JP2003048731A - ガラス球を製造する方法および装置 - Google Patents

ガラス球を製造する方法および装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガラス球を製造するための方法を改良して、
簡単な形式で、多数の、しかもより大きな直径を有する
未加工球を、極めて簡単に製造できるようにする。 【解決手段】 供給タンク１０からガラス流１１を、流
れ方向に同時期にであるが逆方向に駆動される２つのロ
ーラ２０．１，２０．２の間に供給し、これらのローラ
が、周面にわたって分散しているように球状凹部２１を
有していて、仮想の接触接線の領域で、連続して、球状
のネップ１２を、薄いガラス帯１３に成型し、ガラス帯
１３の厚さが、接触接線の領域での、凹部２１以外で
の、ローラ２０．１，２０．２の間隔によって設定さ
れ、球状のネップ１２を備えたガラス帯１３を冷却した
後、未加工球１４を分離装置１５によってガラス帯１３
から分離し、これらの未加工球１４に表面冷間後加工を
施す。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス球を製造す
る方法およびそのための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】公知の方法では、極めて手間がかかり、
したがって、高い製造コストがかかってしまう。その場
合、ガラスブロックから、扱いやすい片または立方体を
切断して、さらに丸めてドラム内で荒研削することが知
られている。このようにして得られた未加工球には、粗
研削、精研削、ラッピングおよびポリシングが、つま
り、多数の冷間−後加工が施される。棒状ガラスから、
出発エレメントとしての円筒状断片を分離する場合に
も、上記の場合と同様の欠点が発生してしまう。
【０００３】棒状ガラスを製造する際には狭窄が行わ
れ、これが球に仕上げられる。ガラスストランドが空気
圧または回転するディスクによってもぎ取られてもよ
く、これにより、小さなガラス部分がまき散らされまた
は吹き飛ばされる。これらの小さなガラス部分は、表面
張力により球へと成形される。この場合、製造されるべ
き球のサイズは、１ｍｍよりも小さい直径範囲に限定さ
れてしまう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ガラ
ス球を製造するための方法を改良して、簡単な形式で、
多数の、しかもより大きな直径を有する未加工球を、極
めて簡単に製造できるようにすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題を解決した本発
明の方法は、ガラス溶融物の入った供給タンクから、、
ガラス流が、流れ方向に同時期であるが逆方向に駆動さ
れる２つのローラの間の供給され、これらのローラが、
周面にわたって分散しているように球状凹部を有してい
て、かつ仮想の接触接線もしくは両ローラの共通の接線
の領域で、連続して、球状のネップを、薄いガラス帯に
成型し、前記ガラス帯の厚さが、接触接線の領域での、
凹部以外での、ローラの間隔によって設定され、球状の
ネップを備えたガラス帯を冷却した後、分離装置によっ
て未加工球がガラス帯から分離され、これらの未加工球
に、表面冷間後加工が施されることを特徴としている。
【０００６】
【発明の効果】球状のネップを備えた薄いガラス帯に
は、多数の未加工球が一体化されており、これらの未加
工球は、冷却後、分離装置によって、簡単に薄いガラス
帯から分離することができる。なぜならば、この薄いガ
ラス帯が、目標破断箇所として形成されているからであ
る。この場合、この分離はドラム内で行われてよい。
【０００７】この場合、重要であるのは、両ローラが、
同時期でかつ逆方向で駆動されること、およびローラ外
周面上に設けられた凹部が、仮想の接触接線の領域で常
に互いに重なるように合わせられて球状のネップが形成
されるように配置されていることである。互いに出会う
凹部の、周面または軸方向でのずれは、回避されなくて
はならない。このことは、最も簡単には、ローラが相応
に同時に作動するように制御されて駆動されることによ
って得ることができる。比較的手間のかからない未加工
球が得られるので、冷間後加工の前の付加的な作業過程
はもはや必要ではない。
【０００８】未加工球を簡単にガラス帯から分離させる
ことができるので、本発明の実施例では、球状のネップ
の間のガラス帯は、目標破断箇所として、約１．５ｍｍ
の厚さを有するように形成される。より厚い場合には、
良好な目標破断箇所はもはや得られない。また、より薄
い場合には、分離の際に、未加工球の領域でひびが形成
されてしまう危険も生じる。
【０００９】別の実施例によれば、ローラが、放射熱に
よって約２７０〜３００℃に加熱される。
【００１０】このようにして、ローラとネップを備えた
ガラス帯との間に過度に大きな温度差が生じることが回
避され、ガラスにひびが形成されることが防止される。
【００１１】低い粘度（短いη範囲もしくは経過）をも
つ種類のガラスには、通常、引き抜き装置でのローラ対
で十分である。それというのは、固まることと十分に薄
く圧延されることとは、ほぼ同時に終了するからであ
る。より大きな粘性（長いη範囲）を有する種類のガラ
スでは、上記の２つのメカニズムが、１つのローラ対に
よって得られない。この場合、２つから３つのローラ対
を備えたローラカスケードが設けられる。
【００１２】ガラス流の、ローラに沿ったおよび凹部内
への均一な経過を得るために、別の実施例では、ガラス
流が供給タンクから、２００から２５０ｇ／ｍｉｎの装
入量の場合、１０００〜１２００℃の温度および１〜５
０ｄＰａｓ、有利には約１０ｄＰａｓの低い粘度でロー
ラに供給される。過度に粘性の低いガラスの場合には、
ガラス帯、つまり目標破断箇所が十分に薄く圧延されて
よい。
【００１３】ネップが、できるだけ良好な球形状をとる
ようにするために、ローラの直径は１００〜２５０ｍｍ
に、凹部の半径は３〜１０ｍｍに選択され得る。
【００１４】ローラ周面を、ネップの形成のために可能
な限り用いるために、本発明の実施例では、ローラ表面
に設けられた凹部が均一に分散されて複数の周面列を形
成するように配置されているローラが使用されており、
この場合、隣り合う周面列は、それぞれ半分だけずらさ
れて互いに内外に入り込んでいる。したがって、目標破
断箇所および球状のネップの支持体としてのガラス帯
は、ネップ間では短く制限されている。
【００１５】本発明による方法に基づいてガラス球を製
造する装置は、ガラス流が、ガラス溶融物の入った供給
タンクから、半球状の凹部が設けられていて同時期にか
つ逆方向に駆動される２つのローラを備えた成型装置
に、球状のネップを備えた薄いガラス帯を形成するため
に供給可能であり、ガラス帯の冷却後に、ネップが、分
離装置によって、未加工球としてガラス帯から分離可能
であり、これらの未加工球に、引き続いて表面冷間後加
工が施され、この際、冷間仕上げ後加工が、公知の形式
で所望の通りになるよう行われ得ることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面に基づき詳細に説明する。
【００１７】装置の供給タンク１０は、たとえば平らな
ガラスの製造用設備の引き抜き装置の引き抜き加工用タ
ンクであってよい。この設備においては、ガラス溶融物
は、出口スリットを介して、逆方向に駆動される２つの
ローラ２０．１および２０．２に、ガラス流１１として
供給される。
【００１８】ローラ２０．１および２０．２の外周面
は、半球状の凹部２１の周面列を備えており、これらの
凹部２１は、均一に分配されて配置されており、それぞ
れ、ローラ２０．１および２０．２のの周面領域２２に
よって互いに分離されている。ガラス流１１の流れ方向
に回転するローラ２０．１および２０．２の間隔、つま
り仮想の接触接線の間隔が最小となっている箇所では、
貫流するガラス帯１３の厚さを規定する間隙が残され
る。その一方で、両ローラ２０．１および２０．２の、
前記領域で合わせられて互いに出会う凹部２１は、球状
のネップ１２を、このガラス帯１３に成型する。この場
合、まず始めに、最も狭いゾーンに到達した凹部２１
が、ガラス流１１で充填され、このガラス流１１が、間
隙を備えた箇所を通過する際にネップ１２になるように
圧縮される。この間隙は、１．３〜１．５ｍｍに選択さ
れ、ガラス流１１は、温度１０００〜１２００℃、装入
量２００〜２５０ｇ／ｍｉｎで、ローラ２０．１および
２０．２を通って供給される。この場合、１〜５０ｄＰ
ａｓ、有利には１０ｄＰａｓの低い粘度を有するガラス
溶融物が使用され、これにより、凹部２１への充填工程
が確実に行われる。
【００１９】ガラス球が、７〜１２ｍｍの直径を有する
ように製造される場合には、ローラ２０．１および２
０．２は、１００〜２００ｍｍの直径を有しており、凹
部２１は、３．５〜６ｍｍの半径を有している。ネップ
１２に生じるひびもしくは割れ目の形成を回避するため
に、ローラ２０．１および２０．２は、放射熱によって
２７０〜３５０℃にまで加熱される。
【００２０】軸線方向には、凹部２１の複数の周面列が
配置されていてよく、これらの凹部２１は、交互に半部
だけ互いにずらされていてかつ互いに内外に入り込み合
っており、これにより、ネップ１２間にはできるだけ短
い目標破断箇所が保たれる。これらの目標破断箇所は、
ガラス帯１３の厚さと、ローラ２０．１と２０．２との
間の間隙寸法とによって規定される。したがって、続い
て行われる未加工球１４のガラス帯１３からの破断の際
に、ひびもしくは割れ目が未加工球１４に形成されるの
を防ぐためには、ネップ１２のガラス帯１３は、厚すぎ
てはいけないが、極めて小さな値もクリティカルであ
る。分断工程は、ネップ１２を備えたガラス帯１３が冷
却され硬化された後に、分断装置、たとえばドラムもし
くは振とう装置によって行われる。
【００２１】上記のようにして得られた未加工球１４に
は、表面の冷間後加工が施され、このために、所望の表
面特性に応じて、粗研削、精研削、ラッピングおよび/
またはポリシングが行われてよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるガラス球を製造する装置の概略的
な断面図である。
【符号の説明】
１０ 供給タンク、 １１ ガラス流、 １２ ネッ
プ、 １３ ガラス帯、１４ 未加工球、 ２０．１，
２０．２ ローラ、 ２１ 凹部、 ２２ 周面領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリスティアン シェンク ドイツ連邦共和国 インゲルハイム ヴァ ッケルンハイマー シュトラーセ 24 (72)発明者 ホルスト ヴォルフ ドイツ連邦共和国 ハイゼハイム ベルン デスアレー 27 (72)発明者 アンドレアス ヴァールスドルフ ドイツ連邦共和国 ヴィースバーデン ジ ークリンデンヴェーク ４

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ガラス球を製造する方法において、 ガラス溶融物の入った供給タンク（１０）から、ガラス
    流（１１）が、流れ方向に同時期にであるが逆方向に駆
    動される２つのローラ（２０．１，２０．２）の間に供
    給され、これらのローラ（２０．１，２０．２）が、周
    面にわたって分散しているように球状凹部（２１）を有
    していて、仮想の接触接線の領域で、連続して、球状の
    ネップ（１２）を、薄いガラス帯（１３）に成型し、 ガラス帯（１３）の厚さが、接触接線の領域での、凹部
    （２１）以外での、ローラ（２０．１，２０．２）の間
    隔によって設定され、 球状のネップ（１２）を備えたガラス帯（１３）を冷却
    した後、分離装置（１５）によって未加工球（１４）が
    ガラス帯（１３）から分離され、 これらの未加工球（１４）に、表面冷間後加工が施され
    ることを特徴とする、ガラス球を製造する方法。
  2. 【請求項２】 球状のネップ（１２）間のガラス帯（１
    ３）が、ほぼ１．５ｍｍの厚さを有する目標破断箇所と
    して形成される、請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 ローラ（２０．１，２０．２）が、放射
    熱によって、約２７０〜３００℃に加熱される、請求項
    １または２記載の方法。
  4. 【請求項４】 供給タンク（１０）からのガラス流（１
    １）が、２００〜２５０ｇ／ｍｉｎの装入量では、１０
    ００〜１２００℃の温度および１〜５０ｄＰａｓ、有利
    にはほぼ１０ｄＰａｓの低い粘度で、ローラ（２０．
    １，２０．２）に供給される、請求項１から３までのい
    ずれか１項記載の方法。
  5. 【請求項５】 １００〜２５０ｍｍの直径を有するロー
    ラ（２０．１，２０．３）、および３〜１０ｍｍの半径
    を有する凹部が使用される、請求項１から４までのいず
    れか１項記載の方法。
  6. 【請求項６】 凹部（２１）がローラ表面上で均一に分
    散されて周面列に配置されているローラ（２０．１，２
    ０．２）が使用されており、隣接する周面列が、それぞ
    れ半分だけずらされて互いに内外に入り込んでいる、請
    求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
  7. 【請求項７】 請求項１から６までのいずれか１項記載
    の方法にしたがってガラス球を製造する装置であって、
    ガラス流（１１）が、ガラス溶融物の入った供給タンク
    （１０）から、半球状の凹部（２１）が設けられていて
    同時期にかつ逆方向に駆動される２つのローラ（２０．
    １，２０．２）を備えた成型装置に、球状のネップ（１
    ２）を備えた薄いガラス帯（１３）を形成するために供
    給可能となっており、 ガラス帯（１３）の冷却後に、ネップ（１２）が、分離
    装置（１５）によって、未加工球（１４）としてガラス
    帯（１３）から分離可能であり、 これらの未加工球（１４）に、引き続いて表面冷間後加
    工が施されることを特徴とする、ガラス球を製造する装
    置。
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