JPS6230637A - Spinning of glass fiber - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To carry out the spinning of glass fiber in a manner to enable the sure regeneration of whole filaments, by collecting the filaments into a strand below an orifice plate with a collector, and reciprocating the collector along the axial direction. CONSTITUTION:The molten glass 3 in the bushing 1 having a self-regenerating orifice plate 2 at the bottom is extruded through a number of orifices 4. The extruded glass 3 is spun to the form of a number of filaments 5, coated with a collecting agent by the applicator 6, and collected with a collector 7 into single strand 8. The strand 8 is guided through the collector 9 and the traversing apparatus 10 and wound around a winding bobbin 11. In the above procedure, the collector 7 is reciprocated along the axial direction shown by the arrow. When the filament 5 extruded through the orifice 4 near both ends of the plate 2 is broken, it can be regenerated automatically, smoothly and surely by this mechanism.

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野Ｊ 本発明は多数のオリフィスを密接配列させたオリフィス
プレートを底部に有するブッシングを使用し、ブッシン
グ内の溶融ガラスをオリフィスを通して流出させて各オ
リフィス出口に溶融ガラスのコーンを形成し、これ等の
コーンを引張ってフィラメントに形成し、かく形成され
た多数のフィラメントを集束器を通して１本又は複数本
のストランドに集束してコレットに巻取るようにしたガ
ラス繊維の紡糸方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION "Industrial Field of Application J The present invention uses a bushing having an orifice plate at the bottom with a number of closely arranged orifices, and allows the molten glass in the bushing to flow out through the orifices to reach each orifice outlet. cones of molten glass are formed, these cones are stretched to form filaments, and the numerous filaments thus formed are passed through a concentrator and concentrated into one or more strands and wound onto a collet. This invention relates to a glass fiber spinning method.

「従来の技術」 上記紡糸方法において、運転中ガラス中の異物や気泡の
存在その他の原因で１本のフィラメントが切断すると、
切断したフィラメントを形成していたコーンはオリフィ
スプレート下面を横に拡がり隣りのコーンに合流して隣
りのフィラメントを切断し、更に合流が次々と隣りに拡
がってオリフィスプレート全体を合流せしめる所謂″′
フラッディング″と評ばれる現象が生ずることはよく知
られている。このようなフラッディングが起ると、一旦
巻取り作業を中止して熟練作業員が手作業で合流したガ
ラスを個々のフィラメントに分離し再び巻取作業を開始
しなければならないため、この間に浪費される時間と原
料が著しく生産性を低下せしめることになる。"Prior Art" In the above spinning method, if one filament breaks due to the presence of foreign matter or air bubbles in the glass during operation or other causes,
The cone that formed the cut filament spreads laterally on the lower surface of the orifice plate, merges with the adjacent cone, and cuts the adjacent filament.The cone that forms the cut filament spreads to the adjacent cone one after another, causing the entire orifice plate to merge.
It is well known that a phenomenon called "flooding" occurs. When such flooding occurs, the winding operation is temporarily stopped and skilled workers manually separate the combined glass into individual filaments. Since the winding operation has to be started again, the time and material wasted during this time significantly reduce productivity.

この問題を解決するために、１本のフィラメントが切断
した場合、人手による分離再生作業を全く必要とせず、
巻取作業を継続したままで切断フィラメントが自動的に
再生される自己再生オリフィスプレートが特開昭６０−
３６３４５号公報において提案され、更にこれを改善す
る自己再生オリフィスプレートが特願昭６０−　　　　
　号および特願昭６０−　　　　　号において提案され
た。切断フィラメントの自動再生を可能とするこれ等の
自己再生オリフィスプレートは密接関係に形成される多
数のオリフィスを少くとも２個のオリフィスを１グルー
プとして対称関係に配置し、更にオリフィスプレート下
面に前記各グループの各オリフィス出口の少くとも一部
が開口する凹所を形成して各グループの各オリフィス出
口が凹所の中心に近い側で高く、遠い側で低くなるよう
に傾斜せしめることを基本構成とし、グループ内のフィ
ラメントの１本が切断したとき切断したフィラメントの
オリフィス出口に流出する溶融ガラスは同じグループ内
のフィラメントの形成を続けている他のオリフィス出口
に流出する溶融ガラスに直ちに合流するが、合流した溶
融ガラスは前記他のオリフィスを通して形成されるフィ
ラメントの引張作用で個々のオリフィスに自動的に分離
され、かくして切断フィラメントが自動的に再生される
ようになっている。In order to solve this problem, when one filament breaks, there is no need to manually separate and regenerate it.
A self-regenerating orifice plate that automatically regenerates cut filament while the winding operation continues was developed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1983-1989.
A self-regenerating orifice plate was proposed in Japanese Patent Application No. 36345, and a self-regenerating orifice plate that further improved this was proposed in Japanese Patent Application No. 1986-
No. 1 and Japanese Patent Application No. 1983. These self-regenerating orifice plates, which enable automatic regeneration of cut filaments, have a number of orifices formed in close relationship arranged in a symmetrical relationship in groups of at least two orifices, and each of the orifices described above is arranged on the underside of the orifice plate. The basic configuration is to form a recess in which at least a portion of each orifice outlet of each group is open, and to slope each orifice outlet of each group so that it is higher on the side closer to the center of the recess and lower on the side far from the center of the recess. , when one of the filaments in a group breaks, the molten glass flowing out of the orifice outlet of the cut filament immediately joins the molten glass flowing out of the other orifice outlet that continues to form filaments in the same group, The combined molten glass is automatically separated into individual orifices by the tensile action of the filament formed through said other orifice, thus automatically regenerating the cut filament.

「発明が解決しようとする問題点」 上記自己再生オリフィスプレートの問題点の一つはオリ
フィスプレートの両端近くのオリフィスから引出される
フィラメントが切断したとぎフィラメントの自動再生が
屡々円滑に行われないことである。"Problems to be Solved by the Invention" One of the problems with the above-mentioned self-regenerating orifice plate is that when the filament is pulled out from the orifices near both ends of the orifice plate, the automatic regeneration of the cut filament often does not occur smoothly. It is.

「問題点を解決するための手段」 本発明者はこの問題を解決するために種々研究を重ねた
結果集束器との位置関係からオリフィスプレートの両端
近くのオリフィスから引出されるフィラメントはオリフ
ィスプレート面に対して傾斜が大きくなることが切断フ
ィラメントの再生を阻害する原因でありフィラメントの
引張方向が垂直下方に近づく程切断フィラメントの再生
が迅速確実に行われることを見出した。本発明はこの結
果に基づきオリフィスプレートの下方においてフィラメ
ントをストランドに集束する集束器をその軸線方向に往
復運動せしめるようにしたものである。"Means for Solving the Problem" The present inventor has conducted various studies to solve this problem. As a result, the filament drawn out from the orifices near both ends of the orifice plate is aligned with the orifice plate surface due to the positional relationship with the concentrator. It has been found that an increase in the slope of the cut filament is the cause of inhibiting the regeneration of the cut filament, and that the closer the filament tension direction is to vertically downward, the faster and more reliable the regeneration of the cut filament is. Based on this result, the present invention is designed to reciprocate in the axial direction of the concentrator that converges the filament into a strand below the orifice plate.

「作用」 自己再生オリフィスプレートはフィラメントが切断した
ときそのオリフィスと隣りのオリフィスから流出する溶
融ガラスが合流して太いフィラメントが形成されこのフ
ィラメントに作用する引張力を通して合流溶融ガラスに
分離力を作用せしめ再び２木のフィラメントに分離する
ことを原理とするものであるが、オリフィスプレート面
に対しフィラメントの傾斜が大きい場合には分離力にア
ンバランスが生ずるために分離が円滑に進まない。``Operation'' In the self-regenerating orifice plate, when a filament is cut, the molten glass flowing out from that orifice and the adjacent orifice join together to form a thick filament, and through the tensile force that acts on this filament, a separation force is applied to the merged molten glass. The principle is to separate the filaments into two filaments again, but if the inclination of the filaments with respect to the orifice plate surface is large, the separation will not proceed smoothly because the separation force will be unbalanced.

本発明によれば集束器が軸線方向に往復運動しオリフィ
スプレート端部に形成されるフィラメントに対しても周
期的に短時間垂直下方に引張力が作用して分離力がバラ
ンスされるためこの間に合流ガラスの分離が進行しフィ
ラメントが再生される。According to the present invention, the concentrator reciprocates in the axial direction, and a tensile force is periodically applied vertically downward for a short period of time to the filament formed at the end of the orifice plate, so that the separating force is balanced. Separation of the confluent glass progresses and the filament is regenerated.

「実施例」 第１図および第２図は本発明を実施する装置の概要を示
す正面図および側面図で、１は底部に自己再生オリフィ
スプレート２を有するブッシングである。ブッシング１
内の溶融ガラス３は多数のオリフィス４を通して流出し
多数のフィラメント５に紡糸されアプリケータ６で集束
剤を塗布された優集束器７により１本のストランド８に
集束される。ストランド８は更に第２の集束器９を経て
綾振り装置１０に案内され綾振り作用を受けながら巻取
り管１１に巻取られる。本発明は上記装置において集束
器７が矢印で示す如く軸線方向に往復運動することを特
徴としており、第２の集束器９はストランド８を綾振り
装置１０に対し一定の位置関係で送るために使用される
。Embodiment FIGS. 1 and 2 are front and side views schematically showing an apparatus for implementing the present invention, in which 1 is a bushing having a self-regenerating orifice plate 2 at the bottom. Bushing 1
The molten glass 3 flows out through a number of orifices 4, is spun into a number of filaments 5, and is focused into a single strand 8 by a super concentrator 7 coated with a convergence agent by an applicator 6. The strand 8 is further guided to a traverse device 10 via a second concentrator 9 and wound onto a winding tube 11 while being subjected to a traverse action. The present invention is characterized in that the concentrator 7 in the above device reciprocates in the axial direction as shown by the arrow, and the second concentrator 9 is used to send the strand 8 in a constant positional relationship with respect to the traversing device 10. used.

本発明に使用される自己再生オリフィスプレート２は前
述の如くいくつかのタイプが提案されているがそのうち
の一つを一例として第３図に示す。As mentioned above, several types of self-regenerating orifice plate 2 used in the present invention have been proposed, one of which is shown in FIG. 3 as an example.

多数のオリフィス４は２個（３個又は４個とすることも
できる。）を１グループとして近接せしめ、各グループ
中のオリフィスは１個の円錐形の凹所１２内に点対称に
開口する如く配置される。この自己再生オリフィスプレ
ートを使用して紡糸運転中１本のフィラメントが切断す
ると、切断したフィラメントは第４図に示すプロセスで
自動的に再生される。第４図の（イ）は一つの凹所１２
に開口する２個のオリフィス４，４の各々の下に形成さ
・れる溶融ガラスのコーンからフィラメント５が安定し
て紡糸されている状態を示し、このうちの１本が切断す
ると（ロ）に示す如くコーンが収縮を始める。フィラメ
ントが切断したオリフィスの出口にはブッシング内の溶
融ガラスが引続き流れ出るが、この溶融ガラスは下方へ
の引張力を受けないので（ハ）に示す如く周囲に拡がり
一部は凹所１２の中心の頂点に向って這い上り他方のオ
リフィス出口のコーンに接触する。フィラメントが切断
したオリフィス出口に更に流出を続ける溶融ガラスは他
方のコーンとの接触を増し、最終的に（ニ）に示す如く
他方のコーンと合体して二つのオリフィスから流出する
溶融ガラスで１個の太きなコーンを形成し、このコーン
から１本の太いフィラメント５′が形成されるようにな
る。この状態に達すると二つのオリフィスにまたがり形
成されている１個のコーンはフィラメント５′に引張ら
れ（ホ）に示す如くオリフィス出口の面に沿って斜め下
方に両方向に引ｍす力Ｇを受けるので凹所の中心部付近
に空隙を生じ、この空隙は徐々に下方に拡がり最優にコ
ーンは（へ）に示す如く２個に分離して２本の正常なフ
ィラメントが形成される。A large number of orifices 4 are arranged in groups of two (or three or four) adjacent to each other, and the orifices in each group open point-symmetrically in one conical recess 12. Placed. When a filament breaks during a spinning operation using this self-regenerating orifice plate, the broken filament is automatically regenerated in the process shown in FIG. (a) in Figure 4 is one recess 12
The filament 5 is stably spun from a cone of molten glass formed under each of the two orifices 4, 4, which are opened at The cone begins to shrink as shown. The molten glass in the bushing continues to flow out of the orifice where the filament was cut, but since this molten glass does not receive any downward pulling force, it spreads around as shown in (c), and some of it reaches the center of the recess 12. It crawls up towards the top and touches the cone at the exit of the other orifice. The molten glass that continues to flow out to the outlet of the orifice where the filament was cut increases its contact with the other cone, and finally coalesces with the other cone as shown in (d), forming a single piece of molten glass flowing out from the two orifices. A thick cone is formed, and one thick filament 5' is formed from this cone. When this state is reached, one cone formed across the two orifices is pulled by the filament 5' and receives a pulling force G diagonally downward in both directions along the orifice exit surface as shown in (e). Therefore, a gap is created near the center of the recess, and this gap gradually expands downward, until the cone is separated into two parts as shown in (f), and two normal filaments are formed.

自己再生オリフィスプレートは以上のようなプロセスで
切断フィラメントの再生を行うものであるが、オリフィ
スプレートの端部付近のオリフィスから紡出されるフィ
ラメントは集束器に向って斜め下方に引張り力を受ける
ので切断した場合第４図に示す再生プロセスの（ホ）に
おいて２つのオリフィス出口面に沿って働く２つの分離
力Ｇがアンバランスとなるので分離が円滑に進まず再生
不能となることが屡々生ずる。本発明においては集束器
７を軸線方向に往復運動せしめるのでフィラメントの走
行方向は集束器７の往復運動の周期で絶えず変化し端部
のオリフィスから引出されるフィラメントも周期的に短
時間垂直下方に引張られることになる。従って端部のフ
ィラメントが切断した場合にもプロセス（ホ）において
フィラメント５′が垂直下方に引張られ分離力Ｇがバラ
ンスしている間に合流ガラスの分離が進行し２本のフィ
ラメントに再生することができる。一旦分離が行われる
とフィラメントが切れない限り可成り大きな角度で斜め
下方に引張っても分離は維持される。The self-regenerating orifice plate regenerates cut filaments through the process described above, but the filaments that are spun out from the orifice near the end of the orifice plate are subject to a tensile force diagonally downward toward the concentrator, causing them to be cut. In this case, in (e) of the regeneration process shown in FIG. 4, the two separation forces G acting along the two orifice exit surfaces become unbalanced, so separation often does not proceed smoothly and regeneration becomes impossible. In the present invention, since the concentrator 7 is reciprocated in the axial direction, the traveling direction of the filament constantly changes with the period of the reciprocating motion of the concentrator 7, and the filament pulled out from the orifice at the end periodically moves vertically downward for a short period of time. It will be pulled. Therefore, even if the filament at the end is cut, the filament 5' is pulled vertically downward in process (e), and while the separation force G is balanced, the separation of the merged glass proceeds and the two filaments are regenerated. I can do it. Once separation occurs, the separation will be maintained even if the filament is pulled diagonally downward at a fairly large angle as long as the filament does not break.

オリフィス領域（オリフィスの存在する場所）の長さが
３６０ｍの第３図に示すタイプの自己再生オリフィスプ
レートを使用し、このオリフィスプレートの下１３００
＃ｌ１１１の所に置かれた集束器を種々の移動速度およ
び移動距離で軸線方向に往復せしめ又この集束器を全く
動かさないで紡糸運転を行い、各フィラメントを１本１
本切断しその分離再生状態を調べた所第１表に示す結果
を得た。A self-regenerating orifice plate of the type shown in FIG.
The concentrator placed at #l111 was reciprocated in the axial direction at various moving speeds and distances, and the spinning operation was performed without moving the concentrator at all, so that each filament was spun one by one.
After cutting, the state of separation and regeneration was investigated, and the results shown in Table 1 were obtained.

第１表において実験間７と随８は集束器を動かさない場
合であるがＮｏ　８の方が端部のフィラメントの傾斜角
が小さくなる。これ等を比較すると端部のフィラメント
の傾斜角が小さい方が分離再生が良好であることを示し
ている。集束器を動かした場合は集束器を動かさない場
合より全ての場合において分離再生効果が優れているが
実験Ｎａ４と懇５を比較すると移動速度が早過ぎると分
離再生が完全でなくなり、又実験ＮＱＩとＮｎ６を比較
すると移動距離が大きい方が分離再生効果が向上するこ
とを示している。前者の場合はフィラメントが垂直方向
に引出される時間が長くなるので分離する余裕が与えら
れ、後者の場合は傾斜角が小さくなるためと推定される
。種々の実験の結果を綜合するとフィラメントが完全に
％Ｍ上下方引かれることがなくても垂直方向から±５″
の範囲内で引き出された場合に分離再生が可能であるこ
とが見出されている。In Table 1, Experiment No. 7 and No. 8 are cases in which the concentrator is not moved, but in No. 8, the inclination angle of the filament at the end is smaller. A comparison of these shows that the smaller the inclination angle of the filament at the end, the better the separation and regeneration. When the concentrator is moved, the separation and regeneration effect is better in all cases than when the concentrator is not moved, but comparing Experiments Na4 and So5, if the movement speed is too fast, the separation and regeneration is not complete, and experiment NQI A comparison of Nn6 and Nn6 shows that the longer the moving distance, the better the separation and regeneration effect. It is presumed that in the former case, the filament is drawn out in the vertical direction for a longer period of time, giving room for separation, while in the latter case, the angle of inclination becomes smaller. Combining the results of various experiments, it can be seen that even if the filament is not completely pulled up or down by %M, it can still be pulled up or down by ±5'' from the vertical direction.
It has been found that separation and regeneration is possible when extracted within the range of .

「発明の効果」 以上の通り本発明は自己再生オリフィスプレートを使用
するガラスＩＩ１．Ｍの紡糸において、オリフィスプレ
ート端部のオリフィスから引出されるフィラメントが切
断した場合の再生が不確実となる原因をフィラメントの
引出方向が垂直方向から外れることにあることを見出だ
し、集束器を軸線方向に往復運動Ｑｔｊることによって
全フィラメントの確実な再生を保証することに成功した
。この問題を集束器を動かさないで解決するためにはオ
リフィスプレートの位置を高くして全フィラメントの引
出角度を直角に近づけることが必要となるので大きなス
ペースを必要とするが本発明はこのようなスペースの問
題を特に考慮することな〈実施できる利点もある。"Effects of the Invention" As described above, the present invention provides glass II1. using a self-regenerating orifice plate. In the spinning of M, when the filament pulled out from the orifice at the end of the orifice plate is cut, it was discovered that the cause of uncertain regeneration is that the filament pulling direction deviates from the vertical direction. By reciprocating in the direction Qtj, we succeeded in ensuring reliable regeneration of the entire filament. In order to solve this problem without moving the concentrator, it is necessary to raise the position of the orifice plate so that the drawing angle of all the filaments approaches a right angle, which requires a large space, but the present invention solves this problem. There is also the advantage that it can be implemented without particularly considering space issues.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図および第２図は本発明を実施する装置の概要を示
す正面図および側面図である。 第３図は本発明に使用される自己再生式オリフィスプレ
ートの一例の下面の一部を示す平面図である。 第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ線に沿って切断した断面図
を使用し第３図のオリフィスプレートにおいてフィラメ
ントが切断してから再生されるまでのプロセスを示す説
明図である。 １・・・ブッシング、1 and 2 are a front view and a side view showing an outline of an apparatus for carrying out the present invention. FIG. 3 is a plan view showing a portion of the lower surface of an example of a self-regenerating orifice plate used in the present invention. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the process from cutting of the filament to regeneration in the orifice plate of FIG. 3, using a cross-sectional view taken along the line IV--IV of FIG. 3. 1...Bushing,

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 　多数の密接するオリフィスを切断フィラメントの自動
再生が可能となる如く形成配列した自己再生オリフィス
プレートを底部に有するブッシングを使用し、ブッシン
グ内の溶融ガラスを多数のオリフィスを通して流出させ
て多数のフィラメントに形成し、該フィラメントを集束
器を通して１本又は複数本のストランドに集束して巻取
り管に巻取るガラス繊維の紡糸方法において、前記集束
器をその軸線方向に往復運動せしめることを特徴とする
紡糸方法。Using a bushing with a self-regenerating orifice plate at the bottom arranged to form a number of closely spaced orifices to allow automatic regeneration of the cut filament, the molten glass in the bushing flows through the number of orifices and is formed into a number of filaments. A glass fiber spinning method in which the filaments are collected into one or more strands through a concentrator and wound around a winding tube, the method comprising causing the concentrator to reciprocate in its axial direction. .