びる方向に且つ前記ホイールの前記フィンガの間に前進させる装置 と、 前記複数のループをもつ複数のストランドを前記ホイールから受け入れるように 、入口、出口及び該入口と該出口との間に延びる軸線を備えた内部通路を形成す る内側面を有するスピナと、 該スピナの前記通路の前記出口に隣接して配置され、前記スピナの前記通路の前 記軸線とほぼ平行な軸線を有し、オリフィスを形成するオリフィス装置とを有し 、該オリフィスの前記軸線の交差方向に延びる平面における該オリフィスの寸法 は、前記通路の交差方向に延びる平面における該通路の寸法に対して極めて小さ く、前記複数のストランドを前進させる前記装置は更に、前記出口に隣接する前 記スピナの中で前記複数のストランドの塊を形成するために、前記軸線方向に延 びる複数のループをもつ前記複数のストランドを、前記スピナの中に前記内部通 路を通って前記入口から前記出口まで前進させ、前記塊は、前記軸線方向に延び る複数のループをもつ前記複数のストランドの軸線方向に延びる方向に目立つほ どの速度をもたず、 前記軸線方向に延びる複数のループをもつ前記複数のストランドを撚り、前記軸 線方向に延びる複数のループをもつ前記複数のストランドの前記塊に第２の複数 のループを形成するために、前記スピナを回転させる装置を更に有し、前記第２ の複数のループは、前記軸線方向に延びる複数のループをもつ前記複数のストラ ンド及び該第２の複数のループの他のループと互いにからみ合い、互いに撚り合 わさるように、前記軸線方向に延びる複数のループをもつ前記複数のストランド の横に延び、前記前進装置は更に、前記軸線方向に延びる複数のループをもつ前 記複数のストランド及び前記第２の複数のループを、前記スピナ内の前記塊から 前記オリフィスを通って引き出す、ロービングがほぼ軸線方向に延びるループを 有し、交差軸線方向に延びる比較的多数の連続したループが、軸線方向に延びる ループに形成され且つ軸線方向に延びるループから少なくとも一部が外方に延び 、軸線方向に延びるループと交差軸線方向に延びるループが互いにからみ合わさ れ、撚り合わされ、ロービングが比較的大きなかさ高を有する、複数の繊維から ロービングを形成する装置。
6. ６．複数の繊維を供給する前記装置は熱軟化性材料でできた複数の繊維を供給す るブッシュ装置から成り、前記熱軟化性材料はガラスである、請求の範囲第５項 に記載の装置。
7. ７．前記方向及び前記軸線はほぼ鉛直方向に延び、前記ホイールは前記スピナの 上方に配置され、前記スピナの前記内部通路の前記入口は前記出口及び該出口に 隣接して配置されるオリフィス装置の上方に配置され、該オリフィス装置は更に 前記オリフィスの前記寸法を変更する装置を有し、該オリフィス装置は開口部を 有する環状板と、複数のアームと、回動装置とから成り、前記開口部は該環状板 の交差方向に且つ前記オリフィスの軸線と同軸に延び、前記複数のアームは、前 記開口部の前記軸線から離れた位置で前記環状板に回動自在に取り付けられた外 側端部と内側端部とを備え、前記オリフィスは該複数のアームの各々の内側端部 により形成され、前記回動装置は、前記オリフィス装置の前記オリフィスの寸法 を選択的に変更するように、前記複数のアームの各々を、該複数のアームの各々 の取付位置を中心とし前記環状板に対して回動する、請求の範囲第５項に記載の 装置。
8. ８．前記複数のアームは３本のアームから成り、該アームの各々は、該複数のア ームのうちの他のものの取付位置から約１２０度だけ周方向に変位した位置で、 前記環状板に回動自在に取り付けられている、請求の範囲第５項に記載の装置。