JPH0359015B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ガラスを板状に成形するために用い
る成形用型に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、板ガラスの成形方法としては、ロール法
がある。これは、タンクから溶融ガラスを連続的
に流し出し、それを２個のロールの間に通して板
状にするもので、代表的な方式に、自動車用窓ガ
ラスの製造を目的としたフオード（Ford）法が
ある。この方法では、フオアハースの先端（リツ
プ）から数f_tの幅でガラスを流出し、これが大小
２個で対をなすロールによつて一定の厚さの板に
成形され、引き続き長い徐冷窯に送り込まれる
（成瀬省「ガラス工学」p161〜162共立出版、昭
和44年）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述したフオード法は、自動車用窓ガラスのよ
うな、内部品質をあまり問題とせず、かつその単
位時間当りの引上量も大きい場合に適した製法で
ある。

これに対し、光学的に高い内部均質度が要求さ
れる光学グレードの板ガラスの製造には、一般に
溶解槽として白金もしくは白金合金製の槽または
それらによつてライニングされた槽が使用され、
窓ガラス用の溶解炉等とは溶解炉の構造が大きく
異なり、炉端部に溶融ガラスを最終的に均一化す
るための撹拌機構を備えた作業槽を有する。溶融
ガラスは、この最終槽である作業槽の底部に取り
付けられた白金パイプより流し出されるが、この
流出ガラス量、つまり引上量は、光学ガラス溶解
炉においてはきわめて少なく、通常数百キログラ
ム〜数トン／日である。このように引上量の少な
い小径の流出パイプから流出する溶融ガラスにつ
いて、効率良く任意の厚みの板ガラスに成形する
技術は、従来確立されてはいなかつた。なお、光
学ガラスを板ガラスに形成する方法として、作業
槽から導かれた白金製流出パイプの先端を徐々に
平たく広げて行き、先端部をスリツト状にしたノ
ズルから板状に流出させることが試みられてきた
が、パイプ内のヘツド差と粘性によりスリツト中
央部の流量が多くなり、うまくいかなかつた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、供給源から供給される溶融ガラスを
いつたん特殊な形状を有する成形用型に受け、そ
こから板状のガラスを取り出すようにしたもので
ある。すなわち、本発明の成形用型は、最も深い
ガラス溜りを構成するガラス流入部、それに続い
て徐々に浅くかつ幅が広がるように構成された、
上り勾配の底面を有する誘導傾斜部およびこの誘
導傾斜部の頂部に連なる下り勾配面からなる流出
リツプ部を備える。

〔作用〕

ガラス流入部に流入した溶融ガラスは、直ちに
成形用型から流出することなく、誘導傾斜部を順
次流出リツプ部へ向かつて、層流となりかつその
幅を広げつつ流れる。これにより、成形用型に流
入する溶融ガラスは、もとの高い内部均質度を保
持する。そして、流出リツプ部の頂部において、
一定の幅を維持した状態でオーバーフローし、そ
のまま流出リツプ部を流れ落ちることから、折れ
込み等の欠陥のない板状ガラスとなる。

〔実施例〕

第１図および第２図は、本発明の一実施例を示
す概略構成図で、第２図は平面図、第１図はそれ
を中央部で切断した断面図である。

成形用型１は、白金製流出パイプ２の直下に設
置され、保護耐火物槽３およびその内部に形成さ
れた白金製受槽４からなる。白金製受槽４は、保
護耐火物槽３に合せて成形し、その内面に接する
ように設置したが、保護耐火物槽３の内面に白金
をライニングしたものを成形用型としてもよい。
また、白金の代りに、例えば白金―ロジウムなど
の白金合金を用いてもよい。

白金受槽４の底面は、この受槽にパイプ２より
最初に溶融ガラス５が流入する部分（ガラス流入
部）においては平坦であるが、これに続いて上り
勾配の誘導傾部６があり、さらにその頂部に連続
して下り勾配の流出リツプ部７がある。このた
め、流出パイプ２より流入した溶融ガラス５は、
直ちにこの受槽４から流出することはなく、誘導
傾斜部６の頂部まで溜め込まれた後、連続的に流
出リツプ部７の先端より流れ出る。このとき、誘
導傾斜部６は、その頂部に向けて幅が緩やかに拡
大する構造を有しているため、溶融ガラス５は、
それに応じた幅をもつようになる。そして誘導傾
斜部６の頂部よりオーバーフローしたガラスは、
その幅を維持したまま流出リツプ部７の下り勾配
面を伝つて流れ落ちる。

誘導傾斜部６の勾配は、受槽４内の溶融ガラス
５が部分的に停滞することなく層流となつて連続
的に流出して行くためには緩やかな方が良く、
10゜前後が好ましいが、求める板ガラスの品質に
応じて適宜選択すればよい。

流出リツプ部７の勾配も同様で、好ましい角度
は約45゜であるが、適宜選択すればよい。特に、
比較的薄肉の板ガラスを得ようとするときにはこ
の勾配は大きめに、比較的厚肉の板ガラスを得よ
うとするときには小さめにする。

流出リツプ部７の先端より離れたガラスは、直
ちにロール８，９の間を通り、一定の厚さの板ガ
ラス１０となつて徐冷炉（図示せず）へと送り込
まれる。ガラスの厚みは、ロール８，９の回転速
度および隙間の調整によつて任意の厚みに制御す
ることができるが、さらに、先に徐冷炉（レア
ー）中に送り込まれた板ガラス部分と連続してい
ることから、その移動によつて引張り力を受け
る。ロール８，９を通つた直後の部分は未だ固化
していないため、この引張り力、つまりレアース
ピードによつてその板厚は影響を受け、レアース
ピードが大きいほど板ガラスの厚みは薄くなる。

なお、受槽４は、その温度制御を正確に行なう
ため、適宜加熱が可能な構造とすることが望まし
い。第３図は、そのために給電フランジを取付け
た構造を示す。

一般に溶融ガラス５の温度は、流出する方向中
央部が側端部に対して高く、したがつて中央部の
流出速度が側端部に対して大きくなりがちであ
る。このため、成形開始直後は、受槽４の比較的
中央部を選択的に加熱するために給電フランジ１
１，１２間および１３，１４間に通電加熱し、流
出リツプ部７から定常的にガラスが流れ始めた後
は、給電フランジ１１，１３間および１２，１４
間に通電し、受槽４の側部を主として加熱する。
この受槽４に必要な加熱熱量は、板ガラスの成形
速度およびその板厚と密接な関係にあり、適宜調
整する必要がある。特に、受槽４に流入する単位
時間当りのガラス量が多いときは、受槽４の底部
の冷却を必要とすることから、適宜、水冷もしく
は空冷の冷却手段を併設してもよい。このような
加熱および冷却手段を設けることにより、溶融ガ
ラスの温度を最適成形温度に自在に調節すること
が可能である。

次に、成形方法の具体例を説明する。

光学ガラスとして最も使用量の多いホウケイ酸
クラウン系ガラスBSC７（HOYA商品名）を溶
解炉で溶解・清澄し、作業槽を経て泡・脈理のな
い、かつ十分に均質化された光学グレードの内容
品質のガラスとする。この溶融ガラスを、流出パ
イプ２より受槽４に連続的に供給する。このと
き、流出パイプ２から流出するガラスの温度は
1120℃、受槽４に供給された後の誘導傾斜部６の
中央付近での溶融ガラス５の温度は1080℃であつ
た。なお、成形用型１は、図示されていないが加
熱手段を備えた保温炉内に全体が納められてお
り、その雰囲気温度は850℃であつた。また、流
出リツプ部７の中央付近でのガラス温度は970℃、
その左右側端部付近でのガラス温度は920℃であ
つた。

溶融ガラス５は、誘導傾斜部６、流出リツプ部
７を経てロール８，９に供給され、板幅250mm、
板厚3.5mmの板ガラス１０となつて徐冷炉に供給
された。なお、板幅は流出リツプ部７の幅に応じ
て決まり、このときその幅は300mmであつた。ま
た、板厚は、前述したように主としてロール８，
９の間隔に応じて決まるが、レアースピードによ
つても変化し、これを10m／hrとすることによ
り、上記板ガラスは最終的に板幅250mm、板厚3.0
mmとなつた。

このようにして、脈理、泡、異物等のない、均
質度の高い光学グレードの板ガラスが得られた。
なお、流出パイプ２からの溶融ガラスの流出量、
そのガラス温度、受槽４内の溶融ガラス５の温
度、ロール８，９間の隙間、レアースピード、さ
らに流出リツプ部７の幅、これらは、得ようとす
る板ガラスの幅と厚みに対して相関関係をもつも
のであり、適宜選択する必要がある。

また、流出リツプ部７を離れたガラスを、ロー
ル８，９の間を通して彼冷炉に送る例について述
べたが、本発明はこれに限定されるものではな
く、必ずしもロールを用いなければならないもの
ではない。

以上、保護耐火物を白金（もしくは白金合金）
との組合せからなる成形用型を例に説明したが、
本発明の成形用型はこれに限定されるものではな
く、カーボンその他、例えば電鋳レンガ、焼成レ
ンガなどの耐熱耐火物を所望の形状にしたものを
用いてもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ガラス流入部、それに続いて
徐々に浅く幅が広がるように構成された上り勾配
の底面を有する誘導傾斜部およびその頂部に連な
る下り勾配面からなる流出リツプ部を備えた成形
用型を用い、上記ガラス流入部に溶融ガラスを供
給することにより、流出パイプからのガラスの流
出量の多少にかかわらず、任意の幅と厚みをもつ
た板ガラスを製造することができる。特に、ガラ
ス流入部に流入した溶融ガラスは、誘導傾斜部を
順次流出リツプ部へ向かつて、層流となつてその
幅を広げつつ流れて行くため、内部均質度がきわ
めて高く、しかも折れ込み等の欠陥のない光学グ
レードの板ガラスが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２
図は同じく平面図、第３図は給電フランジ付き成
形用型の構成例を示す平面図である。 １…成形用型、２…流出パイプ、３…保護耐火
物槽、４…白金製受槽、５…溶融ガラス、６…誘
導傾斜部、７…流出リツプ部、１０…板ガラス、
１１〜１４…給電フランジ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 最も深いガラス溜りを構成するガラス流入
   部、このガラス流入部に続き徐々に浅くなるとと
   もに幅が広がるように構成された、上り勾配の底
   面を有する誘導傾斜部およびこの誘導傾斜部の頂
   部に連なる下り勾配面からなる流出リツプ部を備
   えたことを特徴とする板ガラスの成形用型。 ２ 保護耐火物槽に白金もしくは白金合金からな
   る受槽を内接させまたは保護耐火物槽の内面に白
   金もしくは白金合金をライニングすることにより
   構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の板ガラスの成形用型。 ３ 給電フランジを備えたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項または第２項記載の板ガラスの
   成形用型。