CN115697922A - 玻璃物品的制造装置以及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
成形装置(1)具备：成形体(2)，其使熔融玻璃(Gm)流下；限制构件(7)，其配置于成形体(2)的宽度方向两端部，并具有对在成形体(2)流下的熔融玻璃(Gm)的宽度方向两端部进行限制的限制面(11)；以及加热器(16)，其在比限制面(11)靠宽度方向外侧的位置仅配置于限制构件(7)的下部。
Description
技术领域
本发明涉及用于利用溢流下拉法制造玻璃物品的技术的改进。
背景技术
作为玻璃板等玻璃物品的制造方法，存在使用溢流下拉法的情况。在该制法中，成形装置具备大致楔形的成形体。供给到成形体的熔融玻璃从形成于成形体的顶部的槽部溢出之后，沿着形成于成形体的两侧面的倾斜成形面在下端部合流。由此，从熔融玻璃连续成形带状的玻璃带。根据该制法，成形的玻璃带的表背面在成形过程中不与成形体接触，因此具有能够成形在表背面没有损伤等的平滑的玻璃带这样的优点(例如，参照专利文献1、2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-214349号公报
专利文献2：日本特开2013-216533号公报
发明内容
发明要解决的课题
在溢流下拉法的情况下，在成形体的宽度方向两端部的下端部，存在熔融玻璃遇冷而产生失透，并形成失透物的情况。失透物随着时间的经过而成长，可能成为阻碍熔融玻璃的流路的障碍物。当失透物成长到障碍物时，熔融玻璃的一部分有时沿着失透物从熔融玻璃的主流分离，并且在从成形体的下端部垂下的状态下被冷却固化而形成玻璃球。并且，当玻璃球落下时，成为导致使制造装置、玻璃带破损等重大故障的原因。
在专利文献2中公开了出于抑制熔融玻璃的失透的观点而将配置于成形体的宽度方向两端部的限制构件(引导件)整体通电加热。然而，当将限制构件整体通电加热时，熔融玻璃的宽度方向两端部的温度会过度上升。其结果是，由熔融玻璃成形的玻璃带的温度分布不均匀，有可能在玻璃带产生褶皱。
本发明的课题在于均匀地维持玻璃带的温度分布，并且抑制成形体的宽度方向两端部的下端部的熔融玻璃的失透。
用于解决课题的方案
为解决上述的课题而做出的本发明为一种玻璃物品的制造装置，具备利用溢流下拉法从熔融玻璃成形玻璃带的成形装置，所述玻璃物品的制造装置的特征在于，成形装置具备：成形体，其使熔融玻璃流下；限制构件，其配置于成形体的宽度方向两端部，并具有对在成形体流下的熔融玻璃的宽度方向两端部进行限制的限制面；以及加热器，其在比限制面靠宽度方向外侧的位置仅配置于限制构件的下部。
如此一来，由于仅加热限制构件的下部，因此在成形体流下的熔融玻璃的宽度方向两端部不会被过度加热。即，能够均匀地维持从熔融玻璃成形的玻璃带的温度分布，并且抑制成形体的宽度方向两端部的下端部的熔融玻璃的失透。
在上述的结构中，优选的是，加热器为电阻加热式加热器。
如此一来，能够通过加热器的厚度、宽度来调整发热量、加热部位，因此能够高效地加热必要的部位。
在加热器为电阻加热式的情况下，优选的是，加热器具有：宽大部，其具有第一截面积；以及窄小部，其设置于比宽大部靠下方的位置，并具有比第一截面积小的第二截面积。
如此一来，截面积小而电阻值大的窄小部的发热量比截面积大而电阻值小的宽大部的发热量大，因此能够重点加热容易产生失透的成形体的下端部。
在上述的结构中，优选的是，在限制构件与加热器之间形成有由喷镀膜构成的绝缘层。
如此一来，能够不阻碍从加热器向限制构件的热传导地实现加热器与限制构件之间的绝缘，因此能够高效地加热限制构件的下部。
在上述的结构中，优选的是，成形体具有在成形体的下端部彼此相交的一对倾斜成形面，加热器仅配置于与倾斜成形面对应的位置。
如此一来，能够更可靠地防止在成形体流下的熔融玻璃的宽度方向两端部被过度加热的情况。
在上述的结构中，优选的是，限制构件具有：第一部分，其从倾斜成形面立起并具有限制面；以及第二部分，其沿着倾斜成形面，加热器配置于第二部分。
对于限制构件而言，由于与第一部分的面积相比能够增大第二部分的面积的情况较多，因此容易确保加热器的配置空间。另外，在将成形体的宽度方向两端部嵌入并固定于限制构件的情况下，容易向成形体的倾斜成形面传递加热器的热量。
在将加热器配置于第二部分的情况下，优选的是，加热器分别配置于沿着一对倾斜成形面中的一方的第二部分以及沿着一对倾斜成形面中的另一方的第二部分。
如此一来，容易向成形体的一对倾斜成形面各自传递加热器的热量。
在将加热器配置于第二部分的情况下，优选的是，设置于沿着一对倾斜成形面中的一方的第二部分的加热器与设置于沿着一对倾斜成形面中的另一方的第二部分的加热器在成形体的下端部连续。
如此一来，能够高效地加热容易产生熔融玻璃的失透的成形体的下端部。
在上述的结构中，优选的是，加热器仅在一个部位焊接于限制构件。
如此一来，能够防止从加热器向限制构件的漏电，并且将加热器可靠地固定于限制构件。
在上述的结构中，优选的是，加热器焊接于限制构件的下端部。
如此一来，能够将加热器可靠地固定于限制构件。另外，由于能够在成形体的下端部周边使加热器可靠地紧贴于限制构件，因此能够高效地加热容易产生熔融玻璃的失透的成形体的下端部。
为解决上述的课题而做出的本发明为一种玻璃物品的制造方法，包括使用成形装置并利用溢流下拉法从熔融玻璃成形玻璃带的成形工序，所述玻璃物品的制造方法的特征在于，成形装置具备：成形体，其使熔融玻璃流下；以及限制构件，其配置于成形体的宽度方向两端部，并具有对在成形体流下的熔融玻璃的宽度方向两端部进行限制的限制面，在成形工序中，利用在比限制面靠宽度方向外侧的位置仅配置于限制构件的下部的加热器对限制构件进行加热。
如此一来，能够享有与上述的对应的结构相同的作用效果。
发明效果
根据本发明，能够均匀地维持玻璃带的温度分布，并且抑制成形体的宽度方向两端部的下端部的熔融玻璃的失透。
附图说明
图1是示出本发明的一实施方式的玻璃物品的制造装置所包括的成形装置的主视图。
图2是图1所示的成形装置的A-A剖视图。
图3是图1所示的成形装置的B-B剖视图。
图4是将图3的Q区域放大示出的放大图。
图5是将图1的P区域放大示出的放大图。
图6是将图1的P区域的变形例放大示出的放大图。
图7是图1所示的成形装置的变形例的B-B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。需要说明的是，在图中示出的由XYZ构成的正交坐标系中，X方向以及Y方向为水平方向，Z方向为铅垂方向。另外，将与所成形的玻璃带G的宽度方向对应的方向称作宽度方向X，将与所成形的玻璃带G的厚度方向对应的方向称作厚度方向Y。
如图1以及图2所示，本实施方式的玻璃物品的制造装置具备利用溢流下拉法将从熔融炉(省略图示)供给的熔融玻璃Gm成形为带状的玻璃带G的成形装置1。
成形装置1具备配置于成形室(省略图示)的内部的成形体2。成形装置1在成形室的下方还具备进行玻璃带G的退火(anneal)的退火室、进行玻璃带G的冷却的冷却室、为了得到作为玻璃物品的玻璃板而将玻璃带G切断为规定尺寸的切断室。得到的玻璃板例如用于显示器的玻璃基板、罩玻璃。
成形体2沿着所成形的玻璃带G的宽度方向X由长条的耐火物形成。需要说明的是，在本说明书中，成形体2的宽度方向的意思是指与所成形的玻璃带G的宽度方向X相同的方向。
在成形体2的顶部设置有沿着宽度方向X形成的槽部(溢流槽)3。在槽部3的宽度方向X的一端侧连接有供给管(省略图示)。通过该供给管向槽部3内供给熔融玻璃Gm。熔融玻璃Gm的供给方法并不限定于此。例如，既可以设为从槽部3的宽度方向X的两端侧供给熔融玻璃Gm，也可以设为从槽部3的上方供给熔融玻璃Gm。
成形体2在厚度方向Y上呈对称形状。成形体2的厚度方向Y的两外侧面4分别具备呈沿着铅垂方向的平面状的垂直成形面5以及与垂直成形面5的下方相连且呈相对于铅垂方向倾斜的平面状的倾斜成形面6。各垂直成形面5为彼此平行的面。各倾斜成形面6为以随着趋向下方而在厚度方向Y上彼此靠近的方式倾斜的面。即，成形体2通过形成各倾斜成形面6，从而在从宽度方向X观察的情况下呈趋向下方而前端变细的楔形，各倾斜成形面6相交的角部形成成形体2的下端部2a。需要说明的是，垂直成形面5既可以将形状变更为倾斜面、曲面等，也可以省略。
如图1以及图2所示，在成形体2的宽度方向X的两端部分别设置有对在垂直成形面5以及倾斜成形面6流下的熔融玻璃Gm的扩展进行限制的限制构件7。
限制构件7例如由铂或者铂合金形成。
限制构件7以分别外嵌在成形体2的宽度方向X的两端部的状态进行固定。详细而言，在设置于限制构件7的嵌合凹部8嵌入成形体2的宽度方向X的端部。需要说明的是，限制构件7的固定方法并不限定于此。例如，限制构件7也可以通过销等固定于成形体2。
在本实施方式中，限制构件7具有从成形体2的外侧面4立起的第一部分9以及沿着成形体2的外侧面4的第二部分10。详细而言，第一部分9具有从成形体2的垂直成形面5立起的第一部分9的上部以及从成形体2的倾斜成形面6立起的第一部分9的下部。同样，第二部分10具有沿着成形体2的垂直成形面5的第二部分10的上部以及沿着成形体2的倾斜成形面6的第二部分10的下部。
第一部分9的宽度方向X的内侧端面成为与在成形体2的外侧面4流下的熔融玻璃Gm的宽度方向X的端部接触的限制面11。限制面11由相对于垂直成形面5以及倾斜成形面6垂直并且向下方笔直地延伸的平面构成。即，限制面11是沿着YZ平面的平面。
如图1以及图2所示，在成形体2的宽度方向X的两端部的下部以从下方覆盖成形体2的下端部2a(倾斜成形面6的下端部6a)的一部分的方式分别设置有引导构件12。引导构件12具有将在成形体2的倾斜成形面6正常地流下的熔融玻璃Gm的一部分沿着倾斜成形面6引导的作用以及将从成形体2与限制构件7之间的间隙侵入到嵌合凹部8内的熔融玻璃Gm在成形体2的下端部2a向F方向排出并使其与沿着成形体2的倾斜成形面6正常地流下的熔融玻璃Gm合流的作用。
引导构件12由与限制构件7相同的材料(例如铂或者铂合金)形成。
引导构件12具备沿着限制构件7的限制面11的垂直引导面13、沿着成形体2的倾斜成形面6的倾斜引导面14以及在成形体2的下端部2a从倾斜引导面14垂下的翅片15。翅片15是沿着铅垂方向Z延伸的板状体。
引导构件12是垂直引导面13、倾斜引导面14以及翅片15一体化而成的单一构件。在本实施方式中，通过将垂直引导面13在限制构件7的限制面11进行焊接等，从而将引导构件12固定于限制构件7。需要说明的是，引导构件12的固定方法并不限定于此。例如，引导构件12也可以固定于倾斜成形面6。
倾斜引导面14呈仿照成形体2的下端部2a的形状的V状，并覆盖该下端部2a的一部分以及各倾斜成形面6的一部分。另外，倾斜引导面14以宽度方向X的尺寸随着趋向引导构件12的下端侧而变长的方式形成。
垂直引导面13的厚度例如为0.5～3mm。倾斜引导面14的厚度例如为0.5～3mm。翅片15的厚度例如为0.5～10mm，翅片15的宽度方向X的尺寸例如为10～100mm。
在本实施方式中，翅片15仅设置于倾斜成形面6的下端部6a的宽度方向两端部，但并不限定于此。例如，翅片15也可以设置于倾斜成形面6的下端部6a的整个区域。或者翅片15也可以省略。
如图1以及图3所示，在比限制面11靠宽度方向X的外侧的限制构件7的下部设置有加热器16。如此一来，由于仅加热限制构件7的下部，因此在成形体2流下的熔融玻璃Gm的宽度方向X的两端部不会被过度加热。因此，能够均匀地维持玻璃带G的温度分布，并且抑制成形体2的宽度方向X的两端部的下端部2a的熔融玻璃Gm的失透。
这里，限制构件7的下部优选为与成形体2的倾斜成形面6对应的位置。在本实施方式中，加热器16仅配置于与成形体2的倾斜成形面6对应的位置，未配置于与成形体2的垂直成形面5对应的位置。
加热器16为电阻加热式加热器。加热器16的发热部(导电部)例如由铂、铂合金、镍铬合金、铁铬合金、碳、碳化硅形成。
在本实施方式中，加热器16配置于限制构件7的第二部分10的下部的表面。
加热器16具有：宽幅部17(宽大部)，其具有第一宽度W1；以及窄幅部18(窄小部)，其设置于比宽幅部17靠下方的位置，且具有比第一宽度W1小的第二宽度W2。宽幅部17以及窄幅部18是沿着第二部分10的下部的表面的带状体。如此一来，截面积小而电阻值大的窄幅部18的发热量比截面积大而电阻值小的宽幅部17的发热量大，因此能够重点加热容易产生失透的成形体2的下端部2a。
(窄小部的截面积)/(宽大部的截面积)例如优选为0.1～0.8，更优选为0.3～0.5。另外，(沿着倾斜成形面6的方向上的窄小部的尺寸L2)/((沿着倾斜成形面6的方向上的倾斜成形面6的尺寸)+(沿着垂直成形面5的方向上的垂直成形面5的尺寸))例如优选为0.01～0.3，更优选为0.1～0.2。(沿着倾斜成形面6的方向上的宽大部的尺寸L1)/((沿着倾斜成形面6的方向上的倾斜成形面6的尺寸)+(沿着垂直成形面5的方向上的垂直成形面5的尺寸))例如优选为0.01～0.3，更优选为0.1～0.2。需要说明的是，在加热器16设置宽大部与窄小部的情况下，既可以使宽度恒定并使厚度不同，也可以使宽度与厚度这两方不同。另外，加热器16也可以是截面积恒定。
如图3所示，加热器16分别配置于沿着一对倾斜成形面6中的一方的第二部分10以及沿着一对倾斜成形面6中的另一方的第二部分10。配置于沿着一方的倾斜成形面6的第二部分10的加热器16与配置于沿着另一方的倾斜成形面6第二部分10的加热器16在成形体2的下端部2a连续。即，加热器16是一条连续的带状体，且其连续部19呈仿照倾斜成形面6的下端部6a的V形状。
如图4所示，在限制构件7的第二部分10的表面成膜有由喷镀膜构成的绝缘层20，该绝缘层20与加热器16接触。绝缘层20只要能够维持限制构件7与加热器16之间的绝缘，则既可以形成于加热器16的配置区域的整体，则也可以局部地形成于加热器16的配置区域。在本实施方式中，绝缘层20形成于第二部分10的表面的大致整个面。若如此形成由喷镀膜构成的绝缘层20，则能够不阻碍从加热器16向限制构件7的热传导地实现加热器16与限制构件7之间的绝缘，因此能够高效地加热限制构件7的下部。
绝缘层20例如由氧化铝-氧化锆的喷镀膜、氧化铝的喷镀膜、氧化锆的喷镀膜形成。
需要说明的是，绝缘层20也可以不成膜于限制构件7的表面，而成膜于加热器16的表面。或者绝缘层20也可以省略。
如图5所示，加热器16通过焊接而固定于限制构件7的第一部分9。加热器16与限制构件7的焊接部21仅形成于限制构件7上的一个部位。在焊接部21未形成绝缘层20。如此一来，能够防止向限制构件7的通电，并且将加热器16可靠地固定于限制构件7。
在图5中，焊接部21形成于限制构件7的下端部7a，但并不限定于此。即，焊接部21也可以形成于比限制构件7的下端部7a靠上方的任一个部位。但是，在将焊接部21形成于限制构件7的下端部7a的情况下，能够在成形体2的下端部2a周边使加热器16可靠地紧贴于限制构件7。因此，能够高效地加热容易产生熔融玻璃Gm的失透的成形体2的下端部2a。因而，焊接部21优选为形成于限制构件7的下端部7a。
在将焊接部21形成于限制构件7的下端部7a的情况下，如图6所示，焊接部21也可以形成于两个部位以上(图示例为两个部位)。这是因为若为限制构件7的下端部7a，则即使从加热器16向限制构件7通电也能够加热限制构件7的下端部7a。
焊接部21由与限制构件7以及加热器16的发热部相同的材质(例如铂、铂合金等)形成。
本实施方式的玻璃物品的制造方法包括使用上述的成形装置1并利用溢流下拉法从熔融玻璃Gm成形玻璃带G的成形工序。在成形工序中，在供给到槽部3的熔融玻璃Gm从槽部3溢出了之后分别沿着各外侧面4在成形体2的下端部2a合流。由此，从熔融玻璃Gm连续成形玻璃带G。
本发明并不限定于上述实施方式的结构，也并不限定于上述的作用效果。本发明能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变更。
在上述的实施方式中，说明了使加热器16的一端部以及另一端部位于比成形体2的下端部2a靠上方的位置、并使加热器16的中央部(连续部19)位于成形体2的下端部2a周边的方式，但加热器16的配置方式并不限定于此。例如，也可以设为使加热器16的一端部以及另一端部位于成形体2的下端部2a周边、并使加热器16的中央部(连续部19)位于比成形体2的下端部2a靠上方的位置的方式。另外，加热器16也可以不设置连续部19，而将配置于沿着一方的倾斜成形面6的第二部分10的加热器16与配置于沿着另一方的倾斜成形面6的第二部分10的加热器16设为分别独立的回路。
如图7所示，也可以在限制构件7的第一部分9的宽度方向的外侧端面(不与熔融玻璃Gm接触的一侧的端面)22配置加热器16。在该结构中，也是加热器16可以具有宽幅部17(宽大部)以及设置于比宽幅部17(宽大部)靠下方的位置的窄幅部18(窄小部)。
加热器16并不限定于电阻加热式加热器。例如，加热器16也可以是通电加热式加热器、感应加热式加热器等。
在上述的实施方式中，引导构件12也可以省略。
在上述的实施方式中，对玻璃物品为玻璃板的情况进行了说明，但玻璃物品例如也可以是将玻璃带G绕卷芯等呈卷状卷绕的玻璃卷等。
附图标记说明
1 成形装置
2 成形体
4 外侧面
5 垂直成形面
6 倾斜成形面
7 限制构件
8 嵌合凹部
9 第一部分
10 第二部分
11 限制面
12 引导构件
13 垂直引导面
14 倾斜引导面
15 翅片
16 加热器
17 宽幅部(宽大部)
18 窄幅部(窄小部)
19 连续部
20 绝缘层
21 焊接部。
Claims (11)
1.一种玻璃物品的制造装置，具备利用溢流下拉法从熔融玻璃成形玻璃带的成形装置，
所述玻璃物品的制造装置的特征在于，
所述成形装置具备：成形体，其使所述熔融玻璃流下；限制构件，其配置于所述成形体的宽度方向两端部，并具有对在所述成形体流下的所述熔融玻璃的宽度方向两端部进行限制的限制面；以及加热器，其在比所述限制面靠宽度方向外侧的位置仅配置于所述限制构件的下部。
2.根据权利要求1所述的玻璃物品的制造装置，其中，
所述加热器为电阻加热式加热器。
3.根据权利要求2所述的玻璃物品的制造装置，其中，
所述加热器具有：宽大部，其具有第一截面积；以及窄小部，其设置于比所述宽大部靠下方的位置，并具有比所述第一截面积小的第二截面积。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的玻璃物品的制造装置，其中，
在所述限制构件与所述加热器之间形成有由喷镀膜构成的绝缘层。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的玻璃物品的制造装置，其中，
所述成形体具有在所述成形体的下端部彼此相交的一对倾斜成形面，
所述加热器仅配置于与所述倾斜成形面对应的位置。
6.根据权利要求5所述的玻璃物品的制造装置，其中，
所述限制构件具有：第一部分，其从所述倾斜成形面立起并具有所述限制面；以及第二部分，其沿着所述倾斜成形面，
所述加热器配置于所述第二部分。
7.根据权利要求6所述的玻璃物品的制造装置，其中，
所述加热器分别配置于沿着所述一对倾斜成形面中的一方的所述第二部分以及沿着所述一对倾斜成形面中的另一方的所述第二部分。
8.根据权利要求7所述的玻璃物品的制造装置，其中，
配置于沿着所述一对倾斜成形面中的一方的所述第二部分的所述加热器与配置于沿着所述一对倾斜成形面中的另一方的所述第二部分的所述加热器在所述成形体的下端部连续。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的玻璃物品的制造装置，其中，
所述加热器仅在一个部位焊接于所述限制构件。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的玻璃物品的制造装置，其中，
所述加热器焊接于所述限制构件的下端部。
11.一种玻璃物品的制造方法，包括使用成形装置并利用溢流下拉法从熔融玻璃成形玻璃带的成形工序，
所述玻璃物品的制造方法的特征在于，
所述成形装置具备：成形体，其使所述熔融玻璃流下；以及限制构件，其配置于所述成形体的宽度方向两端部，并具有与在所述成形体流下的所述熔融玻璃的宽度方向两端部接触的限制面，
在所述成形工序中，利用在比所述限制面靠宽度方向外侧的位置仅配置于所述限制构件的下部的加热器对所述限制构件进行加热。
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