JPH0643252B2 - 繊維形成用ブッシング - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は繊維形成用ブッシングに関する。さらに詳しく
は、新規な電気式計測システムを有するガラス繊維形成
用ブッシングに関する。またさらに詳しくは、ガラス繊
維形成用ブッシングと、ブッシングの底部（以下、チッ
ププレートともいう）の温度を記録するのに用いられる
付随の熱電対に関する。

［従来の技術・発明が解決しようとする課題］ 従来よりガラス繊維の製造は、代表的にはブッシング内
に滞留するガラスの温度を所望の範囲内に維持するため
に電気的に制御されるガラス繊維用ブッシングから製造
される。所望のガラス温度を維持することにより、ブッ
シング内の溶融ガラス粘度を一様にすることが確実にさ
れ、したがって、他の条件を同一にしつつ溶融ガラスを
ブッシングのオリフィスから出すように溶融ガラスから
繊維が引き出される際に、一様なフィラメントの形成が
確実にされる。ブッシング自体は、代表的には４方向の
側部と底部とを有し一般に上部が開放された貴金属製の
容器である。ブッシングには、底部に複数のオリフィス
が設けられ、通常そこからぶらさがるチップを有し、ブ
ッシング内に滞留する溶融ガラスが、そこを通って流出
し、ガラス繊維を形成する。ブッシングの各端部に位置
する導線は適切な容量のパワートランスフォーマーの２
次側巻線に接続され、前記導線に電流を印加することに
より、ブッシングが加熱される。

前記パワートランスフォーマーにパワーパックを接続
し、ブッシングに取付けられ運転温度を連続的にモニタ
ーする熱電対からの信号を受けるコントローラからパワ
ーパックに信号を送りパワーパックの出力を変化させる
ことにより、電流が増加または減少せしめられる。

かかるシステムはブッシングからとられた測定値を意味
するブッシング温度を適切にみえるように制御するのに
用いられるが、前記測定値は必らずしもブッシングのオ
リフィスやチッププレートの実際の温度を表わしていな
い。すなわち、従来えられている測定値は、つねにブッ
シングのチッププレート温度の真の平均を表わしている
とはいえないからである。1986年12月12日に出願された
本出願人による米国特許出願第941,236号明細書に、よ
り正確にブッシングのチッププレート温度の測定が行わ
れうる方法が開示されている。かかる方法はその一部に
おいて、ブッシングのチッププレートからの測定を単独
で、または通常のブッシング側部からの測定に加えて行
なうことを要する。

ブッシングのチッププレートの前記測定を達成するに際
し、ブッシングのチッププレートまたは底部に取付けら
れる熱電対接合部が保護され、取付けるブッシングのチ
ッププレートに対してできるかぎり平坦になるように配
慮することは重要である。前炉(forehearth)からブッシ
ングへの溶融ガラスの動きやブッシング自体の内部に滞
留するガラスの流れが、熱電対接合部および導線のブッ
シングチッププレートへの電気的接続を妨げうるもので
あってはならない。さらに、熱電対接合部は、最小限の
困難さでブッシングのチッププレートに溶接できなくて
はならない。

［課題を解決するための手段］ 本発明により、構造が簡素で、組立てが容易で、ブッシ
ングチッププレート温度の正確で信頼できる長期の測定
をもたらすブッシングおよび熱電対配置が提供される。
かかるブッシングおよび熱電対配置は、用いられる熱電
対導線を囲むチューブ状のシース(sheath)が設けられ、
ブッシングのチッププレートの測定が行なわれる。前記
チューブ状部材の一端には板が設けられ、そこに両熱電
対導線および熱電対導線接合部自体が埋込まれる。チッ
ププレートの下側表面であって前記熱電対導線接合部か
ら離れた位置には固定手段が配置され、ブッシング底部
の開口部と組合わせられるように適合する。下方にぶら
下がるロッド状部材を有する固定手段は、組立て作業に
先立ちブッシングのチッププレートの開口部に挿入され
る。このロッドは前記板の下側に堅固に溶接され、前記
板がシース端部の部分でブッシングのチッププレートに
対してぴったりと敷設されることを確実にするのに充分
な力で、前記ロッドを下向きに引張ることができるよう
にされる。前記ロッドは開口部の下方で切断され、残る
部分はブッシングの開口部に溶接され、そのかたまりが
溶融してブッシングの底部の一部を形成する。

［実施例］ ついで本発明のブッシングおよび熱電対設置方法を図面
を参照してさらに詳細に説明する。

第１図は本発明のブッシングの一実施態様を示す概略斜
視図、第２図は本発明に用いる熱電対の取付け部を示す
ための部分断面を含む傾斜した側壁を有するスプリット
ブッシングの端面図、第３図は第１図または第２図に示
されるチューブの横断面図である。

第１図に、側壁(102)、(113)、(115)および(114)ならび
に底部またはチッププレート(101)を有する矩形のブッ
シング(100)が示されている。第１図においては、底部
(101)に溶融ガラスの出口となるオリフィスがまったく
示されていないが、製造用ブッシングの底部(101)が代
表的には列状に配置される複数のオリフィスを有してい
るであろうことは、当業者には理解されることである。
ブッシングの側壁には熱電対接合部(107)および(110)が
配置されている。熱電対接合部(107)は熱電対導線(108)
および(109)から形成され、熱電対接合部(110)は熱電対
導線(111)および(112)から形成されている。

ブッシング(100)の中央部でその底部(101)上には、熱電
対導線(105)および(106)から形成される熱電対接合部(1
04)が配置されている。熱電対導線(105)および(106)は
チューブ(150)の同じものであるハウジング(150)内に収
容されており、第２図により明確に示されている。ま
た、ハウジング(150)の横断面図は第３図に示されてい
る。前記横断面図に示されているように、ハウジング(1
50)は内部に熱電対導線(150)および(106)を保持する金
属製のチャンバーであり、熱電対導線(105)および(106)
は該チャンバー内においてセラミック製の電気絶縁材料
(151)に囲まれている。セラミック製材料の代表例とし
てはファイバーフラックス(Fiberfrax)やキャストセラ
ミック(cast ceramic)などの材料があげられる。

ブッシング(100)には、ブッシングをブッシングブロッ
クにボルト締めまたは固着させる操作に通常用いられる
ブッシングフランジ(103)が設けられている。ブッシン
グブロックはブッシングの上部に位置し、ガラス繊維形
成用前炉から該ブッシングブロックを通って溶融ガラス
がブッシング自体に流れる。この溶融ガラスの流れによ
って、溶融ガラスのブッシングへの絶え間ない供給がも
たらされ、そこから繊維が連続的に引き出される。第１
図において、壁(113)および(114)には電気接続部が通常
設けられ、それによってブッシング(100)がACパワート
ランスフォーマーの２次側巻線などのような適切な電力
供給源に接続され、ブッシングの運転中にブッシングに
電気エネルギーが与えられ、それによってブッシング内
に滞留するガラスを溶融状態に維持するのに充分な熱量
が与えられるということは、当業者には理解されるとこ
ろである。

ここに記載されるブッシングは、熱電対および熱電対用
チューブと同様に、構造的には金属製であり、貴金属ま
たは貴金属合金で作製される。たとえば、熱電対は白金
およびロジウムの導線で作製され、該導線は一端におい
て熱電対接合部を設けるために接合せしめられる。前記
導線の他端は熱電対接合部で検知された温度に応答する
電気信号をもたらすのに用いられる。ブッシングを作製
する材料の代表例としては、白金および白金−ロジウム
合金があげられる。代表的な合金としては、白金／ロジ
ウム90／10、さらに好ましくは80／20の白金−ロジウム
合金があげられる。ジルコニア安定化(zirconia stabil
ized)白金や白金−ロジウム合金などのグレイン安定化
(grain stabilized)貴金属を用いることも、本発明の意
図する範囲内である。ばあいによっては、ルテニウムや
パラジウムのような他の貴金属を用いてもよい。

第１図に示されたものと類似のブッシングが、第２図に
その端部が示されている。第２図に示されるブッシング
の第１図に示されるブッシングとの主要な差異は、側壁
(102)および(115)が底部(101)から頂部フランジ(103)に
向かって傾斜していることと、ブッシングが長さ方向に
２分割されていることである。第２図に描かれたブッシ
ングにおいては、ブッシングの壁(102)の開口部(153)を
通って伸びるチューブ(150)が示され、熱電対導線(105)
および(106)は図示されていない制御装置に適切に接続
されている。チューブ(150)の底部には板(104a)があ
り、そこに熱電対接合部(104)が埋設されている。ブッ
シング底部(101)には孔(157)が設けられており、溶接点
(155)を端部に有するロッド状部材(156)がその中に挿入
されている。ロッド(156)は、前記熱電対接合部(104)か
ら離れた位置において前記板部材(104a)に固定されてお
り、製造中において板部材(104a)をブッシングの底部(1
01)に対してぴったりと引き寄せるために用いられ、そ
れによって板(104a)は所定場所への溶接に先立って底部
に堅固に固着せしめられる。ロッド(156)を用いて板(10
4a)がブッシング底部の所定場所に溶接されると、ロッ
ド(156)は孔(157)の下方で切断され、ロッド(156)の孔
(157)内にある部分は溶融して孔(157)を充填する。ロッ
ド(156)の前記部分はブッシング底部内に溶融し、ブッ
シング底部の一部となる。

第２図に記載され示されている熱電対溶接部は、底部へ
の接触のための接近が容易になるようにブッシングチッ
ププレートの内側の底面に接合部をもたらし、ガラスが
運転中に導線を汚染しないようにまたは導線をいかなる
方向にも動かさないように熱電対導線(105)および(106)
の熱電対接合部を保護し、板部材(104a)は熱電対接合部
(104)を充分に取り囲み、それによって、ブッシングに
滞留した溶融ガラスが熱電対接合部(104)が底部(101)に
接触するのを妨げるおそれのない、ブッシング底部の真
の読取値をえるための方法が提供される。第２図にはス
プリットブッシング、すなわち図示されているコルゲー
ション(160)によって分離された２個の個別セグメント
を含むブッシングが描かれており、左側および右側のセ
グメントはそれぞれ列状のブッシングチップ(118)を有
している。各セグメントに２個のチップのみしか示され
ていないが、オリフィスのチップのサイズや数量は製造
される製品によって異なり、当技術分野では既知の事項
であることは、当業者に知られている。

これまで、本発明は図示された特定の実施態様を参照し
て記載されてきたが、それらによって本発明が制限され
るものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のブッシングの一実施態様を示す概略斜
視図、第２図は本発明に用いる熱電対の取付け部を示す
ための部分断面図を含む傾斜した側壁を有するスプリッ
トブッシングの端面図、第３図は第１図または第２図に
示されるチューブの横断面図である。 （図面の主要符号） (101)：底部 (102)、(113)、 (114)、(115)：側壁 (104)：熱電対接合部 (104a)：板 (150)：チューブ (155)：溶接点 (156)：ロッド (157)：孔

フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭58−127334（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭48−9364（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】底部と、 底部の周囲に位置し溶融ガラス容器を形成する側壁と、 前記底部に位置しガラス繊維を形成するのに用いうる個
   別の溶融ガラスストリームを多数製造するために溶融ガ
   ラスが通過して流れることができるように配置された複
   数のオリフィスと、 チューブ、該チューブに通される一対の熱電対導線、お
   よび該チューブの端部に固定され、熱電対導線接合部が
   その内部に埋込まれてなる板部材を有する熱電対アセン
   ブリと、 前記板部材の下側を前記底部に固定する固定手段 とからなり、該固定手段が前記板部材の下側表面であっ
   て前記熱電対導線接合部から間隔を置いたところに配置
   されてなるブッシング。
2. 【請求項２】前記チューブがブッシング底部から側壁を
   通って伸ばされてなる請求項１記載のブッシング。
3. 【請求項３】前記板部材を固定する固定手段がブッシン
   グ底部と一体化される板部材の下側に位置する貴金属か
   らなる溶接部である請求項１記載のブッシング。
4. 【請求項４】２本の熱電対導線の接合部を金属板に埋め
   込む工程と、 接続点を形成する熱電対導線を通すチューブの端部に前
   記板を固着する工程と、 前記板の前記チューブが固着される側の反対側であっ
   て、前記熱電対導線接合部から離れた位置にロッドを溶
   接する工程と、 ブッシングの底部に前記ロッドが通されて配置されうる
   ような孔を設ける工程と、 前記孔にロッドを配置してブッシングの底部に対して前
   記板をぴったりと引き寄せるような力を加える工程と、 前記孔内でロッドを溶融することにより孔をシールして
   前記板をブッシングの底部に恒久的に固着する工程 とからなる底部と側壁とを有するブッシングの底部内側
   に溶接によって熱電対接合部を設置する方法。
5. 【請求項５】前記板、チューブ、ブッシングおよびロッ
   ド部材が貴金属または貴金属合金からなる請求項４記載
   の方法。