CN107954595A - 玻璃传送用辊、玻璃制造装置、玻璃制造方法、及玻璃传送用辊的制造方法 - Google Patents

玻璃传送用辊、玻璃制造装置、玻璃制造方法、及玻璃传送用辊的制造方法 Download PDF

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Abstract

一种玻璃传送用辊、玻璃制造装置、玻璃制造方法、及玻璃传送用辊的制造方法,本发明的玻璃传送用辊的一形态是具备第一辊主体部和第二辊主体部的玻璃传送用辊,其特征在于,第一辊主体部具备第一辊壳体部和辊轴部,第一辊壳体部沿规定方向延伸,辊轴部固定于第一辊壳体部,且比第一辊壳体部向规定方向突出,第二辊主体部具备第二辊壳体部和固定单元,第二辊壳体部沿规定方向延伸,在规定方向上与第一辊壳体部并排配置,包围辊轴部的径向外侧,固定单元经由设置在第二辊壳体部与辊轴部之间的支承部而将第二辊壳体部固定于辊轴部。

Description

玻璃传送用辊、玻璃制造装置、玻璃制造方法、及玻璃传送用 辊的制造方法
技术领域
本发明涉及玻璃传送用辊、玻璃制造装置、玻璃制造方法、及玻璃传送用辊的制造方法。
背景技术
例如,专利文献1记载了利用传送辊传送玻璃带的玻璃板的制造装置。利用这样的制造装置制造的玻璃板使用于例如液晶显示器(LCD)用玻璃基板。
【在先技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本国特开2011-132099号公报
【发明要解决的课题】
然而,近年来,液晶显示器的大型化的需要不断升高,希望使用于液晶显示器的玻璃基板的大型化。在使制造的玻璃基板大型化时,存在产生如下需要的情况:需要对应于制造的玻璃板的大型化而增大在制造装置中传送玻璃带的传送辊(玻璃传送用辊)的尺寸。这种情况下,需要新制造尺寸更大的传送辊,存在制造成本增大的问题。
发明内容
本发明的一形态鉴于上述问题点而作出,其目的之一在于提供一种能够降低制造成本的玻璃传送用辊、具备这样的玻璃传送用辊的玻璃制造装置、及使用了这样的玻璃制造装置的玻璃制造方法。而且,其目的之一在于提供一种能够降低制造成本的玻璃传送用辊的制造方法。
【用于解决课题的方案】
本发明的玻璃传送用辊的一形态是具备第一辊主体部和第二辊主体部的玻璃传送用辊,其特征在于,所述第一辊主体部具备第一辊壳体部和辊轴部,所述第一辊壳体部沿规定方向延伸,所述辊轴部固定于所述第一辊壳体部,且比所述第一辊壳体部向所述规定方向突出,所述第二辊主体部具备第二辊壳体部和固定单元,所述第二辊壳体部沿所述规定方向延伸,所述第二辊壳体部在所述规定方向上与所述第一辊壳体部并排配置,所述第二辊壳体部将所述辊轴部的径向外侧包围,所述固定单元经由设置在所述第二辊壳体部与所述辊轴部之间的支承部而将所述第二辊壳体部固定于所述辊轴部。
本发明的玻璃传送用辊的制造方法的一形态是具备第一辊主体部的玻璃传送用辊的制造方法,该第一辊主体部具备沿规定方向延伸的第一辊壳体部和比所述第一辊壳体部向所述规定方向突出的辊轴部,所述玻璃传送用辊的制造方法的特征在于,包括如下工序:将所述第一辊壳体部与所述辊轴部固定的工序;对所述第一辊壳体部和所述辊轴部进行热处理的工序;及将第二辊壳体部以在所述规定方向上与所述第一辊壳体部并排的状态,经由设置在所述第二辊壳体部与所述辊轴部之间的支承部而固定于所述辊轴部的工序,所述第二辊壳体部沿所述规定方向延伸且包围所述辊轴部的径向外侧。
【发明效果】
根据本发明的一形态,提供一种能够降低制造成本的玻璃传送用辊、具备这样的玻璃传送用辊的玻璃制造装置、及使用了这样的玻璃制造装置的玻璃制造方法。而且,提供一种能够降低制造成本的玻璃传送用辊的制造方法。
附图说明
图1是表示第一实施方式的玻璃传送用辊的图,是图4的I-I剖视图。
图2是表示第一实施方式的玻璃传送用辊的部分的图,是图1的局部放大图。
图3是表示第二实施方式的玻璃传送用辊的部分的剖视图。
图4是表示本实施方式的玻璃制造装置的部分的剖视图。
图5是本发明的一实施方式的基于浮法的板玻璃的采板示意图。
图6是本发明的另一实施方式的基于浮法的板玻璃的采板示意图。
图7是表示本实施方式的玻璃传送用辊的制造方法的次序的流程图。
【标号说明】
1…玻璃制造装置,2…金属液槽(成形炉),6…渣箱,10…缓冷炉,40、50、140…玻璃传送用辊,40a…第一辊主体部,40b、40c、140b…第二辊主体部,40d、140d…固定单元,41…第一辊壳体部,42a、42b…第二辊壳体部,42c、42d…阶梯部,42g…大内径壳体部,42h…小内径壳体部,43a、43b…盖部,43c、43d…贯通孔(盖部的贯通孔),45a、46a、145a…贯通孔(支承部的贯通孔),44a、44b、144a…辊轴部,45、46、145…支承部,47…嵌合部,47a…大径部,47b…小径部,47c…内螺纹孔,48…螺栓,144c…大径轴部,144d…锥形轴部,144e…小径轴部,147…螺母部(嵌合部),GR…玻璃带
具体实施方式
以下,参照附图,说明本发明的实施方式的玻璃传送用辊、玻璃制造装置、玻璃制造方法、及玻璃传送用辊的制造方法。需要说明的是,本发明的范围没有限定为以下的实施方式,在本发明的技术思想的范围内能够任意变更。而且,在以下的附图中,为了容易理解各结构,有时使各构造中的比例尺及个数等与实际的构造中的比例尺及个数等不同。
在附图中,适当地示出XYZ坐标系作为三维正交坐标系,将Z轴方向设为铅垂方向,将X轴方向设为图4所示的玻璃制造装置1的长度方向,将Y轴方向设为玻璃制造装置1的宽度方向。玻璃制造装置1的长度方向是图4中的左右方向,在本说明书中,是玻璃带GR的传送方向。而且,玻璃制造装置1的宽度方向(规定方向)是图1中的左右方向,是与玻璃带GR的传送方向及铅垂方向这两方正交的方向。
需要说明的是,在本说明书中,玻璃带GR的传送方向是在俯视观察下传送玻璃带GR的方向。而且,在本说明书中,上游侧及下游侧是相对于玻璃制造装置1内的玻璃带GR的传送方向(X轴方向)的上游侧及下游侧。在本实施方式中,+X侧为下游侧,-X侧为上游侧。
另外,在以下的说明中,只要没有特别说明,宽度方向就是指玻璃制造装置1的宽度方向及玻璃带GR的宽度方向,传送方向是指玻璃带GR的传送方向。
<第一实施方式>
图1是表示本实施方式的玻璃传送用辊40的图,是图4的I-I剖视图。图2是表示本实施方式的玻璃传送用辊40的部分的图,是图1的局部放大图。
如图1及图2所示,玻璃传送用辊40沿宽度方向(规定方向、Y轴方向)延伸。玻璃传送用辊40具备第一辊主体部40a和第二辊主体部40b、40c。
需要说明的是,在以下的说明中,对于某对象,有时将宽度方向(Y轴方向)上的接近玻璃传送用辊40的中心的一侧称为“宽度方向内侧”,有时将宽度方向上的距玻璃传送用辊40的中心远的一侧称为“宽度方向外侧”。
第一辊主体部40a具备第一辊壳体部41、盖部43a、43b、及辊轴部44a、44b。
第一辊壳体部41沿宽度方向(Y轴方向)延伸。第一辊壳体部41是在宽度方向的两端开口并以中心轴J为中心的圆筒状。中心轴J是与宽度方向平行的假想轴。为了对大型的玻璃板进行采板而第一辊壳体部41的宽度方向的尺寸L1优选为4500mm以上,更优选为5000mm以上,进一步优选为5500mm以上。第一辊壳体部41的材质是例如热成形不锈钢型钢、耐热不锈钢等不锈钢。
如图2所示,盖部43a是中心轴J穿过其中心的圆板状。盖部43a嵌合而固定于第一辊壳体部41的宽度方向一方侧(+Y侧)的开口。盖部43a例如通过焊接而与第一辊壳体部41固定。在图2的例子中,通过在盖部43a的宽度方向外侧(+Y侧)的面与第一辊壳体部41的内周面接触的接触部分设置的焊接部49a,将盖部43a固定于第一辊壳体部41。在盖部43a的中央形成有沿宽度方向(Y轴方向)贯通盖部43a的贯通孔43c。中心轴J穿过贯通孔43c的中心。
如图1所示,盖部43b是中心轴J穿过其中心的圆板状。盖部43b嵌合而固定于第一辊壳体部41的宽度方向另一方侧(-Y侧)的开口。盖部43b与盖部43a同样地固定于第一辊壳体部41。在盖部43b的中央形成有沿宽度方向(Y轴方向)贯通盖部43b的贯通孔43d。中心轴J穿过贯通孔43d的中心。
辊轴部44a是以中心轴J为中心而沿宽度方向(Y轴方向)延伸的圆柱状。辊轴部44a配置在第一辊壳体部41的宽度方向一方侧(+Y侧)的端部。辊轴部44a经由盖部43a而固定于第一辊壳体部41,比第一辊壳体部41向宽度方向外侧(+Y侧)突出。
如图2所示,辊轴部44a的宽度方向内侧(-Y侧)的端部嵌合而固定于盖部43a的贯通孔43c。换言之,盖部43a经由在中央形成的贯通孔43c而固定于辊轴部44a。辊轴部44a的宽度方向内侧的端部例如通过焊接而与盖部43a固定。在图2的例子中,辊轴部44a利用焊接部49b及焊接部49c而固定于盖部43a。焊接部49b设置在盖部43a的宽度方向外侧(+Y侧)的面与辊轴部44a的外周面接触的接触部分。焊接部49c设置在盖部43a的宽度方向内侧的面与辊轴部44a的宽度方向内侧的端面接触的接触部分。辊轴部44a的材质例如是一般构造用轧制钢材(SS材)、不锈钢等。
如上所述,第一辊主体部40a通过将第一辊壳体部41、盖部43a及辊轴部44a焊接而构成。即,在本实施方式中,玻璃传送用辊40具备将第一辊壳体部41和辊轴部44a经由盖部43a进行固定的多个焊接部49a、49b、49c。
如图1所示,辊轴部44b是以中心轴J为中心而沿宽度方向(Y轴方向)延伸的圆柱状。辊轴部44b配置在第一辊壳体部41的宽度方向另一方侧(-Y侧)的端部。辊轴部44b经由盖部43b而固定于第一辊壳体部41,比第一辊壳体部41向宽度方向外侧(-Y侧)突出。即,在本实施方式中,辊轴部44a、44b比第一辊壳体部41向宽度方向的两侧突出。
辊轴部44b的宽度方向内侧(-Y侧)的端部嵌合而固定于盖部43b的贯通孔43d。辊轴部44b与盖部43b的固定方法和辊轴部44a与盖部43a的固定方法相同。辊轴部44b的材质与辊轴部44a相同。
辊轴部44a的宽度方向外侧(+Y侧)的端部、及辊轴部44b的宽度方向外侧(-Y侧)的端部被支承为能够绕中心轴J旋转。辊轴部44a的宽度方向外侧(+Y侧)的端部、或辊轴部44b的宽度方向外侧(-Y侧)的端部与未图示的驱动装置连接。辊轴部44a、44b利用驱动装置而绕中心轴J旋转。这样,第一辊主体部40a将宽度方向(Y轴方向)的两端支承为能够绕中心轴J旋转。
第二辊主体部40b、40c在宽度方向(Y轴方向)上与第一辊壳体部41并排配置。第二辊主体部40b配置在第一辊壳体部41的宽度方向一方侧(+Y侧)。第二辊主体部40c配置在第一辊壳体部41的宽度方向另一方侧(-Y侧)。第二辊主体部40b固定于辊轴部44a。第二辊主体部40c固定于辊轴部44b。
第二辊主体部40b与第二辊主体部40c除了在宽度方向(Y轴方向)上反转的点之外为同样的结构,因此在以下的说明中,有时代表性地仅说明第二辊主体部40b。如图2所示,第二辊主体部40b具备第二辊壳体部42a和固定单元40d。
第二辊壳体部42a沿宽度方向(Y轴方向)延伸。第二辊壳体部42a是在宽度方向的两端开口并以中心轴J为中心的圆筒状。第二辊壳体部42a在宽度方向上与第一辊壳体部41并排配置。第二辊壳体部42a将辊轴部44a的径向外侧包围。第一辊壳体部41的宽度方向外侧(一方侧、+Y侧)的端部与第二辊壳体部42a的宽度方向内侧(另一方侧、-Y侧)的端部接触。第一辊壳体部41与第二辊壳体部42a的外径相同。第一辊壳体部41的外周面与第二辊壳体部42a的外周面连接成大致同一平面。
需要说明的是,在本说明书中,“第一辊壳体部与第二辊壳体部的外径相同”也包括第一辊壳体部的外径与第二辊壳体部的外径大致相同的情况。“第一辊壳体部的外径与第二辊壳体部的外径大致相同”包括例如第一辊壳体部的外径与第二辊壳体部的外径之比为0.9以上且1.1以下左右的情况。
第二辊壳体部42a具备大内径壳体部42g、小内径壳体部42h、及阶梯部42c、42d。大内径壳体部42g分别配置在小内径壳体部42h的宽度方向两侧,是第二辊壳体部42a的宽度方向两端部。小内径壳体部42h的内径比大内径壳体部42g的内径小。
阶梯部42c、42d由大内径壳体部42g和小内径壳体部42h形成。阶梯部42c、42d形成在第二辊壳体部42a的内周面的宽度方向两端。阶梯部42c配置在第二辊壳体部42a的内周面的宽度方向外侧(+Y侧)。阶梯部42c是第二辊壳体部42a的内径从宽度方向内侧(-Y侧)朝向宽度方向外侧变大的阶梯。阶梯部42d配置在第二辊壳体部42a的内周面的宽度方向内侧。阶梯部42d是第二辊壳体部42a的内径从宽度方向外侧朝向宽度方向内侧变大的阶梯。
图1所示的第二辊壳体部42a的宽度方向(Y轴方向)的尺寸L2比例如第一辊壳体部41的尺寸L1小。第二辊壳体部42a的尺寸L2例如为250mm以上。
如图2所示,固定单元40d将第二辊主体部40b固定于第一辊主体部40a的辊轴部44a。固定单元40d具备嵌合部47、支承部45、46、及螺栓48。
嵌合部47是以中心轴J为中心而沿宽度方向(Y轴方向)延伸的圆筒状。嵌合部47从径向外侧嵌合于辊轴部44a。嵌合部47配置在第二辊壳体部42a的内部的宽度方向外侧(+Y侧)的端部。
嵌合部47具备大径部47a、及小径部47b。在大径部47a形成有沿径向贯通大径部47a的壁部的多个内螺纹孔47c。即,嵌合部47具备沿径向贯通嵌合部47的壁部的内螺纹孔47c。多个内螺纹孔47c例如沿中心轴J的周向等间隔地配置。小径部47b是外径比大径部47a小的部分。小径部47b设置在大径部47a的宽度方向内侧(-Y侧),即大径部47a的宽度方向的第一辊壳体部41侧。更详细而言,小径部47b与大径部47a的宽度方向内侧的端部连接。
螺栓48将第二辊主体部40b固定于辊轴部44a。更详细而言,螺栓48将嵌合部47与辊轴部44a固定。在本实施方式中,螺栓48设置多个。多个螺栓48分别从嵌合部47的径向外侧拧入于内螺纹孔47c。螺栓48的前端被按压于辊轴部44a的外周面。由此,螺栓48经由内螺纹孔47c而将嵌合部47与辊轴部44a固定,嵌合部47在宽度方向上固定于辊轴部44a的轴端侧的部分。
在本实施方式中,支承部设置支承部45和支承部46这2个。即,固定单元40d具备多个支承部。支承部45和支承部46设置在第二辊壳体部42a与辊轴部44a的径向之间。
支承部45的形状为圆板状。中心轴J穿过支承部45的中心。支承部45配置在第二辊壳体部42a的内部的宽度方向外侧(+Y侧)的部分。支承部45嵌合于第二辊壳体部42a。支承部45的径向外端例如通过焊接而固定于第二辊壳体部42a的内周面。支承部45与第二辊壳体部42a的阶梯部42c接触。更详细而言,支承部45的宽度方向内侧(-Y侧)的面的外缘和阶梯部42c的与宽度方向(Y轴方向)正交的阶梯面42e接触。
在支承部45的中央形成有沿宽度方向(Y轴方向)贯通支承部45的贯通孔45a。嵌合部47的小径部47b嵌合于贯通孔45a。即,以经由嵌合部47而间接地嵌合辊轴部44a的方式在支承部45的中央形成有贯通孔45a。支承部45设置在第二辊壳体部42a与嵌合部47的径向之间。贯通孔45a的内周面与小径部47b的外周面例如通过焊接来固定。由此,支承部45利用嵌合部47而与辊轴部44a固定。
需要说明的是,在本说明书中,“支承部利用嵌合部而与辊轴部固定”只要是嵌合部有助于将支承部固定于辊轴部的情况即可。即,“支承部利用嵌合部而与辊轴部固定”可以是如本实施方式那样嵌合部47配置在支承部45与辊轴部44a之间,也可以是嵌合部47配置在支承部45与辊轴部44a之间以外的部位。
支承部45与第二辊壳体部42a和嵌合部47这两方固定,由此,第二辊壳体部42a经由支承部45而与嵌合部47固定。在本实施方式中,第二辊壳体部42a的与嵌合部47固定的部位在宽度方向(Y轴方向)上是第二辊壳体部42a的与支承部45固定的部位,是靠近与第一辊壳体部41相反的一侧(+Y侧)的部分。
支承部45的宽度方向外侧(+Y侧)的面的贯通孔45a的缘部和由嵌合部47的大径部47a及小径部47b产生的阶梯部的与宽度方向(Y轴方向)正交的阶梯面接触。
支承部46是中心轴J穿过其中心的圆板状。支承部46配置在第二辊壳体部42a的内部的宽度方向内侧(-Y侧)的部分。支承部46嵌合于第二辊壳体部42a。支承部46的径向外端例如通过焊接而固定于第二辊壳体部42a的内周面。在本实施方式中,第二辊壳体部42a的与支承部46固定的部位在宽度方向(Y轴方向)上是靠近第一辊壳体部41侧(-Y侧)的部分。
支承部46与第二辊壳体部42a的阶梯部42d接触。更详细而言,支承部46的宽度方向外侧(+Y侧)的面的外缘和阶梯部42d的与宽度方向(Y轴方向)正交的阶梯面42f接触。在支承部46的中央形成有沿宽度方向(Y轴方向)贯通支承部46的贯通孔46a。辊轴部44a穿过并嵌合于贯通孔46a。即,以供辊轴部44a嵌合的方式在支承部46的中央形成有贯通孔46a。
如以上所述,固定单元40d经由设置在第二辊壳体部42a与辊轴部44a之间的支承部45、46,将第二辊壳体部42a固定于辊轴部44a。
如图1所示,第二辊主体部40c具备第二辊壳体部42b和与固定单元40d同样的固定单元。第二辊主体部40c通过该固定单元而固定于第一辊主体部40a。第二辊壳体部42b除了在宽度方向(Y轴方向)上反转而配置在第一辊壳体部41的宽度方向另一方侧(-Y侧)的点之外,与第二辊壳体部42a相同。这样,在本实施方式中,第二辊壳体部42a、42b分别配置在第一辊壳体部41的宽度方向的两侧。
第二辊壳体部42b的宽度方向(Y轴方向)的尺寸L3例如比第一辊壳体部41的尺寸L1小。第二辊壳体部42b的尺寸L3为例如250mm以上。第二辊壳体部42a的尺寸L2与第二辊壳体部42b的尺寸L3可以相同,也可以不同。
将第一辊壳体部41与第二辊壳体部42a、42b合在一起而形成的辊壳体部的全长L0例如比6000mm大。辊壳体部的全长L0比由玻璃传送用辊40传送的玻璃带GR的宽度方向(Y轴方向)的尺寸L4大。
通过未图示的驱动装置使第一辊主体部40a绕中心轴J旋转,从而第二辊主体部40b、40c也一起绕中心轴J旋转。由此,与第一辊壳体部41的外周面及第二辊壳体部42a、42b的外周面接触的玻璃带GR被传送。
由玻璃传送用辊40传送的玻璃带GR在宽度方向(Y轴方向)的两端形成耳部GRb。耳部GRb是例如在后述的玻璃制造装置1的金属液槽2中,未图示的顶辊与玻璃带GR卡合而形成的部分。耳部GRb是最终被切断而未成为产品的部分。位于耳部GRb的宽度方向内侧的中央部位GRa是调整板厚而成为产品的部分。中央部位GRa优选例如相比第一辊壳体部41与第二辊壳体部42a、42b的接缝而位于宽度方向内侧。需要说明的是,耳部GRb在通过熔化法制造玻璃板时的玻璃带GR中也形成。
根据本实施方式,设有第一辊主体部40a和第二辊主体部40b、40c,作为在玻璃传送用辊40中的与玻璃带GR接触的辊壳体部而设有第一辊壳体部41和第二辊壳体部42a、42b。因此,例如,将以往使用的辊壳体部作为第一辊壳体部41,在第一辊壳体部41连结第二辊壳体部42a、42b,由此能得到宽度方向的尺寸更大的玻璃传送用辊40。因此,能够降低玻璃传送用辊40的制造成本。由此,在制造更大型的玻璃板的情况下,能够降低与大型的玻璃板的制造对应的玻璃制造装置的制造成本。
另外,例如,考虑制造仅是宽度方向的尺寸更大的辊壳体部而制造与大型的玻璃板的制造对应的玻璃传送用辊的情况。这种情况下,以往使用的制造辊壳体部的装置(例如,离心铸造机)的话,存在尺寸不足而无法制造辊壳体部的情况。而且,即使在能够制造时,也存在无法将制造出的辊壳体部放入对制造出的辊壳体部进行热处理的热处理炉的情况。因此,为了制造宽度方向的尺寸更大的玻璃传送用辊,需要新准备制造辊壳体部的装置和热处理炉中的至少一方,存在用于准备玻璃传送用辊的制造设备的成本增大的情况。
针对该问题,根据本实施方式,能够使第一辊壳体部41的宽度方向的尺寸L1和第二辊壳体部42a、42b的宽度方向的尺寸L2、L3为以往的辊壳体部的宽度方向的尺寸以下,并使玻璃传送用辊40的全长L0比以往大。因此,作为制造第一辊壳体部41及第二辊壳体部42a、42b的装置及对制造出的第一辊壳体部41及第二辊壳体部42a、42b进行热处理的热处理炉,可以利用已存的设备。因此,能够降低用于准备制造宽度方向的尺寸更大的玻璃传送用辊40的设备的成本。
另外,例如,与玻璃带GR中的成为产品的中央部位GRa接触的辊壳体部优选为没有接缝的单一的构件。这是因为,如果接缝中存在阶梯等,则在玻璃带GR中产生应变,所制造的玻璃板的品质有时会下降。
另一方面,玻璃带GR的宽度方向两侧的耳部GRb是最终被切断而未成为产品的部分。因此,在传送耳部GRb的部分,即使辊壳体部存在接缝,也能够抑制所制造的产品的品质的下降。
根据本实施方式,将中央部位GRa作为玻璃带GR的比第一辊壳体部41靠宽度方向内侧的部分,将和第一辊壳体部41与第二辊壳体部42a、42b的接缝接触的部分作为耳部GRb,由此能够抑制玻璃板的品质的下降,并制造大型的玻璃板。
将以上的情况换而言之的话,以往即使通过单一的构件制造辊壳体部,由于在玻璃带GR的宽度方向两侧存在不成为产品的耳部GRb,因此也仅能制造出比辊壳体部的宽度方向的尺寸减小耳部GRb的量的板玻璃。相对于此,根据本实施方式,将传送耳部GRb的部分设为第二辊壳体部42a、42b,由此,通过作为单一的构件而制造出的第一辊壳体部41,能够使可传送的中央部位GRa的宽度方向的尺寸比以往增大。由此,能够增大可高品质地制造的玻璃板的尺寸。
如以上所述,不用将玻璃传送用辊的制造设备从已存的设备进行变更,就能够制造出用于制造大型的玻璃板的玻璃传送用辊40,并能够维持使用玻璃传送用辊40所制造的大型的玻璃板的品质。
需要说明的是,例如,即使在使用熔化法等的浮法以外的玻璃板的制造方法的情况下,所制造的玻璃板也是将玻璃带GR的宽度方向两侧的部分切断。因此,上述的效果是在浮法以外的玻璃板的制造方法中也能得到的效果。
另外,例如,在作为单一的构件而制造辊壳体部时,存在越增大宽度方向的尺寸则辊壳体部的挠曲越变大的问题。当辊壳体部的挠曲变大时,存在玻璃带GR的缓冷精度下降的情况,且存在所制造的玻璃板的品质下降的情况。
相对于此,根据本实施方式,由分别固定于辊轴部44a、44b的第一辊壳体部41及第二辊壳体部42a、42b构成辊壳体部。因此,与作为单一的构件来制造辊壳体部的情况相比,能够减小辊壳体部的挠曲。因此,根据本实施方式,能够抑制所制造的玻璃板的品质的下降。
如以上所述,在传送物为玻璃带GR的情况下,利用传送辊维持传送物的品质并进行传送的要求特别大。根据本实施方式,能得到在维持玻璃带GR的品质的状态下可传送宽度方向的尺寸更大的玻璃带GR的玻璃传送用辊40。因此,本实施方式的结构是在传送玻璃带GR的玻璃传送用辊中特别有用的结构。
另外,固定单元40d经由支承部45、46而将第二辊壳体部42a与第一辊主体部40a的辊轴部44a固定,由此将第一辊主体部40a与第二辊主体部40b固定。因此,能够轴精度良好地连结第一辊壳体部41与第二辊壳体部42a。
另外,根据本实施方式,第二辊壳体部42a、42b由于形状为圆筒状,因此容易传送玻璃带GR。而且,容易轴精度良好地将第二辊壳体部42a、42b连结于第一辊壳体部41。
另外,根据本实施方式,支承部45、46的形状为圆板状。在支承部45、46的中央形成有供辊轴部44a嵌合的贯通孔45a、46a。因此,能够使支承部45、46的结构简单,并利用支承部45、46轴精度良好地将第二辊壳体部42a与辊轴部44a固定。
另外,根据本实施方式,设有支承部45和支承部46这2个支承部。因此,能够更稳定且轴精度更良好地将第二辊壳体部42a固定于辊轴部44a。由此,能够更稳定且轴精度更良好地将第一辊壳体部41与第二辊壳体部42a固定。
尤其是在本实施方式中,设有:支承部45,与第二辊壳体部42a的固定部位靠近与第一辊壳体部41侧相反的一侧(宽度方向外侧);及支承部46,与第二辊壳体部42a的固定部位靠近第一辊壳体部41侧(宽度方向内侧)。因此,利用支承部45和支承部46,能够在宽度方向两侧支承第二辊壳体部42a。因此,能够将第二辊壳体部42a稳定地固定于辊轴部44a。
另外,例如,在第一辊壳体部41与第二辊壳体部42a的宽度方向之间设有间隙的情况下,在该间隙有时会夹有杂质。这种情况下,由于夹有的杂质而由玻璃传送用辊40传送的玻璃带GR有时会损伤。
相对于此,根据本实施方式,第一辊壳体部41的宽度方向的端部与第二辊壳体部42a的宽度方向的端部接触。因此,能抑制在第一辊壳体部41与第二辊壳体部42a的宽度方向之间产生间隙的情况,能抑制由于夹有的杂质而玻璃带GR损伤的情况。
另外,根据本实施方式,第一辊壳体部41与辊轴部44a、44b经由嵌合于第一辊壳体部41的盖部43a、43b而固定。因此,能够轴精度良好地将第一辊壳体部41与辊轴部44a、44b固定。
另外,根据本实施方式,第一辊壳体部41、盖部43a、43b及辊轴部44a、44b通过焊接而固定。因此,能够将第一辊壳体部41、盖部43a、43b及辊轴部44a、44b牢固地固定。
另外,根据本实施方式,作为第二辊主体部而设有第二辊主体部40b和第二辊主体部40c这2个,各第二辊主体部40b、40c的第二辊壳体部42a、42b分别配置在第一辊壳体部41的宽度方向的两侧。因此,能够进一步增大玻璃传送用辊40的宽度方向的尺寸。而且,能够将玻璃带GR的宽度方向两侧的耳部GRb这两方都利用第二辊壳体部42a、42b传送。由此,能够高品质地制造出与作为单一的构件而制造出的第一辊壳体部41的宽度方向的尺寸大致相同大小的中央部位GRa。
另外,根据本实施方式,第二辊壳体部42a具备由大内径壳体部42g和小内径壳体部42h形成的阶梯部42c、42d,支承部45、46与阶梯部42c、42d接触。因此,能够将支承部45、46在宽度方向上进行定位。而且,能够将支承部45、46更牢固地固定于第二辊壳体部42a。
另外,根据本实施方式,固定单元40d具备嵌合于辊轴部44a的圆筒状的嵌合部47,支承部45经由嵌合部47而与辊轴部44a固定。因此,通过使嵌合部47嵌合于辊轴部44a,能够轴精度良好地将固定单元40d固定于辊轴部44a。由此,能够轴精度良好地将第二辊壳体部42a定位于第一辊主体部40a。因此,能够高精度地使第一辊壳体部41的外周面与第二辊壳体部42a的外周面成为同一平面。因此,即使在玻璃带GR的中央部位GRa与第一辊壳体部41和第二辊壳体部42a的接缝接触的情况下,也能够抑制玻璃带GR的品质的下降。其结果是,能够抑制所制造的玻璃板的品质的下降。
另外,根据本实施方式,嵌合部47具备大径部47a和外径比大径部47a小的小径部47b,在支承部45形成有供小径部47b嵌合的贯通孔45a。因此,能够轴精度良好地将支承部45固定于嵌合部47。而且,使支承部45与由大径部47a和小径部47b形成的阶梯部接触,由此能够将支承部45在宽度方向上定位。
另外,例如,玻璃传送用辊40在对于所传送的玻璃带GR进行缓冷的缓冷炉内使用。缓冷炉内的温度是例如300℃以上且700℃以下左右的高温。在此,当玻璃传送用辊40中存在残留应力时,在缓冷炉内被加热时,玻璃传送用辊40会产生应变,传送的玻璃带GR的品质有时会下降。因此,优选玻璃传送用辊40中没有残留应力。残留应力在玻璃传送用辊40的制造过程中,例如,通过进行使用了焊接的固定而产生。在玻璃传送用辊40的制造过程中产生了残留应力的情况下,进行热处理(应力除去退火)而除去残留应力。
相对于此,根据本实施方式,将第二辊壳体部42a固定于辊轴部44a的固定单元40d具备螺栓48。并且,通过利用螺栓48将嵌合部47固定于辊轴部44a,由此固定单元40d被固定于辊轴部44a。关于第二辊壳体部42b,也是除了在宽度方向(Y轴方向)上反转的点之外与第二辊壳体部42a相同。因此,即使经由辊轴部44a、44b将第二辊壳体部42a、42b与第一辊壳体部41固定,也不会产生残留应力。因此,能够抑制在缓冷炉内玻璃传送用辊40因残留应力而产生应变的情况。而且,在将第二辊壳体部42a、42b与第一辊壳体部41固定之后不需要进行热处理,因此能够减少制造玻璃传送用辊40的劳力和时间。
另外,嵌合部47在宽度方向上固定于辊轴部44a的轴端侧的部分。因此,嵌合部47靠近与第一辊壳体部41相反的一侧(宽度方向外侧)配置。由此,容易将螺栓48从宽度方向外侧拧入嵌合部47的内螺纹孔47c,能够容易地进行嵌合部47相对于辊轴部44a的固定作业。
需要说明的是,传送玻璃带GR的渣箱内的温度也为比较高的温度,例如为700℃以上。因此,玻璃传送用辊40即使是在渣箱内使用的玻璃传送用辊,也能得到与上述同样的作用效果。
<第二实施方式>
相对于第一实施方式而言,本实施方式的固定单元不同。图3是表示本实施方式的玻璃传送用辊140的部分的剖视图。需要说明的是,在图3中,关于与上述说明同样的结构,有时适当标注同一标号而省略说明。
在玻璃传送用辊140中,如图3所示,辊轴部144a具备大径轴部144c、锥形轴部144d、小径轴部144e。大径轴部144c是与图2所示的第一实施方式的辊轴部44a同样地固定于第一辊壳体部41的部分。大径轴部144c从第一辊壳体部41向宽度方向外侧突出设置。如图3所示,锥形轴部144d是与大径轴部144c的宽度方向外侧(+Y侧)的端部连接的部分。锥形轴部144d形成在大径轴部144c与小径轴部144e之间。锥形轴部144d具备随着在宽度方向上从第一辊壳体部41侧(宽度方向内侧、-Y侧)朝向与第一辊壳体部41侧相反的一侧(宽度方向外侧、+Y侧)而辊轴部144a的外径变小的锥形形状的外周面。
小径轴部144e与锥形轴部144d的宽度方向外侧(+Y侧)的端部连接。即,小径轴部144e设置在大径轴部144c的宽度方向的与第一辊壳体部41侧相反的一侧。小径轴部144e的外径比大径轴部144c的外径小。小径轴部144e的宽度方向外侧(+Y侧)的端部被支承为能够绕中心轴J旋转。在小径轴部144e的宽度方向内侧(-Y侧)的部分,即小径轴部144e的宽度方向的第一辊壳体部41侧的部分的外周面形成有外螺纹部。辊轴部144a的其他的结构与上述的辊轴部44a的结构相同。
在玻璃传送用辊140中,第二辊主体部140b具备第二辊壳体部42a、及固定单元140d。固定单元140d具备支承部145和作为嵌合部的螺母部147。在支承部145形成有沿宽度方向(Y轴方向)贯通支承部145的贯通孔145a。贯通孔145a的截面(ZX截面)形状为圆形形状。贯通孔145a具备随着在宽度方向上从第一辊壳体部41侧(宽度方向内侧、-Y侧)朝向与第一辊壳体部41侧相反的一侧(宽度方向外侧、+Y侧)而贯通孔145a的内径变小的锥形状的内周面。辊轴部144a的锥形轴部144d嵌合于贯通孔145a。
螺母部147是中心轴J穿过其中心的圆环状的构件。在螺母部147的内周面形成有内螺纹部。螺母部147通过内螺纹部与辊轴部144a的小径轴部144e的外螺纹部啮合而被固定于辊轴部144a。螺母部147的宽度方向的第一辊壳体部41侧(宽度方向内侧、-Y侧)的端部和支承部145的宽度方向的与第一辊壳体部41侧相反的一侧(宽度方向外侧、+Y侧)的面接触。
螺母部147拧入于小径轴部144e,对支承部145向宽度方向内侧(-Y侧)施力。由此,支承部145从宽度方向外侧被向锥形轴部144d施力。因此,支承部145的贯通孔145a的内周面从宽度方向外侧(+Y侧)被按压于辊轴部144a的锥形轴部144d的外周面。即,通过将支承部145从宽度方向的与第一辊壳体部41侧相反的一侧(宽度方向外侧)向锥形轴部144d施力,从而锥形轴部144d的外周面与贯通孔145a的内周面接触并嵌合。由此,通过锥形轴部144d的外周面与贯通孔145a的内周面之间的摩擦,将支承部145固定于辊轴部144a。
螺母部147因玻璃传送用辊140的旋转而存在松缓的可能性。因此,优选将小径轴部144e的外螺纹部形成为,在螺母部147向与玻璃传送用辊140的旋转方向相同的方向旋转时螺母部147紧固,即螺母部147向宽度方向内侧(-Y侧)移动。而且,小径轴部144e的外螺纹部的牙也可以为梯形形状。
在图3中,仅示出玻璃传送用辊140的宽度方向一方侧(+Y侧)的端部,但是关于玻璃传送用辊140的宽度方向另一方侧(-Y侧)的端部,除了在宽度方向(Y轴方向)上反转的点之外与图3所示的结构相同。玻璃传送用辊140的其他的结构与上述的第一实施方式的玻璃传送用辊40的结构相同。
根据本实施方式,设置螺母部147作为嵌合部,螺母部147与支承部145的宽度方向外侧的面接触。由此,利用螺母部147能够抑制支承部145向宽度方向外侧的脱落,能够将支承部145固定于辊轴部144a。而且,即使经由辊轴部144a将第二辊壳体部42a与第一辊壳体部41固定,也不会产生残留应力,无需进行热处理。
另外,根据本实施方式,利用螺母部147对支承部145从宽度方向外侧向锥形轴部144d施力,由此能够将支承部145更牢固地固定于辊轴部144a。
<变形例>
需要说明的是,本发明并不局限于上述的实施方式,也可以采用其他的结构及方法。
将第二辊壳体部42a、42b固定于辊轴部44a、44b的固定单元只要经由支承部即可,没有特别限定,例如,也可以使用焊接。例如,在第一实施方式中,也可以通过焊接将嵌合部47固定于辊轴部44a,还可以不设置嵌合部47而利用焊接将支承部45直接固定于辊轴部44a。在通过焊接将嵌合部47与辊轴部44a固定的情况下,在使嵌合部47嵌合于辊轴部44a之后,取代拧入螺栓48而通过焊接将嵌合部47与辊轴部44a固定。
另外,例如,也可以从外周面侧对于第一辊壳体部41与第二辊壳体部42a、42b的接缝进行焊接,将第一辊壳体部41与第二辊壳体部42a、42b固定。这种情况下,也可以在第一辊壳体部41与第二辊壳体部42a、42b的接缝设置向径向内侧凹陷的凹部。这种情况下,对凹部的内侧进行焊接,在凹部的内部形成焊接部。由此,在辊壳体部的外周面中能抑制焊接部向径向外侧突出的情况,能够抑制传送的玻璃带GR产生损伤的情况。
另外,在第一实施方式中,也可以将第二辊壳体部42a、支承部45、46及辊轴部44a焊接。这种情况下,能够使第二辊壳体部42a、支承部45、46及辊轴部44a的固定牢固。与第二辊壳体部42a、支承部45、46及辊轴部44a焊接的焊接部分优选通过板式散热器等局部地进行热处理。由此,能够除去第二辊壳体部42a的残留应力。
另外,将第二辊壳体部42a、42b固定于辊轴部的固定单元也可以是具备螺栓48及螺母部147以外的螺纹部的结构。例如,固定单元也可以具备将支承部46与盖部43a固定的螺栓。
另外,在第一实施方式中,也可以取代嵌合部47而使用配置在辊轴部44a与支承部45之间的部分处的内径及外径可变的筒状构件。这种情况下,减小筒状构件的配置于辊轴部44a与支承部45之间的部分的内径并增大外径。由此,筒状构件的内周面被按压于辊轴部44a的外周面,并且筒状构件的外周面被按压于支承部45的贯通孔45a的内周面。因此,通过各面彼此之间的摩擦力,经由筒状构件将辊轴部44a与支承部45固定。
上述那样的筒状构件例如也可以由在径向上重合的内筒和外筒构成。内筒的外周面和外筒的内周面为锥形面,且相互接触。各筒相互通过螺纹而固定,根据螺纹的拧入量而各筒彼此的宽度方向的相对位置进行变化。由于各筒彼此的宽度方向的相对位置的变化而各筒的锥形面彼此的接触位置变化,筒状构件的内径及外径变化。作为具备这样的结构的筒状构件,可以使用例如株式会社椿本链条制造的胀紧套(POWER-LOCK)(注册商标)等。
另外,将第二辊壳体部42a、42b固定于辊轴部的固定单元也可以是螺纹部以外的不产生残留应力的其他的固定单元。在这种情况下,也不需要将第二辊壳体部42a、42b固定于辊轴部之后的热处理。
另外,第二辊壳体部42a、42b的宽度方向的端部与第一辊壳体部41的宽度方向的端部也可以在周向的一部分接触,在周向的其他的部分不接触。而且,第二辊壳体部42a、42b的宽度方向的端部也可以不与第一辊壳体部41的宽度方向的端部接触。
另外,第二辊主体部也可以仅设置任一方。即,第二辊壳体部42a、42b也可以仅设置任一方。
另外,也可以通过喷镀而在第一辊壳体部41的外周面和第二辊壳体部42a、42b的外周面设置被膜。这种情况下,作为第二辊壳体部42a、42b的固定单元,优选采用对第一辊壳体部41与第二辊壳体部42a、42b的接缝进行固定的焊接部以外的结构。这是因为,如果在形成被膜的各辊壳体部的外周面设置焊接部,则在焊接时,熔入于焊接部的气体因喷镀的热量而漏出,有时在被膜上形成孔。
另外,例如,也可以在将第二辊壳体部42a、42b固定于辊轴部之后,对于第一辊壳体部41与第二辊壳体部42a、42b的接缝部分实施切削加工。由此,能更高精度地使第一辊壳体部41的外周面与第二辊壳体部42a、42b的外周面成为同一平面,能够提高所制造的玻璃板的品质。
另外,支承部只要能够将第二辊壳体部42a与辊轴部固定即可,没有特别限定。支承部的形状也可以为轮状,还可以为辐条状。
另外,在第二实施方式中,螺母部147因玻璃传送用辊140的旋转而存在松缓的可能性,因此螺母部147的宽度方向外侧(+Y侧)的端部也可以通过焊接而与小径轴部144e固定。而且,也可以在螺母部147的宽度方向外侧(+Y侧)进而设置螺母,将螺母向螺母部147的宽度方向外侧(+Y侧)的端部按压而将螺母部147固定。
<玻璃制造装置的实施方式>
接下来,作为使用上述的玻璃传送用辊的各实施方式的装置的一例,关于玻璃制造装置进行说明。图4是表示本实施方式的玻璃制造装置1的部分的剖视图。
图4所示的玻璃制造装置1是使用浮法来制造浮法玻璃的玻璃制造装置。玻璃制造装置1具备:对玻璃带GR进行成形的金属液槽(成形炉)2;对于由金属液槽2成形的玻璃带GR进行传送的渣箱6;及对于从渣箱6传送的玻璃带GR进行缓冷的缓冷炉10。金属液槽2、渣箱6、缓冷炉10依次并排设置。
金属液槽2具备底部18和顶部16。在底部18积存熔融金属M。熔融金属M是例如熔融锡、熔融锡合金等。顶部16覆盖底部18的上侧。在金属液槽2的上部设有由顶部16包围的空间D1。空间D1为了抑制金属液槽2内的熔融金属M氧化而由还原性(非氧化性)气体充满。作为还原性气体,可列举例如氮与氢的混合气体。
在金属液槽2的上游侧(-X侧)连接未图示的玻璃熔化炉。玻璃熔化炉在使玻璃原料熔化而得到了熔融玻璃之后,从上游侧(-X侧)向熔融金属M的表面上供给熔融玻璃。
渣箱6设置在金属液槽2的下游侧(+X侧)。渣箱6具备玻璃传送用辊50。玻璃传送用辊50是将在熔融金属M的表面成形的玻璃带GR从熔融金属M的表面拉起,而向缓冷炉10传送的提升辊。在本实施方式中,玻璃传送用辊50例如设置3个。玻璃传送用辊50的结构与上述的第一实施方式的玻璃传送用辊40的结构相同。由于金属液槽2内的还原性气体向渣箱6内流动,因此渣箱6的空间D2由还原性气氛充满。
缓冷炉10设置在渣箱6的下游侧(+X侧)。缓冷炉10利用金属制的炉壳36而构成为通路型。缓冷炉10具备多个上述的第一实施方式的玻璃传送用辊40。
在本实施方式的玻璃制造装置1中,玻璃传送用辊40是在缓冷炉10内传送玻璃带GR的退火辊。玻璃传送用辊40沿传送方向(X轴方向)等间隔地配置多个。玻璃带GR由玻璃传送用辊40向下游侧(+X侧)拉拽,由此在缓冷炉10内被从上游侧(-X侧)向下游侧(+X侧)传送。
缓冷炉10的空间D3由含氧的气氛充满。缓冷炉10是例如传送方向(X轴方向)的尺寸为几十米左右的长的设备。需要说明的是,缓冷炉10的传送方向的尺寸并不局限于几十米左右,根据制造的玻璃带GR的种类、大小、品质及所制造的规模等而设为适当的尺寸。
缓冷炉10将由金属液槽2成形的玻璃带GR缓冷至玻璃的应变点温度以下。缓冷炉10内的温度在上游侧(-X侧)为例如700℃左右,在下游侧(+X侧)为例如300℃左右。
在玻璃制造装置1内,从未图示的玻璃熔化炉流入到金属液槽2的熔融玻璃在熔融金属M的表面从上游侧(-X侧)向下游侧(+X侧)流动。由此,熔融玻璃成形为带板状的玻璃带GR。成形后的玻璃带GR由设于渣箱6的玻璃传送用辊50引出,向缓冷炉10传送。被传送到缓冷炉10的玻璃带GR由设置在缓冷炉10内的玻璃传送用辊40一边传送,一边缓冷。在缓冷炉10内缓冷后的玻璃带GR由切断装置切断为规定的尺寸,得到目标的大小的玻璃板。这样,使用玻璃制造装置1来制造玻璃板。
需要说明的是,使用玻璃传送用辊40、50的玻璃制造装置1也可以是通过浮法以外的制造方法来制造玻璃板的制造装置。例如,使用玻璃传送用辊40、50的玻璃制造装置也可以是通过熔化法来制造玻璃板的制造装置。而且,玻璃制造装置1所使用的玻璃传送用辊也可以是第二实施方式的玻璃传送用辊140。
另外,在本实施方式的玻璃制造装置1中制造的玻璃没有特别限定。玻璃制造装置1能够适用于钠钙玻璃、硼硅酸玻璃、无碱玻璃等各种玻璃的制造。而且,所制造的玻璃的用途可列举建筑用、车辆用、平板显示器用、电子设备中的玻璃罩用、磁盘用、太阳能电池用等各种用途。
如上所述,即使在渣箱6内或缓冷炉10内使用玻璃传送用辊40、50传送玻璃带GR的情况下,也能够抑制玻璃传送用辊40、50因残留应力而产生应变的情况。因此,能够提高由玻璃制造装置1制造的玻璃板的品质。
<玻璃制造方法的实施方式>
接下来,说明使用了上述的玻璃制造装置1的玻璃制造方法。图5是本发明的一实施方式的基于浮法的板玻璃的采板示意图。图6是本发明的另一实施方式的基于浮法的板玻璃的采板示意图。需要说明的是,在图5、图6中,省略未成为产品的耳部GRb。与其他的玻璃板的制造方法相比,浮法能够制造出宽度方向的尺寸比较大的玻璃带GR。因此,例如,在浮法中,从玻璃带GR沿宽度方向切出2张以上的玻璃板,也能够提高玻璃板的制造效率。这种情况下,如果增大玻璃板的大小,则玻璃带GR的宽度方向的尺寸增大如下量:玻璃板增大的量的宽度方向的尺寸乘以沿宽度方向切出的张数而得到的量。因此,在浮法中,传送玻璃带GR的玻璃传送用辊的大型化的要求特别大,能特别大地得到基于本实施方式的玻璃传送用辊40的效果。
例如,在图5所示的形态中,从板玻璃沿宽度方向(Y轴方向)采板2张(部位L及部位R)的2500mm×2200mm(G8)的玻璃板,沿宽度方向(Y轴方向)采板3张(部位L、部位C及部位R)的1850mm×1500mm(G6)的玻璃板。成为产品的中央部位GRa的宽度方向的尺寸优选为4.5m以上,更优选为5m以上,进一步优选为5.5m以上。而且,玻璃制造装置1也可以是从板玻璃采板3130mm×2880mm(G10)的玻璃板,或者尺寸比G10大的玻璃板的结构。
图6所示的形态的成为产品的中央部位GRa的宽度方向的尺寸比图5所示的形态大。在图6所示的形态中,从板玻璃沿宽度方向(Y轴方向)采板2张(部位L及部位R)的3370mm×2940mm(G10.5)的玻璃板。而且,沿宽度方向采板1张G10.5的玻璃板,沿宽度方向采板2张G6的玻璃板。在本实施方式中,也可以沿宽度方向采板1张G10.5的玻璃板,沿宽度方向采板1张G8的玻璃板。而且,还可以沿宽度方向采板4张G6的玻璃板。
在将玻璃板使用于液晶显示器用玻璃基板的情况下,玻璃板的板厚优选为0.5mm以下,更优选为0.4mm以下,进一步优选为0.3mm以下。而且,玻璃板的板厚偏差优选为20μm以下,更优选为15μm以下,进一步优选为10μm以下。
<玻璃传送用辊的制造方法的实施方式>
接下来,说明上述的第一实施方式的玻璃传送用辊40的制造方法。图7是表示第一实施方式的玻璃传送用辊40的制造方法的次序的流程图。如图7所示,本实施方式的玻璃传送用辊40的制造方法包括第一辊壳体部形成工序S1、第一热处理工序S2、第一固定工序S3、第二热处理工序S4、第二辊壳体部形成工序S5、第三热处理工序S6、第二固定工序S7、第四热处理工序S8、及第三固定工序S9。
第一辊壳体部形成工序S1是形成第一辊壳体部41的工序。第一辊壳体部41例如通过离心铸造而形成。第一热处理工序S2是对第一辊壳体部41进行热处理的工序。在第一热处理工序S2中进行的热处理是除去因铸造而产生的第一辊壳体部41的残留应力的应力除去退火。在第一热处理工序S2中,将第一辊壳体部41的整体放入热处理炉内,对第一辊壳体部41施加热量,除去残留应力。热处理炉内的温度为例如900℃左右。
第一固定工序S3是将第一辊壳体部41与辊轴部44a、44b固定的工序。在本实施方式的第一固定工序S3中,通过焊接而将第一辊壳体部41与辊轴部44a、44b固定。首先,将辊轴部44a的宽度方向内侧的端部穿过盖部43a的贯通孔43c,通过焊接将辊轴部44a与盖部43a固定。辊轴部44a与盖部43a的焊接例如从宽度方向两侧进行。由此,形成焊接部49b、49c。
接下来,使盖部43a嵌合于第一辊壳体部41的开口,通过焊接将盖部43a与第一辊壳体部41固定。盖部43a与第一辊壳体部41的焊接从宽度方向外侧进行。由此,形成焊接部49a,经由盖部43a将第一辊壳体部41与辊轴部44a固定。同样,通过焊接将辊轴部44b、盖部43b、第一辊壳体部41固定。
通过该工序,经由盖部43a、43b将第一辊壳体部41与辊轴部44a、44b固定,形成第一辊主体部40a。
第二热处理工序S4是对第一辊壳体部41和辊轴部44a进行热处理的工序。在本实施方式的第二热处理工序S4中,对于第一辊壳体部41和辊轴部44a中的被焊接的部分即焊接部49a~49c进行热处理。在第二热处理工序S4中进行的热处理是除去因焊接而产生的焊接部49a~49c的残留应力的应力除去退火。在第二热处理工序S4中,例如,在热处理炉内对焊接部49a~49c进行加热,进行热处理。需要说明的是,也可以通过带式加热器进行第二热处理工序S4的热处理。这种情况下,带式加热器对焊接部49a进行加热。同样,对于第一辊壳体部41和辊轴部44b也进行热处理。
第二辊壳体部形成工序S5是形成第二辊壳体部42a、42b的工序。第二辊壳体部42a、42b例如通过离心铸造而形成。第三热处理工序S6是对第二辊壳体部42a、42b进行热处理的工序。在第三热处理工序S6中进行的热处理是除去因铸造而产生的第二辊壳体部42a、42b的残留应力的应力除去退火。在第三热处理工序S6中,将第二辊壳体部42a、42b的整体放入热处理炉内,向第二辊壳体部42a、42b施加热量,除去残留应力。热处理炉内的温度为例如900℃左右。需要说明的是,第二辊壳体部42a、42b的尺寸L2、L3比第一辊壳体部41的尺寸L1小,因此第三热处理工序S6也可以省略。这种情况下,对第二辊壳体部42a、42b进行热处理的工序仅成为第四热处理工序S8。
第二固定工序S7是通过焊接分别将支承部45、46及嵌合部47固定于第二辊壳体部42a和第二辊壳体部42b的工序。
第四热处理工序S8是对于在第二固定工序S7中通过焊接而固定的部分进行热处理的工序。在第四热处理工序S8中进行的热处理是除去在第二固定工序S7中因焊接而产生的残留应力的应力除去退火。在第四热处理工序S8中,例如,将第二辊主体部40b、40c整体放入热处理炉内,向第二辊主体部40b、40c施加热量,除去残留应力。热处理炉内的温度为例如900℃左右。
第三固定工序S9是经由设置在第二辊壳体部42a与辊轴部44a之间的支承部45、46,将第二辊壳体部42a以与第一辊壳体部41沿宽度方向并排的状态固定于辊轴部44a的工序。如图2所示,使嵌合部47从宽度方向外侧(+Y侧)嵌合于辊轴部44a。并且,使固定有支承部45、46和第二辊壳体部42a的嵌合部47向宽度方向内侧移动至第二辊壳体部42a的宽度方向内侧(-Y侧)的端部与第一辊壳体部41的宽度方向外侧的端部接触为止。
在此状态下,将多个螺栓48从嵌合部47的径向外侧向各内螺纹孔47c拧入,将嵌合部47固定于辊轴部44a。这样,利用螺栓48将第二辊壳体部42a以与第一辊壳体部41沿宽度方向(Y轴方向)并排的状态固定于辊轴部44a。由此,形成固定于第一辊主体部40a的第二辊主体部40b。同样,将第二辊壳体部42b固定于辊轴部44b,形成固定于第一辊主体部40a的第二辊主体部40c。
通过以上的工序,制造出固定有第一辊主体部40a和第二辊主体部40b、40c的第一实施方式的玻璃传送用辊40。
根据本实施方式的玻璃传送用辊的制造方法,如上所述,能够降低玻璃板的制造成本。
需要说明的是,上述说明的各结构及各方法在相互不矛盾的范围内可以适当组合。
本申请基于在2016年10月17日提出申请的日本专利申请2016-203492,并将其内容作为参照而援引于此。

Claims (24)

1.一种玻璃传送用辊,具备第一辊主体部和第二辊主体部,所述玻璃传送用辊的特征在于,
所述第一辊主体部具备第一辊壳体部和辊轴部,
所述第一辊壳体部沿规定方向延伸,
所述辊轴部固定于所述第一辊壳体部,且比所述第一辊壳体部向所述规定方向突出,
所述第二辊主体部具备第二辊壳体部和固定单元,
所述第二辊壳体部沿所述规定方向延伸,所述第二辊壳体部在所述规定方向上与所述第一辊壳体部并排配置,所述第二辊壳体部将所述辊轴部的径向外侧包围,
所述固定单元经由设置在所述第二辊壳体部与所述辊轴部之间的支承部而将所述第二辊壳体部固定于所述辊轴部。
2.根据权利要求1所述的玻璃传送用辊,其中,
所述第二辊壳体部的形状为圆筒状。
3.根据权利要求1或2所述的玻璃传送用辊,其中,
所述固定单元的支承部的形状为圆板状、轮状或辐条状,以供所述辊轴部嵌合的方式在所述固定单元的支承部的中央形成有贯通孔。
4.根据权利要求1或2所述的玻璃传送用辊,其中,
所述固定单元具备多个所述支承部。
5.根据权利要求1或2所述的玻璃传送用辊,其中,
所述第一辊壳体部与所述第二辊壳体部的外径相同,
所述第一辊壳体部的所述规定方向的一方侧的端部与所述第二辊壳体部的所述规定方向的另一方侧的端部接触。
6.根据权利要求1或2所述的玻璃传送用辊,其中,
所述第一辊主体部具备盖部,
所述第一辊壳体部是向所述规定方向开口的圆筒状,
所述盖部为圆板状,嵌合于所述第一辊壳体部的开口,并且所述盖部经由在所述盖部的中央形成的贯通孔而固定于所述辊轴部。
7.根据权利要求6所述的玻璃传送用辊,其中,
所述第一辊主体部通过将所述第一辊壳体部、所述盖部及所述辊轴部焊接而构成。
8.根据权利要求1或2所述的玻璃传送用辊,其中,
所述辊轴部比所述第一辊壳体部向所述规定方向的两侧突出,
所述第二辊壳体部分别配置在所述第一辊壳体部的所述规定方向的两侧。
9.根据权利要求1或2所述的玻璃传送用辊,其中,
所述第二辊壳体部具备大内径壳体部、内径比该大内径壳体部小的小内径壳体部、及由该大内径壳体部和该小内径壳体部形成的阶梯部,
所述支承部与所述阶梯部接触。
10.根据权利要求1或2所述的玻璃传送用辊,其中,
所述固定单元具备嵌合于所述辊轴部的圆筒状的嵌合部,
所述嵌合部固定于所述辊轴部,
所述支承部利用所述嵌合部与所述辊轴部固定。
11.根据权利要求10所述的玻璃传送用辊,其中,
所述支承部设置在所述第二辊壳体部与所述嵌合部之间,
所述嵌合部具备大径部和外径比所述大径部小的小径部,
所述小径部设置在所述大径部的所述规定方向的所述第一辊壳体部侧,
在所述支承部形成有供所述小径部嵌合的贯通孔。
12.根据权利要求10所述的玻璃传送用辊,其中,
所述嵌合部具备沿径向贯通所述嵌合部的壁部的内螺纹孔,
所述固定单元具备经由所述内螺纹孔而将所述嵌合部与所述辊轴部固定的螺栓,
所述嵌合部在所述规定方向上固定于所述辊轴部的轴端侧的部分。
13.根据权利要求10所述的玻璃传送用辊,其中,
所述辊轴部具备大径轴部和外径比所述大径轴部小的小径轴部,
所述大径轴部从所述第一辊壳体部突出设置,
所述小径轴部设置在所述大径轴部的所述规定方向的与所述第一辊壳体部侧相反的一侧,所述小径轴部在所述规定方向的所述第一辊壳体部侧的部分的外周面形成有外螺纹部,
所述嵌合部是在内周面形成有内螺纹部的螺母部,
所述螺母部的所述内螺纹部与所述小径轴部的外螺纹部啮合,所述螺母部的所述规定方向的所述第一辊壳体部侧的端部和所述支承部的所述规定方向的与所述第一辊壳体部侧相反的一侧的面接触。
14.根据权利要求13所述的玻璃传送用辊,其中,
所述辊轴部具备锥形轴部,
所述锥形轴部形成在所述大径轴部与所述小径轴部之间,且具备随着在所述规定方向上从所述第一辊壳体部侧朝向与所述第一辊壳体部侧相反的一侧而外径变小的锥形形状的外周面,
在所述支承部形成有供所述辊轴部嵌合的贯通孔,
所述贯通孔具备随着在所述规定方向上从所述第一辊壳体部侧朝向与所述第一辊壳体部侧相反的一侧而内径变小的锥形形状的内周面,
通过将所述支承部从所述规定方向的与所述第一辊壳体部侧相反的一侧向所述锥形轴部施力,从而使所述外周面与所述内周面接触并嵌合。
15.根据权利要求1或2所述的玻璃传送用辊,其中,
将所述第二辊壳体部、所述支承部及所述辊轴部焊接。
16.根据权利要求1或2所述的玻璃传送用辊,其中,
将所述第一辊壳体部与所述第二辊壳体部合在一起而形成的辊壳体部的全长比6000mm大。
17.一种玻璃制造装置,具备权利要求1~16中任一项所述的玻璃传送用辊。
18.根据权利要求17所述的玻璃制造装置,其中,
所述玻璃制造装置制造玻璃板,所述玻璃制造装置具备成形玻璃带的成形炉和对所述玻璃带进行缓冷的缓冷炉,
在所述缓冷炉内,使用所述玻璃传送用辊传送所述玻璃带。
19.根据权利要求17所述的玻璃制造装置,其中,
所述玻璃制造装置制造浮法玻璃,所述玻璃制造装置具备成形玻璃带的金属液槽、传送由所述金属液槽成形后的所述玻璃带的渣箱、及对于从所述渣箱传送的所述玻璃带进行缓冷的缓冷炉,
在所述渣箱内或所述缓冷炉内,使用所述玻璃传送用辊传送所述玻璃带。
20.一种玻璃制造方法,使用权利要求17~19中任一项所述的玻璃制造装置。
21.根据权利要求20所述的玻璃制造方法,其中,
在玻璃带中成为产品的中央部位的宽度方向的尺寸为4.5m以上。
22.一种玻璃传送用辊的制造方法,该玻璃传送用辊具备第一辊主体部,该第一辊主体部具备沿规定方向延伸的第一辊壳体部和比所述第一辊壳体部向所述规定方向突出的辊轴部,所述玻璃传送用辊的制造方法的特征在于,包括如下工序:
将所述第一辊壳体部与所述辊轴部固定的工序;
对所述第一辊壳体部和所述辊轴部进行热处理的工序;及
将第二辊壳体部以在所述规定方向上与所述第一辊壳体部并排的状态,经由设置在所述第二辊壳体部与所述辊轴部之间的支承部而固定于所述辊轴部的工序,所述第二辊壳体部沿所述规定方向延伸且包围所述辊轴部的径向外侧。
23.根据权利要求22所述的玻璃传送用辊的制造方法,其中,
所述第二辊壳体部的形状为圆筒状。
24.根据权利要求22或23所述的玻璃传送用辊的制造方法,其中,
在将所述第一辊壳体部与所述辊轴部固定的工序中,利用焊接将所述第一辊壳体部与所述辊轴部固定,
在对所述第一辊壳体部和所述辊轴部进行热处理的工序中,对于所述第一辊壳体部和所述辊轴部中的被焊接的部分进行热处理。
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