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JPS593408B2 - レンゾクフユウホウ ニヨル ガラスノセイゾウ - Google Patents
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JPS593408B2 - レンゾクフユウホウ ニヨル ガラスノセイゾウ - Google Patents

レンゾクフユウホウ ニヨル ガラスノセイゾウ

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JPS593408B2
JPS593408B2 JP49025053A JP2505374A JPS593408B2 JP S593408 B2 JPS593408 B2 JP S593408B2 JP 49025053 A JP49025053 A JP 49025053A JP 2505374 A JP2505374 A JP 2505374A JP S593408 B2 JPS593408 B2 JP S593408B2
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molten
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molten metal
pool
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エラスマス カンクル ジエラルド
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PPG Industries Inc
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Publication date
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    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B18/00Shaping glass in contact with the surface of a liquid
    • C03B18/02Forming sheets
    • C03B18/04Changing or regulating the dimensions of the molten glass ribbon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/18Stirring devices; Homogenisation
    • C03B5/183Stirring devices; Homogenisation using thermal means, e.g. for creating convection currents
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)
  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は融解ガラスを融解金属のプール上に浮遊させ、
その間ガラスを薄くシ玲却することによる板ガラスの連
続シートの製造に関する。
特に本発明は改良された光学品位と制御された巾を有す
る広範囲の厚さのガラスシートの製造法と製造装置に関
する。
融解ガラスを融解したスズまたはスズ合金の−ような融
解金属浴上に析出し、融解金属浴に沿ってガラスを延伸
し、その間これを冷し薄くして寸法的に安定なガラスの
リボンまたは連続シートを形成し、ついでこれを更に加
工のため上記浴からと如出すことによるガラスの連続シ
ートの形成法が従来提案されている。
ヒール(Heal)の米国特許第710357号、ヒツ
チコック(E 1tchcock)の米国特許第789
911号のような初期の発展は、融解ガラスを融解金属
のプール上に連続的に送ってガラスリボンを形成し、こ
れを融解金属浴に沿って冷し延伸してガラスの仕上リボ
ンを形成することによる板ガラスの製造を明らかにして
いる。
この方法で製造されたガラスは、下記の特許(米国特許
第3220816号の7頁および8頁、ペーパー遥5〕
のファイル綴でビルキングトン(P i Lkingt
on)が報告しているよう[、かなりの光学的ひずみを
示すことがわかっている。
総体的性質の光学的ひずみは、当該技術ではガラスの排
出流の底表面を除去することのできなかったことに帰せ
られてきた。
この底表面を除去できないことは、ふつうに精製され調
節されたガラス中に初期に形成された不備を保持する効
果をもつ。
ヒールおよびヒツチコックの発見後約半世紀たって、あ
る種の発展がなされ、浮遊法による板ガラス製造の商業
的発展がなされた。
浮遊法につきなされたこの基本的発展は、ビルキングト
ンの2つの米国特許第3083551号、第32208
16号の主題である。
融解ガラスを融解金属のプールまたは浴上にあげるとき
、もし妨害されないときけ融解ガラスは横に広がって平
衡の巾と厚さになシ、広がって融解金属上に浮いている
融解ガラスからガラスの連続リボンを延伸できることを
、上記特許は明らかにしている。
上記特許は、融解ガラスを融解金属上に自由に落下させ
るような方式で融解ガラスを融解金属上にあけることを
記載している。
ついで融解ガラスは後方へ流れる流と前方へ流れる流と
に分離し、両者は横に流れる。
米国特許第3220816号によれば、後方へ流れる流
は耐火材排出メンバーと接触しこの接触によって汚染さ
れたガラスから成っており、ガラスのこの部分は外側へ
村上リボンのヘシ部分にひろがシ、仕上リボンから便利
に除去できる。
この発明は大部分の現在の商業用に満足な表面品位と満
足な化学均一性を有する平衡厚さのガラスリボンの形成
を可能にした。
しかし、更に発展が起ったとき、特に平衡ガラスよりも
厚いまたは薄いガラスの製造に関し発展が起ったとき、
ガラス製造の当業者は、初期形成段階でガラスの横の無
妨害流れに依存しまたガラスの自由落下とその少なくと
も一部分の後方流に依存する商業上有用な板ガラス製造
法は、仕上ガラスの光学的ひずみに寄与し、数年前要求
されたものよシ実質上高い光学品位のガラスを要求する
用途には不十分であることを見出した。
たとえば、浮遊法によりつくったガラスから風防ガラス
の製造においては、比較的薄いガラス、すなわち平衡ガ
ラスよりも薄く、厚さが0.060〜0.15インチ程
度、好ましくは約0.090インチの厚さのガラスを使
うのが望ましいことがわかった。
約0.15インチ以下の厚さに浮遊法でつくったガラス
は、平衡厚さのガラスよりも一層大きい明らかな光学的
ひずみを有することがわかり、自動車の風防ガラスの要
求に満足する適当な光学品位をもった上記の薄いガラス
の製造には著しい困難が生じる。
本発明はすぐれた光学品位を有し、更に次の記載から明
らかな工程上の利点を有している板ガラス製造法とその
装置に関する。
融解ガラスを融解ガラス源から、層状流が確立されてい
る調節器(Condi t 1oner )に供給する
滑らかな層状流で流れているガラスは調節器から排出手
段を通し取出され、この排出手段は融解金属浴への融解
ガラス流に対し比較的短かい通路からなっている。
この排出手段は断面が一般に伸びた長方形の口であるこ
とを特徴とし、支持メンバーまたは敷居メンバーによっ
て規定された底境界部を有し、ツイール(tweet)
のような計量障壁によって規定された頂境界部を有し、
わき柱または壁によって規定されたへり側部を有してい
る。
頂部メンバーと底メンバーの間の間隔は、側壁間の間隔
よりも相対的にはるかに小さいので、この断面積を通如
流れる融解ガラスは側壁間の距離によって規定された巾
を有し、この巾は頂部メンバーと底メンバーの間の間隔
によってはじめに規定された厚さよりも何倍も大きい。
融解ガラスは排出手段から、スズまたはスズ含有合金の
ような融解金属のプールの上へと進む。
この融解ガラスは、好ましい具体化で示されるように水
平にだけ移動でき、すたは融解金属上の傾斜を降ること
ができる。
どんなことがあってもガラスは融解金属上に自由落下を
許されない。
上記自由落下は調節器で確立されている均一な層状流を
破壊するからである。
この破壊は自由落下により形成されたガラスシートのへ
h端近<で最もばつきりする。
融解ガラスの温度がまだ高くてその粘度が実質上の横流
れを許すのに十分低い間は特に、融解ガラス流れの巾は
、移動の通路に沿って伸びてお沙融解ガラスの外側への
流れまたは動きを実質上妨げている実質上平行な案内メ
ンバーによって規定され得る。
これらの側メンバーは短かくできる。事実、これらは排
出手段の側部であることができ、または下流へかなシの
距離伸びることができる。
この側メンバーは、その長さに沿うガラス移動の通路に
沿った区域内では融解ガラスによって実質上濡らされる
が、ある程度冷えたガラスによって接触されるその端で
はガラスによって実質上濡らされない材料からなるのが
好ましい。
側メンバーは、これを加熱または冷却して融解ガラスに
よって濡らされる度合を調節する手段を備えることがで
きる。
また、融解ガラスと側メンバーの間に潤滑剤を供給でき
る。
側メンバーを外環境から十分隔離して、そのへ多部分に
沿うガラスの不当な冷却を防ぐ。
本発明の重要な特徴は、側メンバーに隣接したへり区域
で流れるガラスが十分な高温と低粘度をもつので、ヒー
ルおよびヒツチコックの方法の場合のようにガラスに過
度の抗力がかからないことである。
そこで、本発明によシ製造したガラスは、そのへり部分
で「矢ばす模様」ひずみに悩まされない。
「矢ばす模様」ひずみの用語は、ガラスリボンのへり近
くにおける反覆する角形ひずみを意味するガラス製造業
者の用語である。
これはガラス中の過度の粘度勾配によって起ると考えら
れる。
側メンバー間の間隔から下流へ動いているガラスリボン
は、その移動方向に沿って更に冷され引張力にさらされ
てガラスをその最終厚さに薄くするが、その開側メンバ
ー間の制限から出た点でのガラス中と実質上同一の巾を
維持する。
巾の変動は一般には平均リボン巾の±5係以下であり、
リボンは融解金属浴に沿って送られている間に5fb以
下の巾の一般収縮に会う。
排出手段支持物は、ガラスによ)濡らされる溶融シリカ
のような耐火材メンバーからなることができ、頂部計量
メンバーと向い合った関係で排出区域の馬を横切り伸び
ている。
融解ガラスはこの耐火支持物と接触して単に流れること
ができ、または融解金属または溶融塩のような潤滑剤を
耐火材メンバーと融解ガラスの間に供給できる。
一方、ガラスと反応しない材料、たとえば不活性金属、
特に白金からなっている不活性床を供給できる。
このようなメンバーは融解ガラスを排出できる短かい敷
居を有効に形成する。
この支持メンバーは、ガラス流の意図する底面から下方
にある距離だけ配置でき、また融解金属の主塔と連続し
ているかなりの厚さの融解金属のプールで蔽うことがで
きる。
上記の具体化における融解金属の下の床は、融解ガラス
源に最も近い床端が床の残部よりもわずかに上った構造
にして融解金属が融解ガラス源に入るのを防ぐことがで
き、またはせきまたは敷居ブロックを備えて融解金属を
融解ガラス源から分離できる。
この具体化の更に改善されたものは、あとで特に引用す
るウィリアム(William)F、ガレ−(Ga1e
y )の関連特許出願の主題である。
融解ガラスにぶつかるツイールば、溶融シリカからなる
ことができ、また少なくともその1面(特に融解ガラス
源に向き合う面)に白金被覆でき、またはモリブデンメ
ンバーであることができる。
一方、融解ガラス表面から接近して離して機械的障壁を
つけることができ、この障壁は融解ガラス源と成形区域
との間に気体障壁を与えるのに使われるガス排出ノズル
を備えることができる。
排出される融解ガラス流の厚さを規定する排出空間の高
さに比較して排出空間の相対的に大きな巾のために、高
さの小さな変動が断面積のかなシの変動を生じるので、
従来の当該技術においては排出される融解ガラス流の巾
を生成リボンの無妨害浮遊中よりも実質上小さく制限す
ることによって解決されるガラスの制御または計量の問
題は、上部融解メンバーと排出されている融解ガラスの
規定された底表面との間に与えられる空間の精密な制御
を要求する。
したがって、本発明の好ましい具体化け、−搬には複雑
な計量法を使う。
使用できる断面口の1制御法は、1972年6月9日提
出のジョセフ(J oseph )M、 マテサ(Ma
−tesa )およびアロイシラス(A 1oysiu
s )W、ファラバウ(F arabaugh )の第
261493号の係属中の出願に記載のツイール制御の
ために記載されている要素のサブコンビネーションであ
る。
本発明の全体としての効果は、融解ガラス流を層状流を
確立するために融解ガラス源から調節器を通して送出し
、ついで高さよりもはるかに大きい巾とその巾よりもは
るかに小さい縦距離を有する排出手段へ送ることである
一般に、排出手段の長さはその巾の約20係以下である
ついで、融解ガラス流は層状流を維持して、融解金属浴
上に排出される。
流れる融解ガラスは排出手段との接触を保ち、また実質
上一方向ガラス流が排出手段を通る流れの金山に沿うて
維持されまた融解金属のプール上で維持される。
融解ガラス流は横方内外側へ流れるのを妨げられ、ガラ
スの移動方向に沿って冷され薄くされて、板ガラスの寸
法的に安定な連続リボンを形成する。
末法では、一般のガラス移動に直角な流動ガラスの横巾
ば、融解ガラス源刀・ら排出手段へ排出された融解ガラ
スの巾よりも実質上大きくない巾に維持される。
このことば、層状流パタンの確立と保持と共に、すぐれ
た光学品位のガラスを生じる。
仕上げたガラスの光学品位は、通常の商業的浮遊形成技
術でつくったガラスの光学品位よりも実質上すぐれてい
る。
末法では、排出手段を通し出る前に融解ガラス源でガラ
スの露出表面で流れているガラスは、リボンの形成ぢゆ
うリボンの頂部表面またはその近くに実質上維持され、
また排出手段の床と接触して排出手段に入るガラスは成
形ぢゆう融解金属と接触して保たれる仕上げガラスリボ
ン′の底表面を実質上形成する。
流れる融解ガラス流の側面で排出手段に入るガラスは、
仕上げたリボンでは実質上同一位置に留捷る。
融解ガラスを融解ガラス源から成形室へまた成形室を通
して移動工程ぢゆう確立され維持されるこの流動条件の
全体としての効果は、末法によってつくった仕上げたガ
ラスの改良された光学品位の原因である。
末法はその好ましい具体化においては、現存の商業的浮
遊ガラス法に更に改良を与え、この改良は融解ガラス源
の精製帯と浮遊成形帯間の改良された共同操作に関係す
ると考えられる。
通常の浮遊ガラス製造法では、浮遊成形室は機械的およ
び流体力学的の両意味において融解ガラス源とは実質上
隔離されている。
融解ガラス源または炉の精製器からのガラスは、狭い溝
のなかへ流出され、精製器中で存在する流動バタンか壊
される。
通常の溝から出る融解ガラスの比較的狭い流は、ついで
融解金属浴上に自由落下させられて、すべての方向に外
側にひろがる。
通常の浮遊ガラス製造においては、狭い溝によってひき
おこされるガラス流における出入効果およびガラスの自
由落下C効果的には流に2回の90度の回転を起させる
)は、融解器および精製器で確立された条件と流れとは
実質上界なった流れと条件を有するガラスを形成させる
ように融解金属上に入らせる。
本発明の実施においては、調節器中の融解ガラス内に大
きなしたがって安定な対流セルを発展させるために適当
な熱条件を与えることによって、調節器中で層状流を確
立するのが好ましい。
この熱条件は、排出区域内に導びく調節器の前壁の口か
ら調節器内に少なくとも約50フイート上流捷で伸びて
いる区域にわたって同じである。
好ましくは、一致した熱条件の区域は75〜120フイ
ート上流まで伸びている。
しかし経済的不利以外の有害な効果なしに更に伸びるこ
ともできる。
熱条件に要求される一致性は、表面輻射高温計で測定で
きるような融解ガラス中の温度勾配の一致性である。
指定区域の長さにわたり、温度は少なくとも2′F/フ
イートの平均割合でかつ約15″F/フイート以下の平
均割合で降下すべきである。
好ましくは、温度降下を4″F/フイートと7″F/フ
イートの間の平均割合に確立するのに十分に冷却は徐々
である。
上記割合が低すぎると完全な層状流の発展を妨げる。
上記割合が高すぎると、限られた局所的なおよびばらば
らの混合をまねき、ガラスに組成上のそこで屈折率の不
均一性を生じる。
本発明の好ましい゛具体化では、排出手段を通るガラス
流の底平面を精製器または調節器中で確立される流の中
立平面の十分上の水準に位置させることによって、精製
器中のガラスに課せられる熱制御を有利に使う。
精製器内の流の中立平面は、実質上正味のガラスの前進
流れの存在しないガラスの露出表面の下の平面である。
中立平面の上方では、・プロセスを通る一般ガラス流の
方向に増加するガラス速度が存在する。
中立平面の直下には、一般ガラス流と反対のガラス流が
あり、これば調節器または精製器に存在する自然の熱対
流によシ誘起される。
好ましい具体化では、ガラス中に冷却器を沈めることに
よって、および精製器の耐火材床の下を冷却することに
よって、精製器中の冷却を主として行なう。
精製器中のガラスの頂部の前方へ流れる部分を本質的に
はがしとり、このガラスを排出手段を通る流として融解
金属上に送ることによって、精製器中の融解ガラスに確
立された層状流をガラスの連続リボンまたはシートの形
成ぢゆう維持する。
化学的不均一性がガラス中に存在できても、それば限ら
れたばらばらの混合のために明白とはならない。
異なる屈折率を有するガラスの要素が比較的平らな平行
平面に保たれる限り、光学シンズば形成され得ないため
である。
本発明の実施において特に予想外の結果が得られるが、
これば本発明の精製器または調節器と排出まだは送出し
手段との間の共同操作に帰することができる。
本発明の送出し手段はガラス流内の望ましい流動条件が
一度確立されたらこれを維持させるだけでなく、本発明
のガラス排出および送出し、技術は送出し手段に対し上
流である精製器または調節器内の流動条件と熱条件に好
ましい影響を与える。
明らかに本発明は精製器または調節器中の融解ガラスプ
ールからガラスの比較的薄い層をはがし取るから、ガラ
スの融解プールの厚さを通る速度は、露出ガラス表面に
ごく近く深さと巾が一層均一にされたその前方に流れる
成分と共に変化する。
そこで、調節器中の熱ガラスからその周囲への熱移動は
、融解ガラスプールに対し不当な熱的不安定性を課する
ことなく促進される。
明らかに融解ガラスはすぐれた熱吸収体で輻射体である
から、比較的薄い融解ガラス本体からの熱損失は、同じ
塊の比較的厚い融解ガラス本体からの熱損失よりも実質
上大きい。
そこで、水沫では、精製器または調節器中の融解ガラス
プールから連続的に排出されているガラスは、通常の浮
遊ガラス法で調節器または精製器からの主流に比べ比較
的巾広く薄い。
まだ水沫ではかな如一層大きい効率で熱除去が達成され
る。
このことは実験によシ示され、また大きい製造装置にお
いて投資を要することなく一層大きい生産速度が得られ
る方法として水沫を確立する。
一方、水沫はエメルギーを保存する方法である。
水沫における層状流の確立と維持とは、ガラスの仕上げ
たリボンの断面外観から容易に示せる。
仕上ガラスの断面における実質上層状のまたは平行な模
様により明らかであるところの通常の浮遊法で層状流を
確立するときでも、ビルキングトンの方法でつくったガ
ラスはリボンのへり部分近くに著しい特徴的な「J−フ
ック」模様をもつ。
このことは上記方法が層状流を維持することができなか
ったことを示す。
水沫でつくったガラスは「J−フック」をもたす、むし
ろ本発明によってつくったガラス内の模様はリボンのへ
りに特徴的なひずみ線を与えない均−重なった層模様で
ある。
従来の当該技術のガラスと本発明のガラスの特性は、ガ
ラスの写真を示す縮尺間から評価できる。
また、浮遊ガラスの特徴的な中心特性は、水沫でつくっ
たガラスでは減少していると考えられる。
調節器中のおよび排出手段を通るガラスの流れは上で詳
しく述べた。
またこの流から生じる利点もわかった。
側メンバー間の融解金属上のガラスの流れも高品位ガラ
ス製造には重要である。
過去においては、へりに沿って制限されたガラスの薄光
を冷却することによってガラスリボンを形成したときは
、生成ガラスリボンはそのへりに沿ってまた各側でリボ
ン巾の約10〜15係内側へのびているひどい光学的ひ
ずみを特徴としていた。
たとえば、120インチ巾のリボンをつくるとき、各へ
りから6〜24インチ内側へのびているひずみが普通で
あった。
これまで、ヘシ障壁の間で制限しながらガラスを冷却す
ることによシリボンを形成する限り、ガラスリボンのか
なりのへり部分は廃物として犠性にしなければならない
とされていた。
側制限メンバー間のこの成形区域内に適当な熱的パタン
を確立することによって、ガラスリボンのヘシ近くの光
学的ひずみは各へりに沿ってリボンの約1係以下に実質
上制限できることがわかった。
ガラスリボンは本質的に後の処理°で除かねばならない
球状端を有しているから、このへりのひずみはガラスを
浪費するものではなくて、どうしてもリボンから除かね
ばならないガラス部分に制限される。
ガラス排出のすぐ下流の成形区域においてヘシ温度が比
較的高く中心温度が比較的低い点で、本質的に、本発明
の方法の好ましい熱的パタンは従来のものと異なってい
る。
制限メンバー近くの温度を上げることば制限メンバーの
濡れを増す傾向があシ、これば本来ガラスに一層大きい
抗力を生成させるが、ガラス巾を横切って適当な温度勾
配を使うことによって、上記メンバー近くのガラス粘度
を中心近くの粘度に対し十分低くして一層小さい抗力を
生じさせることができることがわかった。
巾の大部分の上の主ガラス流は比較的平らな速度分布を
有し、上記メンバーの近くのガラス流は非常に急勾配の
速度分布を有する2つの混ざらない流体流のようにガラ
ス流は振舞うという観察によって、上記のことを評価で
きる。
主ガラス流の観察に砂追跡を使用でき、また連続性の物
理側と各メンバーの壁における既知の零流の評価から、
ヘり流を知ることができる。
本質的にへり流は主流に対する潤滑剤として作用する。
しかし上記現象はガラスの一般特性からは意外にみえる
制限メンバー間のガラスの流れを、次の数学的解析によ
り記載できる。
この解析では、物理性と条件とを次の記号で示す。
Xニガラス流の中心線から側メンバーの方向へ・のある
点までの距離;中心線でばX=C Zニガラス流の方向における任意の対照原点からある点
までの距離 W:側メンバーの間の間隔として規定されるガラδ:主
流のガラスよシも低粘度を有する壁近くのガラス量を規
定するヘシ流の巾 μニガラスの粘度 Vz(X):ある点での主流方向のガラス流の速度 Lニガラス流の方向に沿うた任意の距離 △P:距離りをへだてての圧力降下 上付き■および■:Iは主ガラス流、■はへりガラス流
を指す X’=X/W δ※=δ/W 、 =、、n1ti 差遣動量の均衡から出発し、次の関係が明らかである。
この方法でソーダー石灰−シリカガラスを製造する場合
、高い速度勾配の境界区域が有効に確立でき、その主流
を流れの巾の90%以上にわたり本質的に平らにする。
たとえば、5in273係、Na2O13,5%、 K
2O0,4%、CaO3,7%、Mg03.8係、A1
□030.15係、8030.3係、Fe2O30,1
5%を有する組成物を考える。
このガラスは次の粘度一温度関係をもつ。
粘度0対数 2度、ア。
(ポイズ〕 2 2622 3 2169 4 1873 5 1666 6 1511 7.6 1333 13 1017 ヒールに類似の方法で上記組成を有するガラスを形成す
るとき、ガラスのヘシ部分の温度は流れの中心のガラス
温度の十分下に降下する。
側壁による自然の熱損失のために、へりのガラスの温度
は中心のガラス温度よりもたぶん100〜200下低い
その結果、壁近くのガラス粘度は流れの中心のガラス粘
度の5〜10倍大きい。
かなりの抗力が生じ、へ)のガラスの温度の部分は、「
矢ばず模様」ひずみとして知られている反覆角形ひずみ
を有する。
ビルキングトン法でこの組成のガラスを形成するとき、
ガラスのへりはガラス流の中心のガラスとほぼ同一温度
である。
一般に、自由落下によるひぞみだけが、無妨害の横流の
程度からのリボンの絞り(neck down )と関
連したへりひずみと共に認められる。
この「破線」ひすみは抗力によるひずみとは区別できる
しかし、時折の過度のへりの冷却が「矢ばず模様」ひず
みを生じる。
これは、ヘシ近くでの急勾配に傾く温度の不在下におい
てさえも、のびた放物線形の速度分布がリボンを横切り
存在するためである。
この条件では、プロセスば「矢ばず模様」ひずみを避け
ることに関してはせいぜい準安定である。
末法では、中央を流れるガラスはへ如を流れるガラスよ
りも比較的迅速に冷される。
中央に置かれた天井冷却器を操作することによシ、また
はへりに置かれた天井加熱器からまたは加熱された側メ
ンバーからへりを流れるガラスに熱を供給することによ
如、または側メンバーを成形室の側壁から熱的に隔離す
ることにより、上記を遂行する。
ガラスのへり部分はガラスの中央部分に少なくとも等し
い濃度に保たれ、好ましくは20〜200下高温に保た
れる。
代表的には、ガラスは約2000’Fで等温的に排出さ
れる。
ガラスの中央部分(ガラスの約90係)が約1800’
Fに達する排出の下流の側メンバー間の位置では、ガラ
スのへ多部分はなお約1900″Fである。
ガラスが側メンバーの下流末端に達する直前に中央温度
は1600アであり、ヘシ部分の温度は約1630下で
ある。
この温度バタンから生じる速度分布はガラス巾の90係
にわたり実際上平らであって、中央速度は側メンバーか
ら巾5係の点の速度の約1.1倍である。
可能な速度分布の完全な範囲は上記の数学関係から決定
でき、特定の熱的パタンに対する実際の速度分布はガラ
スの中央部分の砂追跡によって実験的に確かめられる。
従来の当該技術の速度分布を末法の速度分布と、上記関
供および実験によって(実物規模ガラス製造および小規
模物理模型の両者で)容易に比較できる。
上記の関係において、中央での速度は側メンバーから全
流れ巾の5fbの距離だけ間隔を置いた点での速度に関
係する。
この速度比の代表的範囲は、外側環境にさらされた側壁
と接触するガラスを有する方法では10〜20で、等温
中形を有する通常の商業的浮遊法では4〜6であり、末
法では1〜5、おそらくは1〜3である。
末法のガラス流は、従来の方法のガラス流よりも流れる
ガラス巾を横切り実質上一層均一であることば明らかで
ある。
こればガラスの仕上げたリボンにおけるへりひずみによ
るガラスの損失を減少さす。
捷とめると、末法は通常の浮遊成形法よりも幾つかの利
点を有する。
この利点は著しい利用性がある。
無妨害横ひろがりの排除は、成形室の中央を下方へまた
回収ロールの上へまたアニール層のなかへの移動ガラス
のリボンの操つりの問題を著しく簡単にする。
無妨害横ひろがりの排除は捷た、ガラスから均一熱除去
の時題を著しく減らす。
精製室から成形室へのガラスの移動における二重ガラス
化(divitrification )の問題が自由
落下と後方流のないことで最小になるから、本装置では
一層低い正味の精製器ガラス温度を使用できる。
これは末法の実姉においてはよどみが最小となるためで
ある。
一層低い精製器温度の使用は、与えられた大きさの融解
および精製炉に対して一層高い生産能力を可能にする。
通常のガラスリボンのへり部分に沿うて現れる「矢ばず
模様」の光学的ひずみは、本装置では流れるガラス流の
巾を横切シ比較的平らな速度勾配を維持することによっ
て、実質上減らされる。
ガラス自身の形成において本発明から生じる利点のほか
に、次の処理工程においても利点が見出される。
たとえば、末法は実質上回−巾の連続シートですべての
有用な厚さのガラスを製造でき、そこで検査および切断
装置の横の調節を必要とせずに異なる厚さのガラスに対
し上記装置を使用できる。
本発明はソーダ灰−シリカ、ホウケイ酸塩ガラスのよう
に浮遊形成できるとの組成のガラスの製造にも有用であ
る。
特に第1図、第2図において、末法によるガラス製造用
装置が示されている。
精製および調節帯11に終っている融解ガラス源は融解
ガラス12を含んでいる。
この融解ガラス調節器11は排出手段13に連結され、
この排出手段を通して融解ガラス12は制御された方式
で成形室15のなかに流れる。
成形室はそのなかにガラス12の密度よりも大きい密度
を有する融解金属16のプールを有しておシ、ガラス1
2が自由落下なしに融解金属16の上に流れることがで
きまた成形室15を通し融解金属16の表面に沿って成
形室15からガラスの仕上げた連続シートをもちあげる
だめの手段17まで一方向流で引かれるような水準に、
融解金属の上面を調節する。
融解ガラス調節器11は耐火材床19と側壁21と尾根
23からなっている。
本発明の好ましい具体化では、排出手段13に連結した
融解ガラス源の区域は1つの玲却段底精製器である。
融解ガラス精製器または調節器は、これを通シ排出手段
へ行くガラスが徐々に冷されるような構造でありまたそ
のように操作される。
段底精製器および底冷却は、発展した層状流を安定化す
る傾向がある。
融解ガラス12ば、流動性でありかつ幾分更に冷すとガ
ラスの寸法的に安定なシートに形成できる温度に冷され
る。
代表的ソーダ石灰−シリカ組成のガラスでは、排出手段
に最も近いガラス調節室中の融解ガラスの温度は約17
00〜2200’Fである。
排出手段13ば、融解ガラスの下で支持物を形成し寸た
馬周節器内の融解ガラスを成形室15内の融解金属16
と分離する敷居ブロック25または他の装置を含む。
敷居ブロック250頂部は調節器内のガラス表面の2〜
18インチ下方が好ましい。
ここでまず記載する本発明の好捷しい具体化では、上記
支持物は耐火材メンバー25からなり、上記敷居と接触
して流れるガラスの温度を制御し、それによって敷居が
流れる融解ガラスによって濡らされる度合を制御するた
めに、上記メンバー25は加熱または冷却手段26を便
利に備えることができる。
排出手段は、融解ガラスが流れることのできる溝の側面
を規定する側わき柱27.27’を更に含む。
排出手段は融解ガラスのなかに下方に伸びている調節可
能な計量手段29も含む。
この計量手段29は本質的に移動可能なゲートまたはツ
イールであって、敷居ブロック25と側わき柱27.2
7’と計量手段29とによって形成されたのびた水平み
ぞ穴の大きさを制御するために、上方または下方に調節
できる。
ツイール29の垂直位置によって、融解ガラス流は排出
みぞ穴を通り融解ガラス源から融解スズ16の上に流れ
る。
この流の横寸法はまずわき柱27.27’の間の間隔に
よって規定される。
この寸法は案内または制限メンバー31.31’を与え
ることによって維持できる。
この制限メンバー31.31’は、融解ガラスによって
限られた程度濡らされるグラファイトまたはアルミナの
ような材料からなっている実質上平行な案内である。
この制限メンバー31.31’は、このメンバーを加熱
または冷却するだめの手段のような温度制御手段を備え
ることができる。
好ましい具体化では、縦の温度勾配が制限メンバーの長
さに沿って確立されるので、ガラスが制限メンバーによ
って最早束縛されない丁度前の制限メンバーの下流末端
におけるガラスによる制限メンバーの濡れよりも、ガラ
ス排出手段近くのガラスによる制限メンバーの濡れは比
較的に多い。
制限メンバーの長さは、融解ガラスが2つの制限メンバ
ーの間にある間十分に冷されるのでガラスが最早束縛さ
れなくなった後ガラス内に実質上外側への横流れが起き
ないような長さである。
一方、ライリアルF、ガ1ノーの米国特許第33564
79号に記載のように、溶融塩を制限メンバーから下流
の融解金属上に浮遊させて、ガラスに衝突し横流れを制
限させることができる。
通常の平衡ガラスよりも厚いガラス製造に特に有用な本
発明の1具体化では、側ダム33.33’を成形室の下
流に備え、そこでガラスを十分に冷してガラスの斑点ま
たは動揺をなくし、溶融塩層84を形成されているガラ
スシート14と共に成形室15の側壁と下流ダム33.
33’ と制限メンバー31.31’とによって規定さ
れた空間内に閉じ込める。
成形室15は天井屋根35によって密閉される。
成形室15の屋根35に沿ってまたガラスの浮遊する連
続リボン14の頂表面に面して、一連の加熱器37と一
連の冷却器39が置かれている。
これらはガラスの移動リボン14の制御された加熱また
は冷却を与えるので、ガラスは望む巾と厚さの寸法的に
安定なリボンに薄くされ冷されて、成形室から除去され
る。
また、部屋15には5部屋内の融解金属の酸化を防ぐた
めに、不活性ガス源、また好ましくは還元ガス源も連結
されている。
これちのガス源は示してないが、当該技術で既知のもの
および米国特許第3337322号に記載のものと類似
である。
一般には、このガス源を使って、上記部屋に窒素および
水素をむける。
成形室15の下流末端には、ガラスの移動通路を横切り
直角に置かれた取出しロール41が配置されている。
このロール41はガラスリボン14を支持して、これを
融解金属浴16から持ち上げる。
一連の障壁43がガラスリボン14の上面とかみ合って
、ガラス表面上の成形室15中の雰囲気を下流の処理装
置から隔離している。
この障壁43ば、浴室15の屋根35から伸びている屋
根メンバー45に位置しそこからぶらさがっているたわ
み性アスベストシートからなるのが好ましい。
取出手段17ば、取出ロール41と障壁43の他に、一
連のロール47を含み、このロール47はガラスを支持
しガラスに縦の引張力を与えて、ガラスを成形室から引
張りこれをアニール徐冷釜のような処理装置へはこぶ。
ロール47と接触してブラシ49が位置しており、これ
ば成形浴を後の処理装置と隔離するのに更に役立ってい
る。
本発明の方法の実施においては特に望む最終厚さが平衡
厚さより小さいときは、十分な引張力をローラ47およ
び下流ローラーからガラスに適用し、ガラスをその望む
最終厚さに一方向に薄くする。
制限メンバー31.31’に沿って湿度と温度勾配を適
等に制御することにより、またローラー47によってガ
ラスに引張力を適当に与えることにより、従来の当該技
術たとえば米国特許第3222154号、第34933
59号、第3695859号のように横保持メンバーの
助けなしにおよび横引張なしに、平衡厚さ以下のガラス
を製造できることがわかった。
本発明のこの特徴は、特にへり近くにおいて、通常の商
業的浮遊形成法でつくったガラスに生じるものより実質
上手さい光学的ひずみを有するガラスを生じる。
こればトーマス(Thomas)R,)レボロー(T
rev−orrow)およびケネス(Kenneth
)R,グラフ(”Gr−aff)の係属中の出願の主題
である。
しかし、正の横束縛を使って、実質上一定のリボン巾を
維持しながらガラスリボンを薄くできる。
これを遂行するためには、本発明の実施に使う主装置と
組合せてへりロール61を使う。
本発明の好ましい具体化は、調節器の底にガラス冷却用
手段をもつこともでき、この段は段底によって供給され
る冷却効果を補足する。
冷却管63をガラス中に沈めることができ、水のような
冷媒を連続的にこの沈めた冷却器にポンプで送る。
このような配列は、係属中の米国出願第300952号
に示されている。
これは更に熱的条件を安定化し、層状流を確保する。
排出手段13のすぐ下流のガラスの上方に置かれた加熱
器37と冷却器39はガラスの中央部分を優先的に冷す
ように位置するのが好ましいが、案内31.31’の間
を流れるガラスのへシ部分を優先的に加熱することもで
きる。
これを遂行するためには、上記案内に加熱手段65を付
ける。
本発明の第2の好ましい具体化を第3図に示す。
第3図においては、融解金属16が、側わき柱27.2
7’と計量メンバー29と融解金属とによって形成され
た水平のみぞ穴状みそを通して排出口を通過する融解ガ
ラスの下方に伸びている移動手段13がつけられている
融解金属は、融解ガラス源の側壁21によっておよび融
解ガラス源の巾を直角に横切り配置された敷居ブロック
51によって、そのプール内に保たれる。
好ましくは、この敷居ブロックは溶融シリカのような非
反応性物質からなり、または白金被覆した耐火材ブロッ
クまたはモリブデン、グラファイト、窒化ホウ素などで
あることができる。
好ましい具体化では、粉末グラファイト53のような粉
末バッキングによって敷居ブロックを成形室の底から分
離し、敷居ブロックを冷却し排平区域に湿度制御を与え
るために、水箱52を備える。
排出手段を通過するガラス量は、計量メンバー29の底
とこの計量メンバーと向い合った関係のガラス融解金属
界面との間の間隔によって制御される。
ツイールの下方へのスラストと、ツイールの下流の成形
区域における静水ガラス圧にくらべてガラス源区域にお
けるツイールの背後の異なる静水圧とが、支持物の水平
面に関し融解金属ガラス表面の深さを変動させる。
一般に、補助装置のないときは、ガラス融解金属界面ば
、融解ガラス調節器内または成形室内におけるよりも、
ツイール29の下では一層低い。
第3図に示した本発明の具体化の1つの特別の利点は、
底表面ガラス耐火材接触が、極度に小さいだけでなくガ
ラス粘度が成形中よりも実質上手さい工程の上流の十分
な距離で起り、成形工程中起如得る斑点や汚染を有効に
除けることである。
本発明の別の具体化を第4図に示す。
第4図では、融解金属の薄い潤滑膜を、ガラス排出溝の
底を規定する支持耐火材メンバーの間に備える。
この具体化では、融解ガラス12は融解ガラス源11か
ら敷居ブロック55の上を越えまた融解金属の比較的浅
いプール58の上を越えて流れ、上記プールは排出手段
13の底を形成しているスパウ) (5pout )ブ
ロック56の上にひろがっている薄膜59によって成形
室15内の融解金属の主プール16と連絡している。
排出手段13の流溝ば、側わき柱27.27’および上
部境界を規定する移動可能なツイール29および床また
は底スパウトブロック56によって規定される。
融解金属の狭いプール58に融解金属を連続的に供給す
るために、底スパウトブロックと組合せて融解金属供給
手段57を備える。
排出手段を通し流れるガラス流は、ため58内の融解金
属に抗力を及ぼし、融解金属の潤滑膜59を形成し、こ
の融解金属を成形室内の融解金属の主体16に対しばこ
ぶ。
本具体化の特別の利点は、融解金属の薄い潤滑膜が精密
な断面寸法の十分に長い排出通路を与えて、成形室ぢゆ
うの入念な薄層化と熱的制御に頼ることなく好く制御さ
れた厚さのガラス仕上げシートを形成することである。
本発明の精製器または調節器と排出または送出し手段と
の間の共同操作は、更に次の実施例から評価できる。
工程ぢゆうの熱的条件と流れ条件は第5、第6、第7図
に示されており、これば次の実施例で得られたデータの
代表例である。
実施例 1 3つの別々のガラスの調節及び成形用装置に稼動させて
、各々の流れと温度を比較する。
各調節室は第51第6.第7図に示したように段底構造
をもつ。
各調節室の有効中は360インチである。第5図に示し
た1つの調節器は、巾40インチ調節器内のガラス線ま
たは露出ガラス表面下の溝深さ12インチを有する溝を
通して通常の浮遊成形浴に連結されている。
第6図に示した第2の調節器は、180インチ巾の口と
ガラス線の下12インチの深さを有する敷居送出し手段
によって、本発明のような浴に連結されている。
第7図に示した第3の調節器は第2のものと同じである
が、ただしガラス線の下6インチだけの深さの送出手段
をもつ。
各調節器で、一連の熱電対をその底、ガラス表面、排出
手段のすぐ上流の調節器の中心線に沿った中間点、通常
の配列における溝の中心線および本発明で使う排出手段
中心線および外壁またはわき柱近くにつける。
すべての3つの装置を、ガラスを500t/日つくる同
一条件下でか動させる。
各装置におけるガラス中の温度と縦速度成分を表1、表
2.および第5、第6、第7図に示す。
ここに記載したデータは、正確な寸法の小規模シミュレ
ーション模型で実際規模装置の操作で存在する2倍のレ
イノルズ数で操作し得られたデータに基づくものである
データは実際規模に相当する数字で示しである。
本発明で実施するときの調節器で得られる改良された温
度逆転は表2から明らかである。
上記3つの系の速度と温度を比較すると、本発明は一層
平らな一層ゆがんでいない中立平面を与える調節器の横
・巾を横切る速度分布をもつので、調節器の出口区域内
の流の層状性を増すことがわかる。
速度と温度から、本性で精製器または調節器から送出さ
れているガラスは不安定性なしに、通常の方法でつくら
れるガラスよシも一層完全に冷されることも明らかであ
る。
追加の冷却装置または一層大きい調節器構造を必要とせ
ずに、通常の方法に対比し本性を使って生産性を増加で
きるのは、上記の特徴のためである。
好ましい方法は、浅い敷居または送出し手段で実施する
ことである。
各方法では、中立流平面ば、調節器の底から前進流の中
心線の露出ガラス表面まヤはぼ同一距離である。
しかし、通常の方法の実施に対比し本発明の実施におい
ては、調節器の全中にわたD中立平面の上方で一体とな
った正の流れは、通常の調節器の巾にわたるものよシも
はるかに一層均一である。
調節器の巾を横切る速度分布のこの改良された均一性は
、本性で送出し手段に近づくガラス流で得られる改良さ
れた層状性の証拠である。
実施例 2 第1図、第2図に示したものと類似の装置で、上記の組
成をもつ融解ガラスを、450 t/日の速度で融解ス
ズプール上に送出す。
スズ上に送出されるときのガラス温度は、成形室の屋根
に置かれてガラスに向けられている通常のラジアマテッ
ク高温計で示されるように、その金山にわたM1950
下である。
側制限メンバーまたは案内ば10フイート離れており、
加熱してない。
これらは上記部屋の外壁から熱的に隔離されている。
排出区域に近い案内の各々の温度は各案内の末端近くで
約1900″Fであシ、案内は長さ約6フイートで、温
度は約1650”Pである。
融解ガラス表面から約1インチ上方で2インチ横の熱電
対と熱的接合したアルミナ耐火案内物質中に埋められた
白金/白金−10係ロジウム熱電対によって、案内温度
は検出される。
2つの室根冷却器を、案内間の区域の中央でガラスの上
方に置く。
この冷却器は各々、巾約5フイート(部屋の巾さを横切
シ)および長さ約2フイート(ガラスの移動方向に沿い
)の冷却面を有する。
この冷却器はこれを去る水がわずか約78″Fであるの
に十分な75′Fの水を供給される。
各冷却器は上記部屋から約10000BTU/分の熱を
奪う。
部屋の屋根にある3つの高温計は、案内の下流末端をつ
なぐ線に沿ってガラスに向けられている。
1つの高温計はガラス移動の中心線に沿って目標をおい
ておシ、他の高温計は夫々の案内の内面から約6インチ
内側を各々ねらっている。
中心温度は約1600’Fで、2つの外側温度は各々約
1650下である。
厚さ0.210インチで巾約5フイ一ト±1インチを有
するガラスの寸法的に安定なリボンが形成される。
ガラスを横に引張るためにヘシロールを使わない。
生成ガラスリボンはその中央112インチにわたシ実質
上ひずみが無く、各へりに沿ったガラスの約4インチは
認め得るひずみをもち、約2インチだけへりから内側へ
伸びたごくへり部分だけがひどい「矢はす模様」ひずみ
をもつ。
末法は通常の浮遊ガラス製造法でつくったガラスに比較
し改良された光学品位を有するガラスの連続リボンを生
じる。
本発明によりっぐったガラスを特徴づけるこの著しい改
良塵は、正常の方式でガラスを通してみるとき、すなわ
ちガラスの主平面に一般に垂直な(ともかくも交差)視
線でみるとき明らかである。
末法でつくったガラスをガラスリボンをその巾を横切り
切断することによって形成される切断へりに対しみると
き、ガラス内の模様は浮遊法ガラスの通常のリボンから
のものを同一方式でみるときの模様と異なっている。
第81第9図によって、本発明によって形成されたガラ
スの新規な特徴が明らかである。
これらの図は従来の当該技術(第8図)のガラスリボン
と本発明によるガラスリボン(第9図)のへり部分の断
面の縮尺図である。
これらの図は実際の拡大断面写真をトレースしてつくっ
た。
各写真は、切断ヘリを有するガラス試料を屈折率の合う
液体の容器に浸して切断表面の屈折と反射を除去し、試
料に背後から光をあて、広角レンズにより写真をとるこ
とによってつくった。
両者の場合、小さな不規則性ははぶいて主模様を図に再
現した。
従来の当該技術のガラスは球状端近くに特徴的なrJJ
フック模様を示す。
重なった層状の模様の連続性を破るこの模様は、ビルキ
ングトン法でつくったガラスに一貫してあられれる。
これに対比し、本発明によりつくったガラスはリボンの
へりまで伸びている重なった層状模様を有する。
従来の技術のガラスはrJJフック模様における明らか
な表面に不意にあられれる不連続性に相当した特徴的ひ
ずみ線を有しているが、本発明のガラスは連続へりひず
み線をもたない。
本発明を特別の実施例でここに記載した。
本発明の範囲はこの特別の実施例によって制限されるも
のではない。
本発明の実施態様は次の過多である。
(1) (a) 融解ガラスを冷して融解ガラスプ
ールの上流区域の表面温度よりも下流区域では実質上低
い融解ガラス表面温度を確立することによって融解ガラ
スプール内で融解ガラスの流れを確立し、 (b) 融解ガラス流内で実質上部されない上記流れ
を維持しながら、融解ガラス流を融解ガラスプールの下
流区域から取出し、ただし上記の融解ガラス流は深さよ
りも実質上大きい巾を有しており、 (c) 実質上部されない上記の流れを維持しながら
、上記の融解ガラス流を融解金属プール上に排出し、上
記融解ガラス流を上記の融解金属プール上に支持し、 (d) 上記融解ガラス流を上記融解金属プールの表
面に沿って送わ、 (e) 上記ガラスをその融解状態から冷して、ガラ
スの連続した寸法的に安定なシートを形成し、 (f)上記の融解金属プールから上記のガラスの連続シ
ートを取出すことを特徴とするガラスシートの製造法。
(2)上記の融解ガラス流の取出工程において、融解ガ
ラスを取出すだめの位置から短かい有効距離上流で、融
解ガラスの露出表面からの深さがせいぜい融解ガラスプ
ール内の中立派平面の深さである融解ガラスプール表面
の融解ガラス層からなっている融解ガラスプールの部分
から融解ガラスを取出す実施態様(1)のガラス製造法
(3)融解ガラス流の上記取出工程において、融解ガラ
ス取出位置から上流で露出融解ガラス表面下約2〜約1
8インチの距離に上表面を有しかつ上記融解ガラスの露
出表面に実質上平行な上表面を有する表面上敷居メンバ
ーを横切って融解ガラスを取出す実施態様(1)のガラ
ス製造法。
(4)上記の融解ガラスの流れの確立工程において、上
記融解ガラス流の取出し位置から上記の融解ガラスプー
ル内に少なくとも50フイート上流の距離伸びている区
域において少なくとも2’F/フイートのガラス表面温
度降下を確立することによって上記流れを確立する実施
態様(1)のガラス製造法。
(5)上記融解ガラス流の取出位置から上記融解ガラス
プール内に約75〜約120フイート上流に伸びている
区域に約4下/フイート〜約7下/フイートの間の上記
表面温度降下を確立する実施態様(1)のガラス製造法
(6)上記の融解ガラスの取出流を、融解金属表面上の
融解ガラス流によって形成された融解ガラス−融解金属
界面と実質上同一高さをもつ支持物上に支持し、上記融
解金属プール上に排出されるまで上記の融解ガラス流が
上記支持物を横切りこれと接触して流れる実施態様(1
)のガラス製造法。
(7)上記支持物と接触する上記融解ガラスの温度が、
上記支持物と接触するガラスの永久斑点を防ぐのに十分
である実施態様(6)のガラス製造法。
(8)ガラスの一般移動に対し直角の横ガラス流れを実
質上防ぐように、上記の融解ガラス流を制限メンバーの
間隔を置いた一対の間で上記融解金属プール上に排出し
、上記ガラスが上記で束縛されている間に十分冷されて
、上記の制限メンバーの間から送られるときガラスの一
般移動に対し直角に流れることができないようになる実
施態様(1)のガラス製造法。
(9)上記の制限メンバー間に排出された上記の流れる
融解ガラスを、排出直後上記制限メンバーを濡らすのに
十分な温度に維持し、また上記制限メンバー間から送ら
れる直前上記制限メンバーを実質上一層少ない程度に濡
らすのに十分に冷す実施態様(8)のガラス製造法。
(10)ガラスを冷却しながら一方向の薄くする力を適
用し、上記の力がガラス移動の一般方向に沿って一線に
なっていて、上記ガラスの厚さを薄くする実施態様(1
)のガラス製造法。
αIf) (a) 融解ガラスプール内にガラスの
層状流を確立し、 (b) 上記融解ガラスの少なくとも一部分を、上記
の層状流行性を維持する比較的薄い広い流れとして支持
物を横切り取出し、 (c) 実質上一方向流を維持しながら、上記の融解
ガラスの比較的薄い広い流を上記支持物から上記支持物
と実質上同一高さの融解ガラスと融解金属の界面を有す
る融解金属プール上に排出し、 (a) 上記ガラスに一方向の薄くする力をかけなが
らその融解状態から冷して、成形ぢゆう排出時の上記融
解ガラス流中よりも大きくなく維持された巾を有するガ
ラスの連続した寸法的に安定なシートを形成し、 (e) 上記のガラスの連続シートを上記融解金属プ
ールから取出すことを特徴とする連続ガラスシートの形
成法。
(12)融解ガラス流を融解金属プール上に送出し、ガ
ラスを上記の融解金属プールの表面に沿って送り、上記
ガラスを冷してガラスの寸法的に安定な連続シートを形
成し、上記のガラス連続シートを上記融解金属プールか
ら取出す工程からなるガラス連続シートの製造法におい
て、(a) 上記の融解ガラス流を、外側環境から熱
的に隔離されている2つの制限メンバー間で上記融解金
属上に送出し、 (b) 上記制限メンバー間で上記融解ガラス流の中
央部分をそのヘシ部分よりも比較的一層迅速に冷すこと
によって上記制限メンバー間で融解ガラスを冷し、ただ
し融解ガラスの上記冷却が上記融解ガラス流の巾のごく
ヘシ部分以外は実質上すべてを横切って実質上平らな速
度分布を確立するのに十分である改良法。
αタ 上記の制限メンバーの各々と上記ガラス連続シー
トを形成する部屋を規定する外壁との間に空間を与える
ことによって上記制限メンバーを外側環境から熱的に隔
離して維持することによシ、また上記の制限メンバーの
間の間隔よりも小さい巾で上記中央部分の上方でのびて
いる冷却器により上記融解ガラス流の中央区域を冷すこ
とにより1上記ガラス流の中央区域の上記の比較的一層
迅速な冷却を遂行する実施態様(12)の方法。
(14)上記制限メンバーに隣接した上記融解ガラスを
加熱することによって上記流のヘシ端を加熱し、かつ上
記融解ガラス流の上記中央区域を冷却することによって
、上記融解ガラス流の中央区域の上記の一層迅速な冷却
を遂行する実施態様(12)の方法。
(15)上記ガラス流の中央区域の上記の比較的一層迅
速な冷却が、制限メンバーの下流末端に実質上隣接した
上記ガラス流のヘシ区域の温度を両制限メンバーの下流
末端を結ぶ線に沿った中心に沿った位置にある上記ガラ
ス流の温度の少なくとも約20″F上に確立するのに十
分である実施態様(12)の方法。
(16)上記融解金属上への送出し位置のすぐ下流の上
記ガラス流のヘシ区域の温度が、上記融解ガラス上への
送出し位置のすぐ下流の中心に沿った位置の上記ガラス
流の温度とほぼ同一温度である実施態様0■の方法。
αつ 中心に沿う上記融解ガラス流の速度が、上記流の
巾の約5係の距離だけへり端から内側の位置にある上記
融解ガラスの速度の1〜5倍である実施態様(12)の
方法。
(18)中心に沿った上記融解ガラス流の速度が、上記
流の巾の約5係の距離だけへ多端から内側の位置にある
上記融解ガラスの速度の1〜3倍である実施態様αつの
方法。
(19) (a) ガラス融解器と、(b) ガ
ラス調節器の排出末端に隣接し上記調節器内に少なくと
も50フイート上流までのびている区域に少なくとも2
″F/フイートの表面ガラス温度降下を確立し、通過す
る融解ガラスに流れを確立するのに有効な手段を有して
いるところの上記融解器に連続したガラス調節器と、 (a) 流れる融解ガラスからなる上記融解ガラスの
一部分を融解ガラス流として取出す手段と、(d)
実質上上記流れを維持しながら上記融解ガラス流を融解
金属プール上に排出する手段と、(e) 上記ガラス
を冷却しガラスの連続した寸法的に安定なシートを形成
する手段と、 (f)上記のガラスの連続シートを上記の融解金属プー
ルから取出す手段とからなるガラスシートの製造装置。
(20)上記の融解ガラス取出手段が、上記の融解ガラ
ス調節手段を横に横切って露出融解ガラス表面下に上記
融解ガラスの調節によυ確立された中立派平面の深さ以
下の距離だけ伸びておシかつ上記の取出し融解ガラスを
支持するためガラス移動方向に縦に伸びている表面上敷
居メンバーからなってお如、また計量メンバーを上記敷
居メンバーと向い合った関係で備え上記のガラス移動の
方向を横切って配置する実施態様α9)のガラス製造装
置。
eυ上記の敷居メンバーがその温度調節手段を備えてい
る実施態様(20)の装置。
(22)融解ガラス流排出手段が、ガラス移動方向を横
切シ伸びておシかつ融解金属プールの高さと実質上同一
高さをもつ支持手段からなっている実施態様(19)の
ガラス製造装置。
(23)上記の支持手段が、上記融解金属プールの高さ
以下の高さをもつ硬質支持メンバーと、上記硬質支持物
上の上記融解金属プールと連絡し上記融解器プールと実
質上同一高さを有する流体支持物とからなっている実施
態様[有]■の装置。
0(1)上記の流体支持物が上記の融解金属プール中の
ような融解金属である実施態様[有]3)の装置。
2■ 装置が更に、上記融解金属の無妨害横流れを防ぐ
ため上記排出手段から縦に伸びている間隔を置いた一対
の制限メンバーを含んでいる実施態様α9)のガラス製
造装置。
(26)上記の制限メンバーがその温度制御手段を備え
ている実施態様(25)の装置。
(27)融解ガラス流を融解金属プール上に送出す手段
と、融解金属プールを含む密閉室と、上記密閉室に保護
雰囲気を供給する手段と、ガラスを上記融解金属プール
に沿って送りそれからガラスの連続シートを取出す手段
と、上記融解金属上を送りながら上記ガラスを冷してガ
ラスの寸法的に安定な連続シートを形成する手段とから
なっているガラス連続シートの製造装置において、外側
環境から熱的に隔離され融解ガラス流をその間に閉じ込
めるのに十分な距離だけ上記融解金属上に融解ガラスの
送出し位置から下方に伸びている一対の間隔を置いた制
限メンバーと、 (b) 上記融解ガラス流の中央部分を上記制限メン
バーに実質上隣接した上記融解ガラス流のへ多部分の冷
却よりも比較的一層迅速に冷却できる上記制限メンバー
間の上記融解ガラス流の冷却手段とを特徴とする改良。
(28)上記冷却手段が、上記融解ガラス流の中央部分
の上方に上記制限メンバーの間に配置された少なくとも
1つの冷却器からなる実施態様(27)の装置。
(2ツ上記冷却手段が上記部屋内の少なくとも1つの天
井冷却器からなシ、また上記制限メンバーが上記融解ガ
ラス流のへり部分が熱手段を備えている実施態様(27
)の装置。
G■上記制限メンバーが実質上平行である実施態様(2
7)の装置。
(3υ シートの厚さとして指定された距離だけ離れた
2つの実質上平行な平らな表面と、2つの形成されたへ
りと各々画形成ヘリと交差する2つの切断されたへりと
を有するガラスシートからなっており、ただし上記の切
断されたへりは十分拡大下では一連の重なった層状区域
からなることを特徴としており、各区域は上記の切断さ
れたへりの形状に実質上和尚している板ガラス物品。
(32)融解金属のプールにそったその初期通過中のガ
ラスは融解金属およびガラスを横方向に接触させること
によシ横方向の拡がりに対して制限され、そして横方向
の接触が行われている領域においては、この横方向の接
触が行なわれているガラスのへ沙の部分の温度を、上記
領域におけるガラスの中央部分の温度に等しいか、また
はその温度よりも高く保持するために熱交換することを
特徴とする特許請求の範囲に記載の方法。
(3■融解金属のプールにそったその初期通過中のガラ
スは融解金属およびガラスを接触させる側部障壁手段に
より横方向の拡がシに対して制限され、そして該側部障
壁手段の間にある領域においては、この横方向の接触が
行なわれているガラスのへ如の部分の温度を、上記領域
におけるガラスの中央部分の温度に等しいか、またはそ
の温度よりも高く保持するために熱交換することを特徴
とする特許請求の範囲に記載の方法。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるガラス製造装置の縦断面図で、融
解ガラスを融解金属プール上に排出する手段を示す。 第2図は第1図の線2,2に沿って切った水平断面図で
ある。 第3図は水沫による別のガラス製造装置の縦断面図で、
ガラス排出手段を詳しく示している。 第4図は本発明の別の具体化による別のガラス製造装置
の拡大縦断面図である。 第3図、第4図に示した具体化は、ガレ−(Galey
)の関連出願に記載の発明概念を更に含んでいる。 第5、第61第7図は、成形のため融解ガラスを取出す
直前にガラス調節器で確立された流れパタンを示す。 第5図は通常の浮遊ガラス製造に代表的な速度分布を示
し、第6図および第7図は水沫を実施するときの融解ガ
ラス内で代表的な速度分布を示す。 第8図はビルキングトンの従来の技術の浮遊形成法でつ
くったガラスシートの代表的断面の縮尺図である。 第9図は本発明によってつくったガラスシートの代表的
断面の縮尺図である。 11・・・・・・調節器、12・・・・・・ガラス、1
3・曲・排出手段、15・・・・・・成形室、16・・
・・・・融解金属、19・・・・・・耐火材床、25・
・・・・・敷居ブロック、26・・・・・・冷却手段、
29・・・・・・計量手段、31.31’・・・・・・
案内手段、37・・・・・・加熱器、14・・・・・・
移動ガラスリボン、39・・・・・・冷却器、41・・
・・・・取出ロール、43・・・・・・障壁、47・・
・・・・支持ロール、49・・・ブラシ、53・・・I
・・粉末グラアイト、61・・・・・・ヘシロール、6
3・・・・・・冷却管。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 容器の壁の開口を通じて融解ガラスのプール71′
    −ら融解ガラスの流れを密閉室内の融解金属のプールの
    上に排出し、融解金属のプールの表面に沿ってガラスの
    浮遊体を送シ、それによってガラスの浮遊体は冷却して
    寸法的に安定なガラスの連続シートを形成し、そしてこ
    のガラスの連続シートを融解金属のプールから取り出す
    ことからなるガラスの連続シートの製造方法において、 ガラスの光学的性質を改善するために該容器中の融解ガ
    ラスは該容器中の融解ガラスのプールの表面でのガラス
    の流れが該開口の方向へ流れてゆきかつ少くとも3.6
    ℃/m(2y/フイート)で27.3℃/m(1511
    1″/フイート)以下の流れ方向の減少する温度勾配を
    示すように該開口のすぐとなりで冷却され、それによっ
    て該開口に近づくガラスの前方方向に流れる表面部分に
    於いて層状光模様が確立され、そして該開口を通じて該
    容器からガラスの前方方向へ流れる層状流をと多出しそ
    して該流れが該室内の融解金属のプールにより支持され
    るまで該とシ出される流れの底部で固体接触メンバーに
    より連続的な支持を与えることによ如該流れの層状光模
    様を保持することを特徴とする上記ガラスの連続シート
    の製造方法。
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