JPS5945614B2 - 熱軟化性材料を収容するブツシング - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、溶融された鉱物性材料を収容するブッシング
に関し、さらに詳しくは、ガラスファイバアを紡出する
ブッシング用の内部支持体に関する。

近年、より小径の紡織用ガラスフィラメントすなわちガ
ラスファイバアを製造しようとする機運にあり、周知の
ように、このような細いフィラメントによりもたらされ
る利益は多数ある。

繊維径を小さくすることにより、ブッシングのガラス吐
出量を妥当な割合に維持して、各ブッシングからより多
くのフィラメントを紡出することができるというメリッ
トがある。

これにより、相対的に大きいチップ域すなわち底壁を作
ってフィラメントを紡出するより多くのチップを設ける
ことができる。

底壁を太き（すると、底壁が受ける全負荷は太き（なる
ので、このような底壁は相対的に小さい領域を有する底
壁よりもたわみやすい。

また近年、従来に比べずつと高温の雰囲気中で用いられ
うるような耐火性にすぐれた材料からなるフィラメント
の需要がある。

このようなフィラメントは熱軟化性材料を相対的に高い
温度にして紡出することにより得られ、したがってフィ
ラメントは、相対的に高温下でブッシング中で軟化すな
わち溶融されなげればならない。

ところがこのような高温は、平均的により大きな割合で
ブッシングにたわみあるいはクリープを生じさせるとい
う傾向が著しい。

このようなたわみは、ブッシングを、最も高い温度に耐
えうる公知の合金（但しブッシングを作るのに適した特
性を備えたもの）から作った場合でも生ずる。

このたわみあるいはクリープの問題を、特別なブッシン
グ構造によりあるいはブッシング底壁下に支持体を用い
ることにより解決しようとする諸試みがこれまでなされ
てきた。

しかしこのような試みは幾分成功したこともあったが、
余剰なりリープすなわちたわみを伴わないで、ブッシン
グ寿命を著しく延長させることは出来なかった。

上記した支持体はまた、ブッシング底部の熱パターンを
妨害するという欠点、すなわちフィラメントの紡出を妨
げて繊維形成動作を分裂させやすいという欠点があった
。

たわみを少なくするその他の試みもあったが、これらの
試みはブッシングを作るため非常に高価な大量の合金を
必要とした。

本発明は、ブッシング底壁におけるたわみすなわちクリ
ープを防ぐもしくは著しく少なくするのに極めて有効な
改良されたブッシング支持体を提供するものである。

この新しい支持体はまた、ブッシングの熱パターンを妨
げることはない。

換言すれば、従来の支持体あるいは支持方法のように繊
維形成動作を妨げることはない。

このブッシング支持体は、ブッシング底壁土に、該ブッ
シングの両垂直壁間に延びる細長い内部部材、好ましく
は中空の内部部材を備えている。

連結部材すなわち板体は、これら長尺の内部部材に固着
されると共に、これら部材の下方にあるブッシング底壁
に固着されるようになっている。

長尺部材は対向する垂直側壁間にブッシング底壁を横ぎ
って延び、かつ連結部材が、底壁から下向きに延びるブ
ッシングチップの列間でブッシング底壁に固着されるの
が好ましい。

好適な実施例では、耐火性セラミック材料からなるロッ
ドは、中空長尺部材を貫通しかつブッシングの垂直壁体
を超えて延在し、補助的支持体を形成している。

本発明の他の目的は、相対的に長い有効寿命を有するフ
ィラメント紡出用ブッシングを提供することにある。

本発明のまた他の目的は、繊維形成動作を妨げることが
ないブッシング底壁の支持体を備えたブッシングを提供
することニアル。

本発明のさらに他の目的は、ブッシングの垂直壁体間に
延びかつブッシング底壁に連結されたブッシング用内部
支持体を提供することにある。

本発明のさらにまた他の目的は、底壁上のブッシング垂
直壁間に延びる中空長尺部材を含み、かつこれら中空長
尺部材を底壁の横断部分に連結する手段を備えると共に
中空部材を貫通する耐火性ロッドを備えているブッシン
グ支持体を提供することにある。

以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図にはコンテナ特にブッシング１０が示され、この
ブッシングは、ガラス特に、繊維製品用の細（かつ連続
的なフィラメントを紡出しうるガラスのような熱軟化性
材料を受入れかつ収容するように配列しである。

ブッシング１０は、溶融炉１４から、精製され熱軟化さ
れたガラスすなわち溶融ガラスを受取る前炉１２の下に
それと連通して配置しである。

このブッシング１０はまた、その上方域において溶□
融された予精製ガラスの球もしくは片を含み、ガラスが
ブッシングから複数流れとして所定速度で引出される、
すなわち紡出されるような他のガラス加熱装置に連結し
てもよい。

かくしてガラスの流れ１６を紡出してフィラメント１８
にし、次いでアプリケータ２４により適渦なバインダな
どを各フィラメント１８に付与してから、集束シュー２
２により集束してストランド２０にする。

そしてこのストランド２０を、マンドレル２８上に取付
けられていて、巻取り機の）・ウジフグ３０内に設けた
適轟な駆動手段により駆動される管すなわちスリーブ２
６上に巻取る。

巻取り時ストランドは、公知のトラバース手段３２によ
り、管２６の長手方向に沿って往復運動を与えられる。

ブッシング１０は前炉１２の底部に設けた開口３４に連
通して取付けである。

詳しくいうと、ブッシング１０は鋳込み可能な耐火体３
６，３８に取付けてあり、これら耐火体は、前炉支持構
造体に適宜手段により固着したフレーム４０，４２によ
り支持しである。

この実施例では、ブッシング１０は水平に延びるフラン
ジ４４，４６を備えていて、これらフランジは、耐火体
３６，３８と開口３４を形成する前炉１２の耐火物質問
に位置決めしである。

垂直側壁４８，５０および垂直端壁５２．５４は前記水
平フランジから下向きに延び、それらの下端は底壁すな
わちチップ域５６で終結している。

チップ域５６からは複数の繊維形成チップ５８が下向き
に延びており、これらチップは内部に任意の開口すなわ
ち流路６０（第３図）を備えていて、これを通る熱軟化
性材料を細繊化してフィラメント１８にする。

ブッシング１０は、その両端に配置した公知のターミナ
ル６２（第４図）を介してブッシング壁に供給される電
流により加熱される。

ブッシングは一定時間使われると、その底壁すなわちチ
ップ域５６特にその中央部が伸びたりたわんだすしやす
（なる。

これは、ブッシングをプラチナ、ラジウムのような最も
高温に耐えうる合金で作った場合でも同様である。

長時間高温に耐えうるその他の合金も存在するが、これ
らの合金はブッシング１０に用いるのは不適光である。

というのは、これら合金は、ブッシングを作るのに必要
な諸特性を持ちあわせていないうえに、望ましくない電
気的特性を備えかつあまりにも高価であるからである。

所与の合金を用いる場合、ブッシングの寿命は底壁５６
の大きさ、その厚さおよび使用温度により影響を受ける
。

相対的に細いフィラメント１８を作る際にチップ５８の
数を多くすればするほど、底壁５６の領域は太き（なる
と共にその寿命は短かくなる。

寿命を長くし伸び、たわみを少な（するため底壁５６を
相対的に厚くすることもできるが、底壁の厚さの増大は
、ターミナル６２の一方から他方へと移行する電流のパ
ターンに影響を与える結果、ブッシングの温度パターン
に有害な影響を与えることになる。

底壁厚さの増大によりまた、流路６０の物理的寸法の変
化に基因して繊維形成動作に悪影響があられれるし、さ
らに使用合金の量の増大によりブッシングのコストがか
なり高くなる。

使用温度はブッシングの寿命に大きな影響を与え、温度
が高（なればその寿命は短かくなる。

繊維製品を作るのに適する繊維を製造するため、例えば
、約１２０４℃（約２２００下）の温度下で使用される
ブッシングははｇ９ケ力間の寿命を有し、それ以後はた
わみが大きくなって使用に耐えな（なる。

特別な目的のため、特に高温に耐えうる繊維を製造する
のに、例えば約１３７１℃（約２５００′Ｆ）の温度下
で使用される同一のブッシングはほに６ケ月の寿命しか
なく、それ以後は過剰なたわみを生ずる。

本発明によれば、ブッシングチップ域すなわち底壁５６
は、好ましくは内部において離間した個所で支持してあ
って、ブッシングのたわみを著しく少なくすると共にそ
の寿命を延長するようにしている。

ブッシングは、その支持体がブッシングの熱パターンを
妨げないことは勿論、繊維形成動作の障害とならないよ
うに支持している。

したがって、好ましくは中空で管６４状をなす複数の耐
高温性長尺金属部材が、図示のように垂直壁４８〜５４
、特に側壁４８と５０との間に延びている。

長尺の金属部材６４と底壁５６との間には連結手段が延
在しており、この連結手段は、金属部材６４の底面と底
壁５６の上面とに固着しであるガセットすなわち板体６
６状をしている。

板体６６は、６８で示すように溶接により、管６４に連
続的もしくは間欠的に固着しである。

板体６６は７０で示すように、間欠的に短かい長さだけ
底壁５６に溶接するのが好ましい。

管６４は約０，７１ｃＭ（約９／３２インチ）の管径と
約０．０７６Ｃｒ／ｌ（約０．０３０インチ）の壁厚に
することができ、一方板体６６は約１．２７ｃｒＩＬ（
約１／２インチ）もしくはそれ以上の高さと約０．０５
１ｃＩｒＬ（約０．０２０インチ）の厚さにして垂直壁
４８と５０間に実質的に延在するようにする。

第３図に示すように、管すなわち長尺の金属部材６４の
各々は、壁４８と５０の両方で開口していて、アルミナ
のようなセラミック材料の細長い耐火部材すなわちロッ
ド７４を受入れる通路７２を形成している。

ロッド７４は約０．５５９ＣｗＬ（約７／３２インチ）
径で、管６４よりも約０．６３５Ｃ１ｒＬ（約１／４イ
ンチ）もしくはそれ以上長くするとよい。

ロッドの長さは、ロッド７４が鋳込み可能な耐火体３６
，３８の両方に延びそれらを支持するように、垂直壁４
８と５０との間の距離よりモ犬キ＜なっている。

したがって、ロッドを所定位置に保持しながら鋳込み可
能な耐火体を注入すればよい。

通路７２の径をロッド７４の径よりも太き（すると共に
ロッド７４の上面が通路７２の上部内面に当接するよう
にすることが好ましく、これによって、ロッドが通路７
２の内面に密接に係合しないでも十分に管を支持し、管
６４のたわみ傾向を実質的に防ぐことができる。

中空管６４は板体６６の支持体の役割をし、したがって
また底壁５６の横断支持体の役割をして、ブッシングの
たわみを著しく少なくしてその寸法安定性を増大させる
。

第４図に示すように、複数の横断板体６６は底壁５６に
設けてあり、これら板体６６は一般に、ブッシングの長
手方向に沿って約５．０８ｃｒｒＬ（約２インチ）づつ
離間している。

支持体の間隔は勿論、ブッシングの長さ、幅、使用され
る温度、底壁５６の物理的性質などを含む諸要素により
決まってくる。

本発明は以上のように構成されるから、底壁が小径の多
数のオリフィスを有して大きな負荷を受け、かつ熱軟化
性材料の高温のため、底壁にたわみあるいはクリープが
発生する恐れがあるブツシュにおいても、底壁の支持手
段が上記ブツシュのたわみあるいはクリープを防ぐ効果
を有する。

すなわち、本発明者の実験によると、４０００以上の繊
維形成チップ５８を有するブッシング１０は従来はとん
ど使用不可能と考えられていたが、少な（とも４０００
の繊維形成チップ５８を有するブッシング１０は本発明
の底壁支持装置を備えることにより使用可能となる。

また、２０００の繊維形成チップ５８を有しかつ本発明
の底壁支持装置を備えたブッシング１０は、その寿命が
該底壁支持装置を備えないものに対し２５ないし５０％
延びるものと推定される。

以上説明した実施例は本発明の単なる一例にすぎず、こ
れに諸変更を加えうろことは当該分野に属する技術者に
とって明らかであり、したがって本発明が明細書に記載
した技術的思想の範囲内において他の変更例にも及ぶも
のであることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ガラスその他の熱軟化性材料を細い連続フィ
ラメントにする装置全体の一部欠截、一部断面概略正面
図である。 第２図は、第１図の２−２線に沿つ拡大断面略図である
。 第３図は、第２図の３−３線に’＆５部分断面図である
。 第４図は、第１〜３図に示すブッシングの概略側面図で
ある。 １０・・・・・・ブッシング、４８，５０・・・・・・
垂直側壁、５２．５４・・・・・・垂直端壁、５６・・
・・・・底壁（チップ域）、６４・・・・・・管、６６
・・・・・・板体、７２・・・・・・通路、７４・・・
・・・ロッド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 垂直端壁５２，５４、垂直側壁４８，５０、及び上
   記垂直壁４８，５０，５２，５４の間に延在する細長い
   底壁５６を有していて、上記底壁５６は溶融鉱物性材料
   を紡出してファイバーを形成する複数の繊維形成チップ
   ５８を有していて、ファイバーを紡出する溶融鉱物性材
   料を収容するブッシング１０において、 底壁５６を横切るように向きかつ底壁５６の縦方向に互
   に間隔を置くように上記垂直側壁４８゜５０に取付げら
   れた複数のロッド７４と、該ロッド７４と同じ数の連結
   用板体６６とを有する底壁支持装置を有し、上記連結用
   板体６６はその上端において上記ロッド７４を挿入する
   中空部材６４を有し、また下端は上記底壁５６に固着さ
   れていることを特徴とするブッシング。