JPS6154730B2

JPS6154730B2 -

Info

Publication number: JPS6154730B2
Application number: JP53045797A
Authority: JP
Inventors: Hooru Rentsu Uiriamu
Original assignee: Corning Glass Works
Current assignee: Corning Glass Works
Priority date: 1977-04-18
Filing date: 1978-04-18
Publication date: 1986-11-25
Also published as: JPS53129211A; US4087268A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はゴブ供給方法に関するものである。

従来は、溶融ガラスのゴブはテーパーウエルと
円柱状のニードルを使用して供給するのが普通で
あつた。通常そのテーパーウエルは比較的浅くそ
の直径と同程度の深さしかなく、ニードルのスト
ローク長の範囲はかなり限られている。さらに、
そのウエルの形状が先細になつているため、断面
が一定でなく、したがつてオリフイスにおける溶
融ガラスの流量を一定にするためにはニードルの
速度を変化させなければならない。

このような従来のテーパーウエルを使用したゴ
ブ供給装置はウエルの壁面とニードルの間で適切
な流量制御をすることができないために全ての目
的に充分満足が行くというものではなかつた。従
来のゴブ供給装置のウエルの壁面とニードルの間
で行なうことのできる流量制御はニードルが最も
低い位置にあるときニードルに最も近い壁面とニ
ードルの間での線的な接近関係による流量制御作
用程度である。しかしながら、ウエルの壁面が上
方に向かつて広がつているためにニードルが上昇
するとニードルと壁面との間が大きく開いてしま
い、そのような接近関係による流量制御作用はニ
ードルが上昇したときには事実上無いのと同じで
何の役にも立たなくなつてしまう。したがつて、
テーパーウエルの場合でもある程度の流量制御を
行なうことができるがその制御作用はウエル内の
ニードルの位置に依存し、また比較的粘度の高い
ガラスの時にしか得ることができない。

さらに、従来のテーパーウエルを使用したゴブ
供給装置には供給すべきゴブの量を変更する際に
オリフイスにおける流量を零にするようなニード
ルの速度を予測するのが困難であるという欠点が
ある。つまり、供給するゴブの量を増減するため
にウエル内におけるニードルの平均位置を上下さ
せる際に、ゴブ供給サイクルの途中においてオリ
フイスにおける流量を零にし、しかもオリフイス
から溶融ガラスを吸い上げてしまうことのないよ
うなニードルのストロークの速さを選択しなけれ
ばならないのである。さらにテーパーウエル型ゴ
ブ供給装置には、ゴブの重量制御を吸い上げ制御
から切り離すことができず、（テーパーウエルの
形状的な特質から一方が他方に影響を与えるか
ら）そのため供給すべきゴブの量を変更するたび
に試行錯誤を繰り返して全く新しい形状のカムを
作らなければならないという問題がある。

米国特許第3620705号には、テーパーウエル型
ゴブ供給装置に関する上記のような問題を細長い
円柱状ニードルを備えた垂直ウエルを使用するこ
とによつて解決したゴブ供給方法およびその方法
を実施する装置が開示されている。しかしながら
この特許のゴブ供給装置においてはその細長いニ
ードルがウエル内のみで作動されるのではなく、
その流量制御作用はニードルのウエル内での位置
に依存しているためオリフイスを通る溶融ガラス
の流量はニードルの速度にかかわるだけでなくウ
エル内でのニードルの位置にかかわることにな
る。そのため、オリフイスを通るガラスの流量を
決定する関係が相当複雑となり、ニードルを作動
させるカムの形状を決定するのに極めて複雑なコ
ンピユータープログラムが必要となる。

このような事情に鑑みて本発明はオリフイスか
ら排出される溶融ガラスの流量が、ゴブ供給部材
のウエル内での位置に関係なくそのゴブ供給部材
の速度と直線的な関係を持つようになし、それに
よつてそのゴブ供給部材を駆動させる駆動装置の
カムの形状を容易に選択することができるように
したゴブ供給方法を提供することを目的とするも
のである。

さらに本発明は単一のゴブ供給装置によつてゴ
ブの供給量、供給に要する時間およびガラスの粘
度に対する広範囲の要求に応えられるようにした
ゴブ供給方法を提供することを目的とするもので
ある。

本発明の方法は垂直な壁面を有する細長いほぼ
円筒状のウエルを使用し、そのウエルの内部のみ
で円筒状のゴブ供給部材を往復動させるようにし
たことを特徴とするものである。

本発明の方法によれば、ゴブ供給部材がウエル
内のみで往復動されしかもそのウエルの壁面が垂
直であるからオリフイスを通るガラスの流量はウ
エル内でのそのゴブ供給部材の速度と直線的な関
係を持ち、ウエル内でのゴブ供給部材の位置とは
関係しない。

さらにオリフイスから供給されるガラスの量は
ゴブ供給部材のストローク長（一定時間因子内に
ゴブ供給部材がウエル内で運動する距離）および
その時間因子に正比例し、供給されるガラスの動
的粘性に反比例する。このような関係に含まれる
定数はウエルおよびゴブ供給部材の寸法およびゴ
ブ供給装置内のガラス面の高さのみに依存するも
のであり容易に求めることができる。

したがつてウエルとゴブ供給部材の寸法および
ガラス面の高さを適切に選択すればゴブの供給
量、供給に要する時間およびガラスの粘性に対す
るどのような要求に対しても単一のゴブ供給装置
によつてストローク長およびストローク時間等の
変数を調節するだけで応えることができる。さら
にゴブ供給部材の速度とオリフイスを通るガラス
の流量が直線的な関係にあるから、所望の流量を
得るために標準的な流体圧駆動機構のバルブを作
動させるカムの形状を従来の座標を使用した方法
によつて容易に計算することができる。

以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説
明する。

第１図は本発明の方法を実施する装置の一例を
示す断面図である。第１図においてゴブ供給装置
１０は溶融ガラスＧを収容する容器１２を備えて
おり、その容器１２から下方に細長いウエル１４
が延びている。そのウエル１４は円形の断面を有
し、前記容器１２から下方に垂直に延びる壁面１
６を備えている。さらにそのウエル１４の底壁に
は円形のオリフイス１８が設けられている。

ゴブ供給部材２０が前記ウエル１４内に配され
そのウエル１４内で往復動せしめられるようにな
つている。そのゴブ供給部材２０はそのウエル１
４の中心軸と同軸の対称軸を備えた回転体の形状
をしているのが望ましい。ゴブ供給部材２０の上
端にそのゴブ供給部材２０を往復動させる駆動シ
ヤフト２２が連結されている。さらにその駆動シ
ヤフト２２はその上端を標準の流体圧駆動機構に
連結されている。シヤフト２２の径はウエル１４
の径に比して充分小さくウエル１４の壁面に殆ど
無視できる程度の大きさの影響しか与えないよう
になつている。またシヤフト２２は流体圧駆動機
構のバルブを作動させる所望の形状のカムによつ
てプログラムに従つて上下動せしめられる。

ゴブ供給部材２０はウエル１４の壁面１６と対
向する形状の側壁１６を備えた円筒状の本体部２
４からなつている。前記シヤフト２２は肩部２３
を介して本体部２４に連結されている。またゴブ
供給部材２０の先端部２５はキヤビテーシヨンを
減ずるためにテーパーが付けられている。

本体部２４は作動中常にウエル１４内のみで、
実線で示した最高位置と破線２０′で示した最低
位置の間を往復動せしめられる。

ウエル１４の内壁１６が垂直であるため、オリ
フイス１８を通るガラスの流量Ｑとウエル１４内
におけるゴブ供給部材２０の速度は次式のような
直線的な関係になる。

Ｑ／Ｑ_０＝Ｕ／Ｕ_０＋１但しＱはゴブ供給部材２０の下降速度Ｕに対す
るオリフイス１８を通るガラスの流量、Q₀はゴ
ブ供給部材の速度が０のときのオリフイス１８を
通るガラスの流量、U₀はオリフイスを通るガラ
スの流量を０にするようなゴブ供給部材２０の速
度である。

供給時間がＴであるときの、供給されるガラス
の量とゴブ供給部材２０のストローク長との関係
は次式のようである。

Ｖ／Ｑ_０＝Ｓ／Ｕ_０＋Ｔ但しＶは時間Ｔ内にオリフイス１８から排出さ
れるガラスの量、Ｓはゴブ供給部材２０のストロ
ーク長（時間Ｔの間にゴブ供給部材２０が運動す
る距離）である。前記Q₀およびU₀はともにガラ
スの粘性に反比例するから次のような式が成立す
る。

AV＝BS＋Ｔ／ν 但し、νはガラスの動的粘性（ガラスの密度で
割つたポアズ数）、Ａ、Ｂはウエル１４の寸法、
ゴブ供給部材２０の本体部２４の寸法、オリフイ
ス１８の寸法および溶融ガラスＧのオリフイス１
８上の高さ、すなわち供給装置１０内のガラスの
表面２８の高さのみによつて決定される定数であ
る。もちろん、前記Q₀およびU₀は測定によつて
実験的に求めてもよいし、Ｑ＝１／Ａν、U₀＝１／Ｂν
の関係を使用して数学的に求めてもよい。またＡお
よびＢは次の式から容易に求めることができる。

Ａ＝１２８／πＤ^４ｇＨ〔（Ｌ＋２／５Ｄα−１／α）
ｌｎα／α^２−１γ ＋（Ｄ／ｄ）^４（ｌ＋３πｄ／３２）〕但し α＝Ｄ／Ｄ γ＝α^４／（１＋α^２）ｌｎα−α^２＋１ π……既知の定数（以下第３図参照）Ｄ……ウエルの直径 D′……ゴブ供給部材の直径ｄ……オリフイスの直径Ｌ……ゴブ供給部材の長さｌ……オリフイスの長さＨ……オリフイス上のガラス面の高さｇ……既知の重力加速度したがつてウエルとゴブ供給部材の寸法を適切
に選択すれば、ゴブ供給部材のストローク長、ス
トローク時間等のカムによつてプログラムされる
変数を調節することによつて、供給量、供給時間
およびガラスの粘性に対するどのような要求に対
しても単一の供給装置によつて応ずることができ
る。さらに、ゴブ供給部材２０の速度とオリフイ
ス１８を通るガラスの流量が直線的な関係にある
から流体圧駆動機構のカムの形状を所望のガラス
流量に合わせて計算するのに簡単な座標プロツト
プログラムを使用することができる。

ウエル１４の断面は必らずしも円形である必要
はないが、円形の方が分解組立が容易である。ま
たゴブ供給部材２０の形状も、そのゴブ部材２０
の表面とウエル１４の壁面の間をガラスが流れる
際に、必要な抵抗が得られさえすればかならずし
も円筒形をしている必要はないが、やはり円筒形
をしている方が分解組立が容易である。

第２図には前記式AV＝BS＋Ｔ／νで表わされた供給量とストローク長およびストローク時間の直線
的な関係が示されている。第２図は前記Ａ＝
１／８２０、Ｂ＝１／４１である場合を示しているが、
例えば時間因子0.12sec²/inch²に対して180inch³のゴブ
を供給したい場合に第２図において（180、
0.12）の点を通る直線からゴブ部材のストローク
を４インチとすれば良いことがわかる。前述のよ
うにゴブ供給部材２０がウエル１４の底壁に隣接
している場合を除いては、そのゴブ供給部材２０
のウエル１４内での位置はストローク長を決定さ
せる直線の式の因子とならずしたがつて全く無関
係である。重要なのはそのゴブ供給部材がウエル
１４内でのみ運動するということである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施する装置の一例の
下部を示す断面図、第２図は所望のゴブ供給量と
供給時間に対して必要とされるゴブ供給部材のス
トローク長を決定するのに使用されるグラフの一
例を示す図、第３図は第１図の装置の各部の寸法
の取り方を示す図である。１４……ウエル、１６……壁面、１８……オリ
フイス、２０……ゴブ供給部材。

Claims

【特許請求の範囲】１垂直な内壁面と排出オリフイスを備えた細長
い管状ネツク部材内に前記内壁面と対応する形状
の側面を有するゴブ供給部材を挿入し、そのネツ
ク部材内に溶融ガラスを満たし、そのガラスの液
面をネツク部材の上方に保ち、そのオリフイスか
ら供給される溶融ガラスの量が前記ゴブ供給部材
のストローク長と直線的な関係を有し、そのオリ
フイスを通るガラスの流量が前記ゴブ供給部材の
速度と直線的な関係を有するようにして前記オリ
フイスを通して溶融ガラスが供給されるように前
記ゴブ供給部材を前記ネツク部材内のみで垂直方
向に往復運動せしめることを特徴とするゴブ供給
方法。２前記オリフイスを通るガラスの流量とゴブ供
給部材の速度との直線的関係がＱ／Ｑ_０＝Ｕ／Ｕ_０＋１（但しＱはゴブ供給部材の下降速度がＵであると
きのオリフイスを通るガラスの流量、Q₀はゴブ
供給部材が停止しているときのオリフイスを通る
ガラスの流量、U₀はオリフイスを通るガラスの
流量を零にするようなゴブ供給部材の速度であ
る。）なる式で表されることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の方法。３前記オリフイスから供給されるガラスの量がＶ＝Q₀（Ｓ／Ｕ_０＋Ｔ）（但し、Ｖは時間Ｔ内にオリフイスから供給され
るガラスの量、Ｓは時間Ｔ内にゴブ供給部材が管
状ネツク部材内で運動する距離で表されるストロ
ーク長、Q₀はゴブ供給部材が停止しているとき
にオリフイスを通るガラスの流量、U₀はオリフ
イスを通るガラスの流量を零にするようなゴブ供
給部材の速度である。）なる式によつて直線的に制御されることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の方法。４前記オリフイスから供給されるガラスの量が AV＝BS＋Ｔ／ν （但しνはガラスの動的粘性、ＡおよびＢは管状
ネツク部材、ゴブ供給部材およびオリフイスの寸
法、およびガラス面の高さによつて決定される定
数、Ｓは時間Ｔ内にゴブ供給部材が運動する距離
で表されるゴブ供給部材のストローク長であ
る。）なる式に従つて制御されることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の方法。５前記オリフイスを通るガラスの量が前記ゴブ
供給部材が管状ネツク部材の底壁に隣接している
ときを除いてそのゴブ供給部材の管状ネツク部材
内の位置と無関係であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の方法。