CN105228962A - 支承辊、玻璃板的成型方法、玻璃板的制造装置以及玻璃板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种支承辊,该支承辊对平板带状的玻璃带进行支承,其特征在于,包括:旋转构件,所述旋转构件与所述玻璃带接触;以及轴构件,所述轴构件在内部具有制冷剂流路,并且与所述旋转构件一起旋转;所述旋转构件由陶瓷形成,在穿过所述旋转构件的通孔的所述轴构件的外周和所述旋转构件的内周之间配置有具有比所述旋转构件的热传导率低的热传导率的第一隔热构件。
Description
技术领域
本发明涉及支承辊、玻璃板的成型方法、玻璃板的制造装置以及玻璃板的制造方法。
背景技术
玻璃板的成型方法具备将熔融玻璃成型成平板带状的玻璃带的工序。厚度比平衡厚度薄的玻璃带会在宽度方向上收缩。因而,为了将玻璃带的厚度保持为所希望的厚度,使用在宽度方向上对玻璃带施加张力的支承辊(例如,参照专利文献1)。支承辊成对使用,对玻璃带的两侧缘部进行推压。多对支承辊沿着玻璃带的移动方向有间隔地配置。支承辊在前端部具有与玻璃带接触的旋转构件,通过使旋转构件旋转,来将玻璃带沿规定方向送出。玻璃带在沿规定方向移动的同时,逐渐冷却变硬。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2011-225386号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
现有的旋转构件由金属材料形成,耐热性较低。另一方面,由陶瓷形成的旋转构件存在因温度梯度不同而容易破裂这样的问题。
本发明为解决上述技术问题而作,其目的在于提供一种能够抑制陶瓷制的旋转构件破裂的支承辊。
解决技术问题所采用的技术方案
为了解决上述技术问题,本发明之一是提供一种支承辊,
所述支承辊是对平板带状的玻璃带进行支承的支承辊,其特征在于,包括:
旋转构件,所述旋转构件与所述玻璃带接触;以及
轴构件,所述轴构件在内部具有制冷剂流路,并且与所述旋转构件一起旋转;
所述旋转构件由陶瓷形成,
在穿过所述旋转构件的通孔的所述轴构件的外周和所述旋转构件的内周之间配置有具有比所述旋转构件的热传导率低的热传导率的第一隔热构件。
发明的效果
本发明之一是提供一种可抑制陶瓷制的旋转构件破裂的支承辊。
附图说明
图1是表示本发明第一实施方式的玻璃板的成型装置的局部剖视图。
图2是表示图1的玻璃板的成型装置的下部结构的俯视图。
图3是表示本发明第一实施方式的支承辊的剖视图。
图4是表示本发明第二实施方式的支承辊的剖视图。
图5是表示例1~例4的熔融玻璃相对于烧结体的湿润性的时间变化的图表。
图6是表示变形例的旋转构件的剖视图。
图7是表示图6的旋转构件的凸形状的尺寸的第一幅图。
图8是表示图6的旋转构件的凸形状的尺寸的第二幅图。
图9是表示另一变形例的旋转构件的剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图,对本发明的实施方式进行说明。在下面的附图中,对相同或对应的结构标注相同或对应的符号,而省略说明。
[第一实施方式]
图1是表示本发明第一实施方式的玻璃板的成型装置的局部剖视图。图2是表示图1的玻璃板的成型装置的下部结构的俯视图。
成型装置10将熔融玻璃成型为平板带状的玻璃带14。成型装置10包括对熔融金属(例如熔融锡)16进行收容的浴槽20,使连续地供给到熔融金属16上的熔融玻璃在熔融金属16上沿规定方向(图2中的X方向)流动,而成型为平板带状的玻璃带14。当玻璃带14在沿规定方向(图2中的X方向)流动的过程中被冷却后,利用提升辊将其从熔融金属16拉起,在退火炉内退火,制成板状玻璃。当将板状玻璃从退火炉中搬出后,利用切断机切断成规定的尺寸形状,而成为制品、即玻璃板。
成型装置10包括对熔融金属16进行收容的浴槽20、设置于浴槽20上方的顶板22以及将浴槽20与顶板22间的间隙堵塞的侧壁24等。在顶板22上设置有气体供给路径32,在气体供给路径32中插通有作为加热源的加热器34。
气体供给路径32将还原性气体供给至熔融金属16的上方空间,防止熔融金属16的氧化。还原性气体例如含有1~15体积%的氢气和85~99体积%的氮气。
在熔融金属16及玻璃带14的上方,沿玻璃带14的移动方向及宽度方向有间隔地设置有多个加热器34。加热器34的输出以使越是从上游侧朝向下游侧,玻璃带14的温度越是变低的方式进行控制。此外,加热器34的输出以使玻璃带14的厚度在宽度方向(Y方向)上均匀的方式进行控制。
成型装置10具有支承辊40,该支承辊40用于抑制平板带状的玻璃带14在宽度方向上的收缩。支承辊40成对使用,对玻璃带14的两侧缘部进行推压。多对支承辊40沿着玻璃带14的移动方向有间隔地配置。支承辊40在前端部具有与玻璃带14接触的旋转构件42,通过使旋转构件42旋转,来将玻璃带14沿规定方向送出。玻璃带14在沿规定方向移动的同时,逐渐冷却且变硬。
图3是表示本发明第一实施方式的支承辊的剖视图。支承辊40由旋转构件42、轴构件44、作为伸出构件的凸缘46、传热构件48、按压构件50、第一弹性体54、隔热构件60、调芯构件64、第二弹性体66等构成。
旋转构件42例如也可以如图1所示在外周具有与玻璃带14接触的齿轮状的凹凸43,以抑制相对于玻璃带14的侧滑。齿轮状的凹凸43的凸部的形状不特别限定,但例如也可以如图3所示形成为前端尖细形状(例如四棱锥状)。如图1所示,齿轮状的凹凸43沿旋转构件42的外周的厚度方向(图1的Y方向)形成一列,但也可以形成多列。
旋转构件42在内部不具有制冷剂流路。另外,由于插通在旋转构件42的通孔中的轴构件44是与旋转构件42不同的构件,因此,形成于轴构件44的制冷剂流路45是形成于旋转构件42的外部的制冷剂流路。
旋转构件42由耐热性比金属材料高的陶瓷形成。作为旋转构件42的陶瓷,没有特别地限定,但例如可使用碳化硅(SiC)质陶瓷、氮化硅(Si3N4)质陶瓷等。碳化硅及氮化硅相对于熔融金属16的飞沫及熔融金属16的蒸汽的耐受性高,此外,在高温强度及蠕变特性上优异。
旋转构件42的陶瓷的种类可根据玻璃的种类等选择。例如,在无碱玻璃的情况下,由于玻璃的成型温度高,因此优选在耐热冲击性上优异的氮化硅质陶瓷。氮化硅质陶瓷在与无碱玻璃的反应性低这点上也是优异的。另一方面,在钠钙玻璃的情况下,在氮化硅质陶瓷之外,还能使用碳化硅质陶瓷及氧化铝类陶瓷。
在无碱玻璃的情况下,只要旋转构件42中的至少与玻璃带14接触的部分是氮化硅质陶瓷即可,旋转构件42整体也可以不是氮化硅质陶瓷。例如,也可以在由氮化硅质陶瓷之外的陶瓷构成的基材上形成氮化硅质陶瓷的层。
氮化硅质陶瓷也可以是对用含有氮化硅的粉末和烧结助剂的粉末的混合粉末制作而成的成型体进行烧结后的烧结体。作为烧结方法,具有常压烧结法、加压烧结法(包括热压烧结、气体压力烧结)等。作为烧结助剂,例如可使用选自氧化铝(Al2O3)、氧化镁(MgO)、氧化钛(TiO2)、氧化锆(ZrO2)及氧化钇(Y2O3)中的至少一种。
在氮化硅质陶瓷中,铝(Al)的含量在0.1质量%以下,优选为低于0.1质量%,镁(Mg)的含量在0.7质量%以下,优选为低于0.7质量%,钛(Ti)的含量在0.9质量%以下,优选为低于0.9质量%。若Al含量、Mg含量及Ti含量为上述范围,则旋转构件42与玻璃带14的反应性低,此外,旋转构件42与玻璃带14不易黏住,能获得良好的耐久性。Al含量、Mg含量及Ti含量也可以分别为0质量%。
在氮化硅质陶瓷中,锆(Zr)的含量在3.5质量%以下,优选为低于3.5质量%,钇(Y)的含量在0.5质量%以上、优选为高于0.5质量%,且在10质量%以下、优选为低于10质量%。与Al及Mg、Ti相比,Zr及Y是不容易与玻璃带14相互扩散的成分,因此可以在上述范围内含有Zr及Y。通过在上述范围内含有Zr及Y,能促进氮化硅质粉末的烧结。Zr是任意成分,Zr含量也可以是0质量%。
另外,本实施方式的氮化硅质陶瓷是通过常压烧结法或加压烧结法获得的烧结体,但也可以是通过反应烧结法获得的烧结体。反应烧结法是将由金属硅(Si)的粉末成型而成的成型体在氮气气氛中加热的方法。反应烧结法由于不使用烧结助剂,因此能获得高纯度的烧结体,可提高烧结体相对于玻璃带14的耐久性。
作为制品的玻璃板,并没有特别限定,例如可以是液晶显示器(LCD)及等离子显示器(PDP)、有机EL显示器等平板显示器(FPD)用的玻璃板。近年来,FPD的薄型化正在推进,FPD用的玻璃板的薄板化也正在推进。特别是,在显示器基板用玻璃板的情况下,要求优选0.7mm以下、较优选0.3mm以下,更优选0.2mm以下、特别优选0.1mm以下的玻璃板。因而,玻璃带14的厚度变薄,玻璃带14的宽度方向的收缩力增强的同时,玻璃带14的成型温度变高。本实施方式的支承辊40于后详述,但由于在穿过旋转构件42的通孔的轴构件44的外周和旋转构件42的内周之间配置有具有比旋转构件42低的热传导率的隔热构件60,因此可抑制旋转构件42的破裂,适于FPD用的玻璃板的成形。
作为制品的玻璃板的种类没有特别限定。玻璃板的组成例如以氧化物基准的质量%表示,含有SiO2:50~75%、Al2O3:0.1~24%、B2O3:0~12%、MgO:0~10%、CaO:0~14.5%、SrO:0~24%、BaO:0~13.5%、Na2O:0~20%、K2O:0~20%、ZrO2:0~5%、MgO+CaO+SrO+BaO:5~29.5%、Na2O+K2O:0~20%。
玻璃板例如也可以由无碱玻璃形成。无碱玻璃是实质上不含有碱金属氧化物(Na2O、K2O、Li2O等)的玻璃。在无碱玻璃中,碱金属氧化物的含量的合计量可在0.1质量%以下。
无碱玻璃例如以氧化物基准的质量%表示,含有SiO2:50~70%(优选50~66%)、Al2O3:10.5~24%、B2O3:0~12%、MgO:0~10%(优选0~8%)、CaO:0~14.5%、SrO:0~24%、BaO:0~13.5%、ZrO2:0~5%、MgO+CaO+SrO+BaO:8~29.5%(优选9~29.5%)。
在无碱玻璃中,在同时实现高形变点和高溶解性的情况下,优选以氧化物基准的质量%表示,含有SiO2:58~66%、Al2O3:15~22%、B2O3:5~12%、MgO:0~8%、CaO:0~9%、SrO:3~12.5%、BaO:0~2%、MgO+CaO+SrO+BaO:9~18%。
在无碱玻璃中,在特别希望获得高形变点的情况下,优选以氧化物基准的质量%表示,含有SiO2:54~73%、Al2O3:10.5~22.5%、B2O3:0~5.5%、MgO:0~10%、CaO:0~9%、SrO:0~16%、BaO:0~2.5%、MgO+CaO+SrO+BaO:8~26%。
如图1所示,轴构件44贯穿侧壁24,并与配置于侧壁24外侧的驱动装置36连接。驱动装置36由电动机或减速机等构成,并使轴构件44以轴构件44的中心线为中心旋转。轴构件44被插通在形成于旋转构件42的中央部的通孔中,与旋转构件42一起旋转。
轴构件44例如可以由金属材料形成为圆筒状,在内部具有供水等制冷剂流过的制冷剂流路45。制冷剂只要是流体即可,也可以是空气等。
凸缘46也可以与轴构件44一体形成。凸缘46在轴构件44的中途从轴构件44的外周朝旋转构件42的径向伸出。在凸缘46的内周形成有从轴构件44的制冷剂流路45分岔出的分岔路,分岔路47延伸至凸缘46的外周附近。利用在分岔路47中流过的制冷剂,对凸缘46进行冷却。
传热构件48例如形成为环状。传热构件48的内径比轴构件44的外径大,传热构件48不与轴构件44接触。传热构件48通过形成在凸缘46的靠旋转构件42一侧的侧面上的定位槽49来定位。
传热构件48设置在凸缘46与旋转构件42之间,具有比旋转构件42更高的热传导率,将从玻璃带14传递来的旋转构件42的热逸散至凸缘46。旋转构件42的外周保持在不会与玻璃带14发生黏合这样程度的温度,从而能减少旋转转矩。
在此,传热构件48的热传导率及旋转构件42的热传导率在支承辊40的使用温度下进行测定。在支承辊40的使用温度下,传热构件48的热传导率优选为30~200W/(m·℃)。
由于凸缘46对传热构件48进行冷却,传热构件48从侧面对旋转构件42进行冷却,因此与旋转构件42从内周被冷却的情况相比,能使旋转构件42的径向上的温度梯度变得平缓,能抑制因旋转构件42的热应力而引起的破损。
传热构件48只要具有比旋转构件42高的热传导率即可,例如由金属及碳等形成。金属及碳比陶瓷柔软,因而传热构件48与旋转构件42容易紧密接触。因此,接触热阻低,导热效率好。从耐热性的方面考虑,特别优选碳。
在传热构件48由与凸缘46相同的材料形成的情况下,也可以使传热构件48与凸缘46一体形成。
按压构件50将旋转构件42按压至传热构件48,降低传热构件48与旋转构件42间的接触热阻。按压构件50以旋转构件42为基准配置在与传热构件48相反的一侧。
按压构件50例如由按压构件本体51及接触部52构成。按压构件本体51例如由金属形成,轴构件44被插通在形成于按压构件本体51的中央部的通孔中。接触部52也可以与传热构件48同样地形成为环状。接触部52的外径比轴构件44的内径大,接触部52以不与轴构件44接触的方式集中地推压旋转构件42中的传热构件48的接触部分的相反一侧。接触部52由金属或碳形成。从耐热性的方面考虑,特别优选碳。接触部52通过形成在按压构件本体51的靠旋转构件42一侧的侧面上的定位槽53来定位。在接触部52由与按压构件本体51相同的材料形成的情况下,也可以使接触部52与按压构件本体51一体形成。
第一弹性体54将能沿轴构件44的轴向自由移位的按压构件50朝向旋转构件42推压。第一弹性体52例如由碟簧构成,轴构件44被插通在形成于第一弹性体54的通孔中。轴构件44具有螺纹轴部44a,第一弹性体54以比自然状态收缩的状态配置在和螺纹轴部44a螺合的第一螺母58与旋转构件42之间。在因温度变化等而产生尺寸变化的情况下,利用按压构件50,始终将旋转构件42向传热构件48按压。
另外,本实施方式的第一弹性体54由碟簧构成,但也可以由螺旋弹簧构成,第一弹性体54的结构没有特别限定。此外,也可以没有第一弹性体54,在这种情况下,通过将第一螺母58旋紧,第一螺母58对按压构件50进行按压,按压构件50再将旋转构件42推压至传热构件48。
隔热构件60例如形成为筒状。从加工性及成本的方面考虑,隔热构件60也可以在周向上分割成多个分割体(例如两个半割体)。
隔热构件60配置在旋转构件42的内周与轴构件44的外周之间,具有比旋转构件42更低的热传导率,抑制旋转构件42的热逸散至轴构件44。旋转构件42的径向上的温度梯度变得更加平缓,能抑制因旋转构件42的热应力而引起的破损。
在此,隔热构件60的热传导率及旋转构件42的热传导率在支承辊40的使用温度下进行测定。在支承辊40的使用温度下,隔热构件60的热传导率优选为0.01~30W/(m·℃)。
隔热构件60的材料只要热传导率比旋转构件42的材料的热传导率低即可,没有特别限定,例如可使用板岩等。板岩可以是例如粘板岩等由岩石构成的天然板岩和在水泥中混入纤维材料的人造板岩中的任意一种。
隔热构件60的外周面是与旋转构件42的内周面接触的接触面,是越沿着旋转构件42的中心线朝向凸缘46,直径越是变小的锥形。同样地,旋转构件42的内周面是与隔热构件60的外周面接触的接触面,是越沿着旋转构件42的中心线朝向凸缘46,直径越是变小的锥形。如果相互接触的隔热构件60及旋转构件42中的至少任意一方的接触面为锥形,则能减少隔热构件60与旋转构件42间的松动。另外,锥形的朝向也可以相反,各接触面也可以是越沿着旋转构件42的中心线朝向凸缘46,直径越是变大的锥形。
调芯构件64是使隔热构件60的中心线与轴构件44的中心线对齐的构件,例如形成为筒状,并配置在隔热构件60的内周与轴构件44的外周之间。调芯构件64也可以与轴构件44同样地由金属形成。由于调芯构件64与轴构件44的热膨胀差较小,因此能使调芯构件64与轴构件44间的间隙设定得较窄,能减少调芯构件64与轴构件44间的松动。
在隔热构件60沿周向被分割成多个分割体的情况下,调芯构件64起到使多个分割体的位置对齐的作用。
调芯构件64的外周面是与隔热构件60的内周面接触的接触面,是越沿着旋转构件42的中心线朝向凸缘46,直径越是变小的锥形。同样地,隔热构件60的内周面是与调芯构件64的外周面接触的接触面,是越沿着旋转构件42的中心线朝向凸缘46,直径越是变小的锥形。如果相互接触的调芯构件64及隔热构件60中的至少任意一方的接触面为锥形,则能减少调芯构件64与隔热构件60间的松动。另外,锥形的朝向也可以相反,各接触面也可以是越沿着旋转构件42的中心线朝向凸缘46,直径越是变大的锥形。
另外,在本实施方式中,在隔热构件60的内周与轴构件44的外周间配置有调芯构件64,但也可以没有调芯构件64,还可以在隔热构件60的内周与轴构件44的外周之间具有些许间隙。
第二弹性体66通过能沿轴构件44的轴向自由移位的调芯构件64,将能沿轴构件44的轴向自由移位的隔热构件60朝向凸缘46推压。第二弹性体66例如由碟簧构成,轴构件44被插通在形成于第二弹性体66的通孔中。第二弹性体66以比自然状态收缩的状态配置在和轴构件44的螺纹轴部44a螺合的第二螺母68与调芯构件64之间。在因温度变化等发生尺寸变化的情况下,能防止调芯构件64与隔热构件60分开,此外,能防止隔热构件60与旋转构件42分开。
另外,本实施方式的第二弹性体66由碟簧构成,但也可以由螺旋弹簧构成,对第二弹性体66的结构没有特别限定。在没有调芯构件64的情况下,第二弹性体66与隔热构件60接触,将隔热构件60朝向凸缘46推压。此外,也可以没有第二弹性体66,在这种情况下,通过将第二螺母68旋紧,使调芯构件64与隔热构件60紧密接触,使隔热构件60与旋转构件42紧密接触。
考虑到玻璃带14的成形性,本实施方式的支承辊40优选在成形装置10的成形区域(玻璃带14为104.5~107.5dPa·s的粘度范围的区域)中使用。在无碱玻璃的情况下,玻璃带14为104.5~107.5dPa·s的粘度范围相当于玻璃带14在946~1200℃的温度范围。
另外,支承辊40也可以与一般结构的支承辊组合使用,还可以在成型区域的一部分中使用。
[第二实施方式]
上述第一实施方式的支承辊在凸缘46和旋转构件42之间具有比旋转构件42高的热传导率的传热构件48。与此相对,本实施方式的支承辊在凸缘和旋转构件之间具有比旋转构件低的热传导率的隔热构件。本实施方式的支承辊比第一实施方式的支承辊更不易热量逸出,容易达到高温,易与玻璃带14相粘。因此,在成形装置10中,本实施方式的支承辊可在比第一实施方式的支承辊下游侧的低温区域(玻璃带14为超过107.5~107.65dPa·s的粘度范围的区域)中使用。在无碱玻璃的情况下,玻璃带14为超过107.5~107.65dPa·s的粘度范围相当于玻璃带14在937℃以上且低于946℃的温度范围。
图4是表示本发明第二实施方式的支承辊的剖视图。支承辊140由旋转构件142、轴构件144、作为伸出构件的凸缘146、第二隔热构件148、第一隔热构件160、调芯构件164、弹性体166等构成。
旋转构件142以与图3等所示的旋转构件42相同的方式构成。
轴构件144以与图3等所示的轴构件44相同的方式构成,穿过形成于旋转构件142的中央部的通孔,与旋转构件142一起旋转。轴构件144在内部具有流通水等制冷剂的制冷剂流路145。
凸缘146也可以与轴构件144一体形成。凸缘146在轴构件144的中途从轴构件144的外周朝旋转构件142的径向伸出。在凸缘146的内周形成有从轴构件144的制冷剂流路145分岔出的分岔路147,分岔路147延伸至凸缘146的外周附近。利用在分岔路147中流过的制冷剂,对凸缘146进行冷却。
第二隔热构件148例如形成为环状。第二隔热构件148的内径比轴构件144的外径大,第二隔热构件148与轴构件144不接触。第二隔热构件148通过形成在凸缘146的靠旋转构件142一侧的侧面上的定位槽149来定位。
第二隔热构件148设置在旋转构件142和凸缘146之间,具有比旋转构件142低的热传导率,抑制从玻璃带14传导的旋转构件142的热量向凸缘146逸出。难以从侧面将旋转构件142冷却,难以通过与旋转构件142的接触将玻璃带14冷却,不容易变硬。藉此,旋转构件142容易按压玻璃带14,易于抑制玻璃带14的宽度方向上的收缩。对玻璃带14的温度低的部分特别有效。
在此,第二隔热构件148的热传导率以及旋转构件142的热传导率在支承辊140的使用温度下进行测定。在支承辊140的使用温度下,第二隔热构件148的热传导率优选为0.01~30W/(m·℃)。
第二隔热构件148的材料只要是比旋转构件142热传导率低的材料即可,没有特别限定,例如可使用板岩等。
第二隔热构件148和旋转构件142不需要紧密接触,可以没有相当于第一实施方式的按压构件50以及第一弹性体54的构件。
第一隔热构件160以与图3等所示的隔热构件60相同的方式构成,配置于旋转构件142的内周和轴构件144的外周之间,具有比旋转构件142低的热传导率,抑制旋转构件142的热量向轴构件144逃逸。旋转构件142的径向上的温度梯度变得更加平缓,能抑制因旋转构件142的热应力而引起的破损。
调芯构件164以与图3等所示的调芯构件64相同的方式构成,是使第一隔热构件160的中心线和轴构件144的中心线对齐的构件,例如形成为筒状,并配置于第一隔热构件160的内周和轴构件144的外周之间。
另外,在本实施方式中,在第一隔热构件160的内周与轴构件144的外周之间配置有调芯构件164,但也可以没有调芯构件164,还可以在第一隔热构件160的内周与轴构件144的外周之间具有些许间隙。
弹性体166以与图3等所示的第二弹性体66相同的方式构成,通过能沿轴构件144的轴向自由移位的调芯构件164,将能沿轴构件144的轴向自由移位的第一隔热构件160朝向凸缘146推压。弹性体166例如由碟簧构成,轴构件144被插通在形成于弹性体166的通孔中。弹性体166以比自然状态收缩的状态配置在和轴构件144的螺纹轴部144a螺合的螺母168与调芯构件164之间。
另外,本实施方式的弹性体166由碟簧构成,但也可以由螺旋弹簧构成,弹性体166的结构没有特别限定。在没有调芯构件164的情况下,弹性体166与第一隔热构件160接触,将第一隔热构件160朝向凸缘146推压。此外,也可以没有弹性体166,在这种情况下,通过将螺母168旋紧,使调芯构件164与第一隔热构件160紧密接触,使第一隔热构件160与旋转构件142紧密接触。
实施例
在例1~例4中,对烧结体相对于熔融玻璃的湿润性和烧结体中所含的杂质间的关系进行研究。
评价用的试验片及试验板根据每个例子,对不同的氮化硅(Si3N4)质陶瓷的烧结体进行加工来制作。
烧结体中的杂质的含量通过辉光放电质谱法分析从烧结体呈方形切下的试验片来进行测定。作为测定对象的杂质为作为烧结助剂而包含的杂质,为铝(Al)、镁(Mg)、钛(Ti)、锆(Zr)、钇(Y)。
利用高温湿润性试验机(爱发科理工株式会社(アルバック理工社)制、WET1200),来测定烧结体相对于熔融玻璃的湿润性。具体来说,将无碱玻璃(旭硝子株式会社(旭硝子社)制、AN100)的方形玻璃片放置于厚度加工为1mm的试验片上,在氮气气氛中,在10分钟内升温至1150℃,并在1150℃下保持十分钟,以生成熔融玻璃,然后在90秒内将温度从1150℃降低至1050℃,并维持在1050℃,对液滴的接触角进行测定。测定在降低至1050℃的时刻以及从该时刻起的两小时后、四小时后、六小时后、八小时后进行。接触角越大,意味着熔融玻璃越不容易浸润烧结体,因此表示熔融玻璃与烧结体的反应性低。此外,接触角的时间变化越少,意味着越容易持续浸润不易度。
评价的结果示于表1及图5。在图5中,纵轴表示接触角(°),横轴表示经过时间(h:小时)。另外,10000质量ppm为1质量%。
表1
从表1及图5可知,如果Al的含量在0.1质量%以下,优选为低于0.1质量%,Mg的含量在0.7质量%以下、优选为低于0.7质量%,Ti的含量在0.9质量%以下、优选为低于0.9质量%,Zr的含量在3.5质量%以下、优选为低于3.5质量%,Y的含量在0.5质量%以上且在10质量%以下,优选为高于0.5质量%、低于10质量%,则接触角的时间变化越少,经过8小时后的接触角越大,因此能获得良好的耐久性。
以上,对支承辊、玻璃板的制造方法及玻璃板的制造装置的实施方式等进行了说明,但本发明不限定于上述实施方式。本发明能在权利要求书中记载的内容的范围内进行变形及改进。
例如,上述实施方式的支承辊40能在将玻璃带14成型在熔融金属16上的浮法中使用,但也可以用于其它的成型方法,例如也可以用于融合法。
上述实施方式的旋转构件42在外周具有齿轮状的凹凸,但也可以在外周不具有齿轮状的凹凸。由于制冷剂在旋转构件的内部不流动,因此在旋转构件附近,玻璃带不会被强力地冷却,而不容易变硬。因而,即便没有齿轮状的凹凸,旋转构件也容易对玻璃带进行按压,从而能抑制玻璃带的宽度方向上的收缩。
图6是表示变形例的旋转构件的剖视图。图7是表示图6的旋转构件的凸形状的尺寸的第一幅图。图8是表示图6的旋转构件的凸形状的尺寸的第二幅图。
使用图6所示的旋转构件242,以代替图3所示的旋转构件42或图4所示的旋转构件142。旋转构件242的外周面整周的截面形状形成为向径向外侧凸出的弯曲状,轴向中央部比轴向两端部更向着径向的外侧突出。旋转构件242的外周面整周具有相同的截面形状。由于没有齿轮状的凹凸,因此不容易破损,能降低成型及加工成本。
例如,如图7所示,考虑与玻璃带14间的抓持力,上述凸出的弯曲状的曲率半径Ra优选为R1~R100mm,较优选为R3~R50mm,更优选为R5~R30mm,特别优选为R10~R20mm。此外,在上述凸出的弯曲状中,例如如图8所示,上述轴向中央部的曲率半径Rb与上述轴向两端部的曲率半径Rc也可以是复合R。此时,曲率半径Rb、Rc均优选为R1~R100mm,较优选为R3~R50mm,更优选为R5~R30mm,特别优选为R10~R20mm。此外,在上述凸出的弯曲状中,也可以在一部分上具有平坦部,但由于不具有平坦部更能使与玻璃带14的抓持力稳定,因而优选。
考虑到与玻璃带14间的抓持力,图7所示的上述凸出的弯曲状的旋转构件242的半径方向的宽度d优选为0.5mm以上,较优选为1mm以上,更优选为2mm以上。同样地,上述凸出的弯曲状的旋转构件242的半径方向的宽度d优选为5mm以下,较优选为4mm以下。
考虑到防止凸缘46、146与玻璃带14的接触及轴构件44、144的水平性,图7所示的旋转构件242的半径r优选为100mm以上,较优选为150mm以上,更优选为180mm以上;考虑到旋转构件242与玻璃带14间的位置调节及旋转构件242的旋转速度的微调,旋转构件242的半径r优选为350以下,较优选为300mm以下,更优选为270mm以下。
考虑到与玻璃带14间的抓持力,旋转构件242的厚度w优选为5mm以上,较优选为10mm以上,更优选为15mm以上,特别优选为30mm以上;考虑到提高玻璃带14的平坦性及防止不需要的抓持宽度的扩大,旋转构件242的厚度w优选为120mm以下,较优选为100mm以下,更优选为80mm以下,进一步优选为60mm以下,特别优选为40mm以下。
图9是表示另一变形例的旋转构件的剖视图。使用图9所示的旋转构件342,以代替图3所示的旋转构件42或图4所示的旋转构件142。旋转构件342的外周面的截面形状为平坦,旋转构件342在外周面与侧面之间具有截面形状带有圆角的边界部。边界部通过倒角等方式形成。
在图6所示的变形例及图9所示的变形例中,也可以在旋转构件的外周面上设置多个高度为0.1~10mm的突起,还可以在旋转构件的外周面上设置多个深度为0.1~10mm的槽。此外,还可以在旋转构件的外周面上同时设置有突起和槽。突起的高度及槽的深度以旋转构件的外周面为基准面进行计算测量。突起的高度及槽的深度比图7所示的半径r、图7所示的曲率半径Ra及图8所示的曲率半径Rb、Rc小。
本申请要求2013年5月16日向日本专利局提出申请的日本专利特愿2013-104380号的优先权,并将日本专利特愿2013-104380号的全部内容援引入本申请。
符号说明
10玻璃板的成形装置
40支承辊
42旋转构件
43凹凸
44轴构件
46凸缘(伸出构件)
48传热构件
50按压构件
51按压构件本体
52接触部
54第一弹性体
60隔热构件
64调芯构件
66第二弹性体。
140支承辊
142旋转构件
144轴构件
146凸缘(伸出构件)
148第二隔热构件
160第一隔热构件
166弹性体
Claims (13)
1.一种支承辊,对平板带状的玻璃带进行支承,其特征在于,包括:
旋转构件,所述旋转构件与所述玻璃带接触;以及
轴构件,所述轴构件在内部具有制冷剂流路,并且与所述旋转构件一起旋转,
所述旋转构件由陶瓷形成,
在穿过所述旋转构件的通孔的所述轴构件的外周和所述旋转构件的内周之间配置有具有比所述旋转构件的热传导率低的热传导率的第一隔热构件。
2.如权利要求1所述的支承辊,其特征在于,包括:
伸出构件,所述伸出构件从所述轴构件的外周伸出;以及
第二隔热构件,所述第二隔热构件配置在所述伸出构件和所述旋转构件之间,具有比所述旋转构件的热传导率低的热传导率。
3.如权利要求1或2所述的支承辊,其特征在于,所述旋转构件中的与所述第一隔热构件接触的接触面为锥形。
4.如权利要求1~3中任一项所述的支承辊,其特征在于,所述第一隔热构件中的与所述旋转构件接触的接触面为锥形。
5.如权利要求1~4中任一项所述的支承辊,其特征在于,在所述第一隔热构件的内周与所述轴构件的外周之间具有调心构件。
6.如权利要求1~5中任一项所述的支承辊,其特征在于,所述旋转构件中的至少与所述玻璃带接触的部分由氮化硅质陶瓷形成。
7.如权利要求6所述的支承辊,其特征在于,所述氮化硅质陶瓷为烧结体,铝(Al)的含量在0.1质量%以下,镁(Mg)的含量在0.7质量%以下,钛(Ti)的含量在0.9质量%以下。
8.如权利要求7所述的支承辊,其特征在于,所述氮化硅质陶瓷中,锆(Zr)的含量在3.5质量%以下,钇(Y)的含量在0.5质量%以上、10质量%以下。
9.如权利要求1~8中任一项所述的支承辊,其特征在于,所述旋转构件的外周面整周形成为截面形状向径向外侧凸出的弯曲状。
10.如权利要求1~8中任一项所述的支承辊,其特征在于,所述旋转构件在外周具有齿轮状的凹凸。
11.一种玻璃板的成型方法,其特征在于,具有使用权利要求1~10中任一项所述的支承辊对平板带状的玻璃带进行支承的工序。
12.一种玻璃板的成型装置,其特征在于,具有权利要求1~10中任一项所述的支承辊。
13.一种玻璃板的制造方法,其特征在于,具有使用权利要求1~10中任一项所述的支承辊对平板带状的玻璃带进行支承的工序,之后,具有将所述玻璃带退火、切断的工序。
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Legal Events
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Address after: Tokyo, Japan Patentee after: AGC Corporation Address before: Tokyo, Japan Patentee before: Asahi Glass Co., Ltd. |