JP2003313034A - 融合パイプの垂れ下がり度合を軽減する方法 - Google Patents
融合パイプの垂れ下がり度合を軽減する方法Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B17/00—Forming molten glass by flowing-out, pushing-out, extruding or drawing downwardly or laterally from forming slits or by overflowing over lips
- C03B17/06—Forming glass sheets
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- C03B17/064—Forming glass sheets by the overflow downdraw fusion process; Isopipes therefor
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- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 融合パイプを用いて板ガラスを製造する場合
の重力に起因する融合パイプの中間領域の垂れ下がりを
軽減する。 【解決手段】 融合パイプ（１３）の両端領域（２３）
を支持し、かつ該両端領域の部分に、大きさが同一でか
つ互いに反対方向の軸方向の力（Ｆ）を印加する。軸方
向の力（Ｆ）は、融合パイプ（１３）の中立軸線（１
９）の下方位置に印加されて、融合パイプ（１３）の中
間領域の重力による垂れ下がりに抗する方向の曲げモー
メントを発生させる。
の重力に起因する融合パイプの中間領域の垂れ下がりを
軽減する。 【解決手段】 融合パイプ（１３）の両端領域（２３）
を支持し、かつ該両端領域の部分に、大きさが同一でか
つ互いに反対方向の軸方向の力（Ｆ）を印加する。軸方
向の力（Ｆ）は、融合パイプ（１３）の中立軸線（１
９）の下方位置に印加されて、融合パイプ（１３）の中
間領域の重力による垂れ下がりに抗する方向の曲げモー
メントを発生させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、板ガラスの製造に
使用される融合パイプに関し，特に、かかる融合パイプ
が使用中に示す垂れ下がり（サグ）を制御する方法に関
するものである。
使用される融合パイプに関し，特に、かかる融合パイプ
が使用中に示す垂れ下がり（サグ）を制御する方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】融合法は、板ガラスを製造するためにガ
ラス製造技術で用いられる基本的な手法の一つである。
例えば非特許文献１を参照されたい。例えばフロート法
およびスロットドロー法のような他の周知の方法と比較
して、融合法は、優れた平坦性と平滑性とを備えた板ガ
ラスを生成させる。その結果、融合法は液晶表示装置
（ＬＣＤ）の製造に用いられるガラス基板の製造におい
て特に重要になってきている。
ラス製造技術で用いられる基本的な手法の一つである。
例えば非特許文献１を参照されたい。例えばフロート法
およびスロットドロー法のような他の周知の方法と比較
して、融合法は、優れた平坦性と平滑性とを備えた板ガ
ラスを生成させる。その結果、融合法は液晶表示装置
（ＬＣＤ）の製造に用いられるガラス基板の製造におい
て特に重要になってきている。
【０００３】この融合法、特にオーバーフロー・ダウン
ドロー融合法は特許文献１および２の対象であり、それ
らの内容は引例としてここに組み入れられる。これら特
許の方法の概略図が図１に示されている。図示のよう
に、この装置は、オーバーフロー・ダウンドロー融合パ
イプ、簡単には「融合パイプ」として知られている、耐
熱体１３内に形成されたコレクショントラフ１１に溶け
たガラスを提供する供給パイプ９を備えている。
ドロー融合法は特許文献１および２の対象であり、それ
らの内容は引例としてここに組み入れられる。これら特
許の方法の概略図が図１に示されている。図示のよう
に、この装置は、オーバーフロー・ダウンドロー融合パ
イプ、簡単には「融合パイプ」として知られている、耐
熱体１３内に形成されたコレクショントラフ１１に溶け
たガラスを提供する供給パイプ９を備えている。
【０００４】一旦安定状態の動作が得られると、溶けた
ガラスは供給パイプ９からトラフ１１に流れ、次いでト
ラフ１１の両側の上縁からオーバーフローして、下方へ
流動する２枚のガラスシートを形成し、次に融合パイプ
１３の外側面に沿って内方へ流動する。２枚のシートは
融合パイプ１３の底端１５で一体になり、そこで１枚の
ガラスシートに融合する。この１枚のガラスシートは次
に引っ張り装置に供給され（矢印１７で概略的に示され
ている）、この引っ張り装置は、ガラスシートが底端１
５から下方へ引き出される速度によってガラスシートの
厚さを制御する。引っ張り装置は、１枚のガラスシート
が引っ張り装置に到達する以前に冷やされて硬化するよ
うに、底端１５の下流の適当な位置に配置される。
ガラスは供給パイプ９からトラフ１１に流れ、次いでト
ラフ１１の両側の上縁からオーバーフローして、下方へ
流動する２枚のガラスシートを形成し、次に融合パイプ
１３の外側面に沿って内方へ流動する。２枚のシートは
融合パイプ１３の底端１５で一体になり、そこで１枚の
ガラスシートに融合する。この１枚のガラスシートは次
に引っ張り装置に供給され（矢印１７で概略的に示され
ている）、この引っ張り装置は、ガラスシートが底端１
５から下方へ引き出される速度によってガラスシートの
厚さを制御する。引っ張り装置は、１枚のガラスシート
が引っ張り装置に到達する以前に冷やされて硬化するよ
うに、底端１５の下流の適当な位置に配置される。
【０００５】図１から明らかなように、最終的なガラス
シートの外表面は、工程のいかなる時点においても、融
合パイプ１３の外側面のいかなる部分にも接触しない。
むしろガラスシートの外表面は周囲の外気に触れてい
る。最終的な１枚のガラスシートを構成する２枚のガラ
スシートの内表面は融合パイプ１３に接触するが、これ
ら内表面は融合パイプ１３の底端１５において融合し、
したがって最終的なシート体の内部に埋め込まれる。こ
のようにして、優れた特性を有する両面を備えた最終的
なガラスシートが得られる。
シートの外表面は、工程のいかなる時点においても、融
合パイプ１３の外側面のいかなる部分にも接触しない。
むしろガラスシートの外表面は周囲の外気に触れてい
る。最終的な１枚のガラスシートを構成する２枚のガラ
スシートの内表面は融合パイプ１３に接触するが、これ
ら内表面は融合パイプ１３の底端１５において融合し、
したがって最終的なシート体の内部に埋め込まれる。こ
のようにして、優れた特性を有する両面を備えた最終的
なガラスシートが得られる。
【０００６】上述から明らかなように、融合パイプ１３
は融合法の成功の鍵を握っている。特に、融合パイプ１
３の寸法精度が工程全体の成否に影響するので、融合パ
イプ１３の寸法の安定性は極めて重要であるが、不幸な
ことに、融合パイプが使用される環境条件により寸法変
化を受けやすい。
は融合法の成功の鍵を握っている。特に、融合パイプ１
３の寸法精度が工程全体の成否に影響するので、融合パ
イプ１３の寸法の安定性は極めて重要であるが、不幸な
ことに、融合パイプが使用される環境条件により寸法変
化を受けやすい。
【０００７】融合パイプ１３は、１０００℃以上の高温
で動作しなければならない。さらに、オーバーフロー・
ダウンドロー融合法の場合、融合パイプ１３は、自身の
重量のみでなく、トラフ１１内の、および両縁からオー
バフローする溶けたガラスの重量を支え、かつ融合され
たガラスシートが下方へ引かれることによって融合パイ
プ１３に伝達される少なくとも或る程度の張力を受けな
がら上述のような高い温度で動作しなければならない。
生成されるガラスシートの幅にもよるが、融合パイプ１
３の支えられていない長さは、１．５メートル以上にも
なる。
で動作しなければならない。さらに、オーバーフロー・
ダウンドロー融合法の場合、融合パイプ１３は、自身の
重量のみでなく、トラフ１１内の、および両縁からオー
バフローする溶けたガラスの重量を支え、かつ融合され
たガラスシートが下方へ引かれることによって融合パイ
プ１３に伝達される少なくとも或る程度の張力を受けな
がら上述のような高い温度で動作しなければならない。
生成されるガラスシートの幅にもよるが、融合パイプ１
３の支えられていない長さは、１．５メートル以上にも
なる。
【０００８】このような厳しい条件に耐えるために、融
合パイプ１３は、種々の高性能耐熱材料で作成されてき
た。例えば、融合パイプは耐熱材料の等圧的圧縮により
形成されたブロックから作成され、“アイソパイプ（ｉ
ｓｏ−ｐｉｐｅｓ）”とも呼ばれてきた。特に、等圧的
に圧縮されたジルコン耐熱材が、融合法のアイソパイプ
として使用されてきた。
合パイプ１３は、種々の高性能耐熱材料で作成されてき
た。例えば、融合パイプは耐熱材料の等圧的圧縮により
形成されたブロックから作成され、“アイソパイプ（ｉ
ｓｏ−ｐｉｐｅｓ）”とも呼ばれてきた。特に、等圧的
に圧縮されたジルコン耐熱材が、融合法のアイソパイプ
として使用されてきた。
【０００９】このような高性能材料をもってしても、実
際には、融合パイプ１３にはその耐用年数を縮める寸法
変化が生じる。特に、このような融合パイプは、支持さ
れた両端領域に比較して、支えられていない中間領域で
は垂れ下がりを生じる。本発明は、このような垂れ下が
りの制御に関するものである。
際には、融合パイプ１３にはその耐用年数を縮める寸法
変化が生じる。特に、このような融合パイプは、支持さ
れた両端領域に比較して、支えられていない中間領域で
は垂れ下がりを生じる。本発明は、このような垂れ下が
りの制御に関するものである。
【００１０】特許文献３には、管体中に支持棒を通すた
めの長手方向に延びる孔を備えた融合パイプが開示され
ている。支持棒は、その一端において上方へ向かう力を
受けるレバーとして働き、他端はピボットの役目を果た
す。上記支持棒は、融合パイプの中間領域あたりで孔の
上壁に接触し、この接触によって上方へ向かう力を融合
パイプに加える。
めの長手方向に延びる孔を備えた融合パイプが開示され
ている。支持棒は、その一端において上方へ向かう力を
受けるレバーとして働き、他端はピボットの役目を果た
す。上記支持棒は、融合パイプの中間領域あたりで孔の
上壁に接触し、この接触によって上方へ向かう力を融合
パイプに加える。
【００１１】特許文献４は、管体からなる融合パイプ中
に支持棒を通すための長手方向に延びる孔が形成された
特許文献３の変形を示す。この場合、支持棒は枢支され
ておらず、その長さ全体に亘って孔の上壁と係合して上
方へ向かう力を加えている。この特許出願によれば、支
持棒は、融合パイプを作成するために用いられる材料よ
りも高いヤング率と曲げ合成を有する材料で作成するこ
とが要求される。
に支持棒を通すための長手方向に延びる孔が形成された
特許文献３の変形を示す。この場合、支持棒は枢支され
ておらず、その長さ全体に亘って孔の上壁と係合して上
方へ向かう力を加えている。この特許出願によれば、支
持棒は、融合パイプを作成するために用いられる材料よ
りも高いヤング率と曲げ合成を有する材料で作成するこ
とが要求される。
【００１２】
【特許文献１】米国特許第３,３３８,６９６号明細書
【００１３】
【特許文献２】米国特許第３,６８２,６０９号明細書
【００１４】
【特許文献３】米国特許第３,４３７,４７０号明細書
【００１５】
【特許文献４】特開平１１−２４６２３０号公報
【００１６】
【非特許文献１】Varshneya,Arun K.,”Flat Glass”,F
undamentals of Inorganic Glasses,第２０章、第４．
２節、534-540頁、Academic Press，Boston,1994年
undamentals of Inorganic Glasses,第２０章、第４．
２節、534-540頁、Academic Press，Boston,1994年
【００１７】
【非特許文献２】Snyder外、Engineering Mechanics:St
atics and Strength of Materials,349-350頁、McGraw-
Hill,New York,1973年
atics and Strength of Materials,349-350頁、McGraw-
Hill,New York,1973年
【００１８】
【非特許文献３】Kingery外、”Plastic Deformation,V
iscous Flow,and Creep”,Introductionto Ceramics,第
２版、704-767頁、John Wiley&Sons,New York,1976年
iscous Flow,and Creep”,Introductionto Ceramics,第
２版、704-767頁、John Wiley&Sons,New York,1976年
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の両解決策は、融合パイプ内の孔の存在によって融合パ
イプが弱体化して、垂れ下がりが増大する傾向があり、
かつ融合パイプが使用される厳しい環境条件下で、例え
ばクラックの発生のような他の問題を惹起する可能性が
あるという基本的な問題に遭遇した。本発明は、下記に
詳細に述べるように、外力の印加によって、かつ融合パ
イプの完全性を損なうことなしに、垂れ下がりの制御を
可能にするものである。
の両解決策は、融合パイプ内の孔の存在によって融合パ
イプが弱体化して、垂れ下がりが増大する傾向があり、
かつ融合パイプが使用される厳しい環境条件下で、例え
ばクラックの発生のような他の問題を惹起する可能性が
あるという基本的な問題に遭遇した。本発明は、下記に
詳細に述べるように、外力の印加によって、かつ融合パ
イプの完全性を損なうことなしに、垂れ下がりの制御を
可能にするものである。
【００２０】本発明の目的は、融合パイプの垂れ下がり
を制御する方法を提供することにある。さらに詳細に述
べると、本発明は、融合パイプの垂れ下がり度合を軽減
する方法を提供するものであり、特に、通常垂れ下がり
量が最も大きく観測される融合パイプの中間領域におけ
る垂れ下がり度合を軽減する方法を提供するものであ
る。
を制御する方法を提供することにある。さらに詳細に述
べると、本発明は、融合パイプの垂れ下がり度合を軽減
する方法を提供するものであり、特に、通常垂れ下がり
量が最も大きく観測される融合パイプの中間領域におけ
る垂れ下がり度合を軽減する方法を提供するものであ
る。
【００２１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、大きさが同一でかつ互いに反対方向の軸
方向の力（Ｆ）を、これら軸方向の力が、上記中間領域
の重力による垂れ下がりに抗する方向の曲げモーメント
をこの中間領域に発生させるように、融合パイプ（１
３）の両端領域（２３）の部分に印加することを含む、
融合パイプの垂れ下がり度合を軽減する方法を提供す
る。
に、本発明は、大きさが同一でかつ互いに反対方向の軸
方向の力（Ｆ）を、これら軸方向の力が、上記中間領域
の重力による垂れ下がりに抗する方向の曲げモーメント
をこの中間領域に発生させるように、融合パイプ（１
３）の両端領域（２３）の部分に印加することを含む、
融合パイプの垂れ下がり度合を軽減する方法を提供す
る。
【００２２】上記両端領域の上記部分は、融合パイプに
関する中立軸線または中立平面を特定することによって
（例えば、融合パイプの構造のコンピュータによるモデ
ル計算によって）、かつ上記中立軸線または中立平面の
下方に上記部分を位置決めすることによって選択される
のが好ましい。
関する中立軸線または中立平面を特定することによって
（例えば、融合パイプの構造のコンピュータによるモデ
ル計算によって）、かつ上記中立軸線または中立平面の
下方に上記部分を位置決めすることによって選択される
のが好ましい。
【００２３】或る好ましい実施の形態においては、上記
両端領域の一方に印加される軸方向の力が作用的な力
（例えば、エアシリンダ、１個以上のスプリング、また
は類似の装置またはそれらの組合せによる力）であり、
上記両端領域の他方に印加される軸方向の力が反作用的
な力（例えば、上記端部の固定によって生じる力）であ
る。
両端領域の一方に印加される軸方向の力が作用的な力
（例えば、エアシリンダ、１個以上のスプリング、また
は類似の装置またはそれらの組合せによる力）であり、
上記両端領域の他方に印加される軸方向の力が反作用的
な力（例えば、上記端部の固定によって生じる力）であ
る。
【００２４】本発明によれば、本発明を適用しない場合
に比較して、融合パイプの垂れ下がり度合を少なくとも
２５％軽減することが可能である。垂れ下がり度合の軽
減の結果、融合パイプの耐用年数を少なくとも三分の一
（３３％）だけ延長することが可能である。
に比較して、融合パイプの垂れ下がり度合を少なくとも
２５％軽減することが可能である。垂れ下がり度合の軽
減の結果、融合パイプの耐用年数を少なくとも三分の一
（３３％）だけ延長することが可能である。
【００２５】
【好ましい実施の形態】上述したように、板ガラスを製
造するためのオーバーフロー法においては、融合パイプ
１３内に形成されているトラフ１１に高熱のガラスが流
入し、次いでトラフの上縁から溢れ出して融合パイプ１
３の両側を底端１５まで流下して、そこから１枚のガラ
スシートとして引き出される。
造するためのオーバーフロー法においては、融合パイプ
１３内に形成されているトラフ１１に高熱のガラスが流
入し、次いでトラフの上縁から溢れ出して融合パイプ１
３の両側を底端１５まで流下して、そこから１枚のガラ
スシートとして引き出される。
【００２６】この方法は実施温度が高いために、融合パ
イプ１３の材料がクリープしやすい。これ故に、融合パ
イプ１３の垂れ下がりは重力によって着実に生じる。そ
のため、作成されたガラスの品質および／または寸法が
もはや規格内に収まらなくなり、修理および交換のため
に融合パイプ１３を取り外す必要が生じることになる。
したがって、垂れ下がり度合を軽減し、これによって耐
用年数を延ばすことが望ましい。
イプ１３の材料がクリープしやすい。これ故に、融合パ
イプ１３の垂れ下がりは重力によって着実に生じる。そ
のため、作成されたガラスの品質および／または寸法が
もはや規格内に収まらなくなり、修理および交換のため
に融合パイプ１３を取り外す必要が生じることになる。
したがって、垂れ下がり度合を軽減し、これによって耐
用年数を延ばすことが望ましい。
【００２７】本発明は、軸方向の力を利用して、重力に
起因する融合パイプの垂れ下がりを軽減する好ましいモ
ーメントを融合パイプの両端に発生させることによっ
て、垂れ下がりを軽減するものである。図２は、印加さ
れる軸方向の力および適当な融合パイプの幾何学的構造
を示す概略図である。図２において、融合パイプ１３
は、その両端において支持体２１で支持され、かつ中立
軸線１９を備えている。この中立軸線は、融合パイプ１
３のように伸びたり縮んだりはしない、質量分布、温度
分布、および温度の関数としての材料の特性に基づく曲
げに耐える軸線である。換言すれば、中立軸線は、もし
融合パイプ１３が、他の条件はすべて同じであるが、図
２の軸方向の力Ｆの不存在によって曲げを受けたとして
も、伸びたり縮んだりはしない軸線である。
起因する融合パイプの垂れ下がりを軽減する好ましいモ
ーメントを融合パイプの両端に発生させることによっ
て、垂れ下がりを軽減するものである。図２は、印加さ
れる軸方向の力および適当な融合パイプの幾何学的構造
を示す概略図である。図２において、融合パイプ１３
は、その両端において支持体２１で支持され、かつ中立
軸線１９を備えている。この中立軸線は、融合パイプ１
３のように伸びたり縮んだりはしない、質量分布、温度
分布、および温度の関数としての材料の特性に基づく曲
げに耐える軸線である。換言すれば、中立軸線は、もし
融合パイプ１３が、他の条件はすべて同じであるが、図
２の軸方向の力Ｆの不存在によって曲げを受けたとして
も、伸びたり縮んだりはしない軸線である。
【００２８】実際には上記中立軸線は中立面である。例
えば非特許文献２を参照されたい。しかしながら、融合
パイプ１３は、底端１５を通る長手方向の垂直面（以後
「前面」と呼ぶ）に関して対称であることが一般的であ
りかつそれが好ましく、かつ本発明の垂れ下がり制御用
軸方向の力もまた上記前面に対して対称であることが好
ましいから、以後本発明においては、表現をやさしくす
るために、前面内に位置する中立軸線の用語で説明す
る。勿論、これら用語の記載は、本発明を限定するもの
でも、限定するように解釈すべきものでもない。
えば非特許文献２を参照されたい。しかしながら、融合
パイプ１３は、底端１５を通る長手方向の垂直面（以後
「前面」と呼ぶ）に関して対称であることが一般的であ
りかつそれが好ましく、かつ本発明の垂れ下がり制御用
軸方向の力もまた上記前面に対して対称であることが好
ましいから、以後本発明においては、表現をやさしくす
るために、前面内に位置する中立軸線の用語で説明す
る。勿論、これら用語の記載は、本発明を限定するもの
でも、限定するように解釈すべきものでもない。
【００２９】図２に示されているように、軸方向の力Ｆ
は中立軸線１９から距離Ｈだけ下方において融合パイプ
１３に印加される。したがって、軸方向の力は、融合パ
イプの両端においてモーメントＦＨを発生させる。これ
らモーメントの方向は、融合パイプ１３の重力による垂
れ下がり傾向を軽減する方向である。軸方向の力Ｆによ
って生成されるモーメントにより、融合パイプ１３のす
べての変形を消滅させるものではないが、下記に説明す
る比較例のように、ＦおよびＨの適切な選択により、融
合パイプの耐用年数が著しく延長される。
は中立軸線１９から距離Ｈだけ下方において融合パイプ
１３に印加される。したがって、軸方向の力は、融合パ
イプの両端においてモーメントＦＨを発生させる。これ
らモーメントの方向は、融合パイプ１３の重力による垂
れ下がり傾向を軽減する方向である。軸方向の力Ｆによ
って生成されるモーメントにより、融合パイプ１３のす
べての変形を消滅させるものではないが、下記に説明す
る比較例のように、ＦおよびＨの適切な選択により、融
合パイプの耐用年数が著しく延長される。
【００３０】ＦおよびＨの特定値は、融合パイプ１３の
仕様寸法、融合パイプ１３の熱分布、温度の関数として
の融合パイプ１３の材料特性、融合パイプ１３が担うガ
ラス負荷、およびガラスシートの引っ張りにより融合パ
イプに伝達される力のみでなく、融合パイプの支持位置
２１、および端部領域２３の軸方向の力が印加される部
分に左右される。実際には、ＦおよびＨの候補値は、融
合パイプが使用中に経験すると予測されるこれら力およ
び温度にさらされた場合の測定可能な要素のコンピュー
タによるモデル計算を行なうことによって見つけること
ができる。このようなモデル計算は、例えば、米国ペン
シルバニア州 PA15317、キャノンズバーグ、テクノロジ
ー・ドライブ２７５所在のＡＮＳＹＳ社から発売された
ＡＮＳＹＳソフトウエアを用いて行なうことができる
（ＡＮＳＹＳソフトウエアは、複雑な融合パイプの形状
に関する中立軸の位置の決定にも用いることができ
る）。
仕様寸法、融合パイプ１３の熱分布、温度の関数として
の融合パイプ１３の材料特性、融合パイプ１３が担うガ
ラス負荷、およびガラスシートの引っ張りにより融合パ
イプに伝達される力のみでなく、融合パイプの支持位置
２１、および端部領域２３の軸方向の力が印加される部
分に左右される。実際には、ＦおよびＨの候補値は、融
合パイプが使用中に経験すると予測されるこれら力およ
び温度にさらされた場合の測定可能な要素のコンピュー
タによるモデル計算を行なうことによって見つけること
ができる。このようなモデル計算は、例えば、米国ペン
シルバニア州 PA15317、キャノンズバーグ、テクノロジ
ー・ドライブ２７５所在のＡＮＳＹＳ社から発売された
ＡＮＳＹＳソフトウエアを用いて行なうことができる
（ＡＮＳＹＳソフトウエアは、複雑な融合パイプの形状
に関する中立軸の位置の決定にも用いることができ
る）。
【００３１】このモデル計算において、融合パイプ１３
を形成する材料のクリープ速度（すなわちｄε／ｄｔ、
εは歪、ｔは時間）は下式の指数法則の表現によって表
されるのが好ましい。
を形成する材料のクリープ速度（すなわちｄε／ｄｔ、
εは歪、ｔは時間）は下式の指数法則の表現によって表
されるのが好ましい。
【００３２】ｄε／ｄｔ＝Ａσｎexp（Ｑ／Ｔ）
ここで、Ｔは温度、σは印加される応力、Ａ，ｎ，Ｑは
材料によって定まる定数である。例えば、非特許文献３
を参照されたい。
材料によって定まる定数である。例えば、非特許文献３
を参照されたい。
【００３３】融合パイプ１３の垂れ下がりのモデル計算
に加えて、垂れ下がりを制御する軸方向の力の印加の結
果、材料のクリープによる融合パイプの軸方向の収縮の
モデル計算をすることも重要である。このような軸方向
の収縮も、融合パイプ１３の形状寸法の変化を表し、完
成したガラスの品質および／または寸法に悪い効果を与
える可能性があるが、実際には、垂れ下がり制御用の軸
方向の力は、過度の軸方向収縮を生じることなしに垂れ
下がりを軽減するバランスで選択される。
に加えて、垂れ下がりを制御する軸方向の力の印加の結
果、材料のクリープによる融合パイプの軸方向の収縮の
モデル計算をすることも重要である。このような軸方向
の収縮も、融合パイプ１３の形状寸法の変化を表し、完
成したガラスの品質および／または寸法に悪い効果を与
える可能性があるが、実際には、垂れ下がり制御用の軸
方向の力は、過度の軸方向収縮を生じることなしに垂れ
下がりを軽減するバランスで選択される。
【００３４】モデル計算が終了すると、観測に基づく適
当な調整を伴う条件を用いて、ＦおよびＨの候補値を実
際の融合パイプで試験することができる。軸方向の力
は、種々の力発生手法を用いて印加することができる
が、好ましいのは、融合パイプの一端にエアシリンダを
用い、他端は固定する方法である。１個以上のスプリン
グを単独またはエアシリンダと組み合わせて、この目的
に使用することも可能である。
当な調整を伴う条件を用いて、ＦおよびＨの候補値を実
際の融合パイプで試験することができる。軸方向の力
は、種々の力発生手法を用いて印加することができる
が、好ましいのは、融合パイプの一端にエアシリンダを
用い、他端は固定する方法である。１個以上のスプリン
グを単独またはエアシリンダと組み合わせて、この目的
に使用することも可能である。
【００３５】本発明を実際に適用するのに先立って、コ
ンピュータによるモデル計算を行なうことが好ましい
が、過度の軸方向収縮を伴うことなしに垂れ下がりを軽
減するのに適した軸方向の力の大きさおよび位置は、必
要であれば完全に経験によって決定することもできる。
ンピュータによるモデル計算を行なうことが好ましい
が、過度の軸方向収縮を伴うことなしに垂れ下がりを軽
減するのに適した軸方向の力の大きさおよび位置は、必
要であれば完全に経験によって決定することもできる。
【００３６】比較例
等方向に圧縮されたジルコンで構成されたオーバーフロ
ー・ダウンドロー融合パイプを、垂れ下がり制御用の軸
方向の力を印加した場合と印加しない場合との双方にお
いて試験を行なった。
ー・ダウンドロー融合パイプを、垂れ下がり制御用の軸
方向の力を印加した場合と印加しない場合との双方にお
いて試験を行なった。
【００３７】これらの試験において、融合パイプは前記
前面に対して対称的であり、かつ垂れ下がり制御用の軸
方向の力が上記前面に対して対称的に加えられた。特
に、上記垂れ下がり制御用の軸方向の力は、融合パイプ
の両端の互いに対応する領域に実質的に一様に印加され
た。
前面に対して対称的であり、かつ垂れ下がり制御用の軸
方向の力が上記前面に対して対称的に加えられた。特
に、上記垂れ下がり制御用の軸方向の力は、融合パイプ
の両端の互いに対応する領域に実質的に一様に印加され
た。
【００３８】融合パイプの他端を固定した状態で、融合
パイプの一端にエアシリンダを用いて力を加えた。エア
シリンダにより発生した力の大きさは約３３,０００ニ
ュートンで、中立軸線の約１２ｃｍ下方の点を中心とし
た。融合パイプの他端の固定位置は、中立軸線から同じ
距離だけ下方の点を中心とした。このようにして融合パ
イプの各端部に加えられたモーメントは約４,０００ニ
ュートン・ｃｍであった。融合パイプに加えられた力は
ロードセルを用いてモニターされた。あるいは、既知の
ばね定数を有するスプリングを力の加わる経路に挿入
し、ＬＶＤＴ（線形可変差動変成器）を用いてスプリン
グの長さを測定し、これにより、融合パイプに加わる力
を測定してもよい。
パイプの一端にエアシリンダを用いて力を加えた。エア
シリンダにより発生した力の大きさは約３３,０００ニ
ュートンで、中立軸線の約１２ｃｍ下方の点を中心とし
た。融合パイプの他端の固定位置は、中立軸線から同じ
距離だけ下方の点を中心とした。このようにして融合パ
イプの各端部に加えられたモーメントは約４,０００ニ
ュートン・ｃｍであった。融合パイプに加えられた力は
ロードセルを用いてモニターされた。あるいは、既知の
ばね定数を有するスプリングを力の加わる経路に挿入
し、ＬＶＤＴ（線形可変差動変成器）を用いてスプリン
グの長さを測定し、これにより、融合パイプに加わる力
を測定してもよい。
【００３９】垂れ下がり制御用の力を使用した結果、融
合パイプの中間領域の垂れ下がり度合は約８０％低減さ
れた。軸方向の力を加えた結果、多少の融合パイプの収
縮が観測されたが、この収縮は融合パイプの耐用年数に
大きく影響を与えるものではなかった。むしろ、垂れ下
がり制御用の力を使用したことにより、耐用年数が４０
０％も延長されることが分かった。
合パイプの中間領域の垂れ下がり度合は約８０％低減さ
れた。軸方向の力を加えた結果、多少の融合パイプの収
縮が観測されたが、この収縮は融合パイプの耐用年数に
大きく影響を与えるものではなかった。むしろ、垂れ下
がり制御用の力を使用したことにより、耐用年数が４０
０％も延長されることが分かった。
【００４０】以上、本発明の特定の実施の形態について
説明したが、本発明の精神および範囲を逸脱することな
く種々の変更が可能であることを理解されたい。例え
ば、融合パイプは内部に支持棒（特許文献３および４参
照）を通すための孔を備えていないことが好ましいが、
このような孔を備えた融合パイプが、垂れ下がり制御用
の軸方向の力を加えるのに役立つのであれば、このよう
な融合パイプに本発明を適用することも可能である。
説明したが、本発明の精神および範囲を逸脱することな
く種々の変更が可能であることを理解されたい。例え
ば、融合パイプは内部に支持棒（特許文献３および４参
照）を通すための孔を備えていないことが好ましいが、
このような孔を備えた融合パイプが、垂れ下がり制御用
の軸方向の力を加えるのに役立つのであれば、このよう
な融合パイプに本発明を適用することも可能である。
【００４１】また、上述においては、図１および図２に
示された一般的な形式の構造を有する一体状の融合パイ
プに関して本発明を説明したが、本発明は、他の種々の
構造を備えた、および／または一つ以上の要素からなる
融合パイプに用いることもできる。同様に、上述におい
ては、前面に関して対称性を示す融合パイプおよび垂れ
下がり制御用の力について主に説明したが、ここで説明
した原理を利用することにより、上記のような対称性を
備えていない融合パイプおよび／または垂れ下がり制御
用の力をもって本発明を実施することも可能である。
示された一般的な形式の構造を有する一体状の融合パイ
プに関して本発明を説明したが、本発明は、他の種々の
構造を備えた、および／または一つ以上の要素からなる
融合パイプに用いることもできる。同様に、上述におい
ては、前面に関して対称性を示す融合パイプおよび垂れ
下がり制御用の力について主に説明したが、ここで説明
した原理を利用することにより、上記のような対称性を
備えていない融合パイプおよび／または垂れ下がり制御
用の力をもって本発明を実施することも可能である。
【図１】平坦なガラスシートを作成するためのオーバー
フロー・ダウンドロー融合法に用いられる融合パイプを
示す概略図
フロー・ダウンドロー融合法に用いられる融合パイプを
示す概略図
【図２】本発明による垂れ下がり制御に用いられる軸方
向の力を示す概略図
向の力を示す概略図
１１ コレクショントラフ
１３ 融合パイプ
１５ 底端
１９ 中立軸線
２１ 支持体
２３ 端部領域
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ウィリアム ロバート パウウェル
アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14845
ホースヘッズ ケ ヴィスタ ウェスト
ドライヴ 117
(72)発明者 ランディー リー ローデス
アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14845
ホースヘッズ アルゴンキン ドライヴ
29
Claims (10)
- 【請求項１】 長手方向の軸線と中間領域と両端領域と
を備えた融合パイプの垂れ下がり度合を軽減する方法で
あって、 前記融合パイプの前記両端領域を支持し、かつ該両端領
域の部分に、大きさが同一でかつ互いに反対方向の軸方
向の力を印加する工程を有してなり、 前記部分は、前記軸方向の力が、前記中間領域の重力に
よる垂れ下がりに抗する方向の曲げモーメントを該中間
領域に発生させるように選択されていることを特徴とす
る、融合パイプの垂れ下がり度合を軽減する方法。 - 【請求項２】 前記両端領域の前記部分は、前記融合パ
イプに関する中立軸線または中立平面を特定しかつ該中
立軸線または中立平面より下方に前記部分を位置決めす
ることによって選択されることを特徴とする請求項１記
載の方法。 - 【請求項３】 前記中立軸線または中立平面が、コンピ
ュータによるモデル計算により特定されることを特徴と
する請求項２記載の方法。 - 【請求項４】 前記軸方向の力の候補値と、前記両端領
域の前記部分の候補位置とが、コンピュータによるモデ
ル計算により特定されることを特徴とする請求項１記載
の方法。 - 【請求項５】 前記コンピュータによるモデル計算が、
測定可能な要素のコンピュータによるモデル計算である
ことを特徴とする請求項４記載の方法。 - 【請求項６】 前記両端領域の一方に印加される前記軸
方向の力が作用的な力であり、前記両端領域の他方に印
加される前記軸方向の力が反作用的な力であることを特
徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項７】 前記作用的な力がエアシリンダおよび１
個以上のスプリングの少なくとも一方によって発生せし
められることを特徴とする請求項６記載の方法。 - 【請求項８】 前記融合パイプに印加される前記同一か
つ互いに反対方向の軸方向の力の大きさがモニターされ
ることを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項９】 前記軸方向の力の印加により、前記融合
パイプの垂れ下がり度合が少なくとも２５％だけ軽減さ
れることを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項１０】 前記軸方向の力の印加により、前記融
合パイプの耐用年数が少なくとも三分の一は延長される
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US37218802P | 2002-04-12 | 2002-04-12 | |
| US60/372,188 | 2002-04-12 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003313034A true JP2003313034A (ja) | 2003-11-06 |
| JP2003313034A5 JP2003313034A5 (ja) | 2005-01-06 |
Family
ID=29270493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003107396A Pending JP2003313034A (ja) | 2002-04-12 | 2003-04-11 | 融合パイプの垂れ下がり度合を軽減する方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20030192349A1 (ja) |
| JP (1) | JP2003313034A (ja) |
| KR (1) | KR100573054B1 (ja) |
| CN (1) | CN1272268C (ja) |
| HK (1) | HK1059431A1 (ja) |
| SG (1) | SG113457A1 (ja) |
| TW (1) | TWI246989B (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006213579A (ja) * | 2005-02-07 | 2006-08-17 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 板ガラスの成形装置及び成形方法 |
| WO2009020011A1 (ja) * | 2007-08-03 | 2009-02-12 | Furuya Metal Co., Ltd. | ガラス製造装置の成形部及びガラス成形品の製造方法 |
| JP2010519165A (ja) * | 2007-02-23 | 2010-06-03 | コーニング インコーポレイテッド | サグを排除するためのアイソパイプの構造 |
| JP2015110519A (ja) * | 2015-01-27 | 2015-06-18 | 株式会社フルヤ金属 | ガラス製造装置の成形部 |
| JP2017048102A (ja) * | 2015-08-31 | 2017-03-09 | ＡｖａｎＳｔｒａｔｅ株式会社 | ガラス基板の製造方法、及び、ガラス基板の製造装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6748765B2 (en) * | 2000-05-09 | 2004-06-15 | Richard B. Pitbladdo | Overflow downdraw glass forming method and apparatus |
| US9233869B2 (en) | 2001-08-08 | 2016-01-12 | Corning Incorporated | Overflow downdraw glass forming method and apparatus |
| US7681414B2 (en) | 2001-08-08 | 2010-03-23 | Corning Incorporated | Overflow downdraw glass forming method and apparatus |
| KR100754758B1 (ko) * | 2001-08-08 | 2007-09-04 | 피트블라도 리차드 비. | 시트 글래스 형성 장치 |
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| US7690221B2 (en) | 2004-02-23 | 2010-04-06 | Corning Incorporated | Sheet width control for overflow downdraw sheet glass forming apparatus |
| US8042361B2 (en) * | 2004-07-20 | 2011-10-25 | Corning Incorporated | Overflow downdraw glass forming method and apparatus |
| US7748236B2 (en) * | 2005-12-27 | 2010-07-06 | Corning Incorporated | Overflow downdraw glass forming method and apparatus |
| KR101379529B1 (ko) * | 2007-05-11 | 2014-03-31 | 코닝 인코포레이티드 | 향상된 단부 지지 조건을 이용한 아이소파이프 새그 조절 |
| TWI535672B (zh) | 2010-05-28 | 2016-06-01 | 康寧公司 | 複合隔離管 |
| KR102412622B1 (ko) | 2014-12-19 | 2022-06-23 | 코닝 인코포레이티드 | 아이소파이프 지지 및 처짐 완화를 위한 방법 및 장치 |
| CN104891790B (zh) * | 2015-04-13 | 2017-07-18 | 东南大学 | 一种对称集中力与均布荷载耦合热弯成型装置及其应用 |
| US9840431B2 (en) | 2016-01-11 | 2017-12-12 | Corning Incorporated | Methods and apparatuses for supporting forming bodies of glass forming apparatuses |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3338696A (en) * | 1964-05-06 | 1967-08-29 | Corning Glass Works | Sheet forming apparatus |
| US3437470A (en) * | 1966-06-17 | 1969-04-08 | Corning Glass Works | Constant force internal support for glass overflow wedge |
| US3519411A (en) * | 1966-12-28 | 1970-07-07 | Corning Glass Works | Method and apparatus for supporting sheet glass forming device |
| BE757057A (fr) * | 1969-10-06 | 1971-04-05 | Corning Glass Works | Procede et appareil de controle d'epaisseur d'une feuille de verre nouvellement etiree |
| KR100754758B1 (ko) * | 2001-08-08 | 2007-09-04 | 피트블라도 리차드 비. | 시트 글래스 형성 장치 |
-
2003
- 2003-04-10 KR KR1020030022697A patent/KR100573054B1/ko active IP Right Grant
- 2003-04-11 SG SG200302081A patent/SG113457A1/en unknown
- 2003-04-11 CN CNB031104096A patent/CN1272268C/zh not_active Expired - Lifetime
- 2003-04-11 JP JP2003107396A patent/JP2003313034A/ja active Pending
- 2003-04-11 US US10/412,112 patent/US20030192349A1/en not_active Abandoned
- 2003-04-14 TW TW092108979A patent/TWI246989B/zh not_active IP Right Cessation
-
2004
- 2004-03-25 HK HK04102223A patent/HK1059431A1/xx not_active IP Right Cessation
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| JP4655306B2 (ja) * | 2005-02-07 | 2011-03-23 | 日本電気硝子株式会社 | 板ガラスの成形装置及び成形方法 |
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| WO2009020011A1 (ja) * | 2007-08-03 | 2009-02-12 | Furuya Metal Co., Ltd. | ガラス製造装置の成形部及びガラス成形品の製造方法 |
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| JP2017048102A (ja) * | 2015-08-31 | 2017-03-09 | ＡｖａｎＳｔｒａｔｅ株式会社 | ガラス基板の製造方法、及び、ガラス基板の製造装置 |
Also Published As
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| TWI246989B (en) | 2006-01-11 |
| CN1454857A (zh) | 2003-11-12 |
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| KR20030081147A (ko) | 2003-10-17 |
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