JP2016183070A - Support roll, glass manufacturing apparatus, and glass manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、支持ロール、ガラス製造装置、およびガラス製造方法に関する。 The present invention relates to a support roll, a glass manufacturing apparatus, and a glass manufacturing method.
帯状ガラスを成形する方法として、例えばフロート法が広く用いられている。このフロート法は、浴槽内に収容される溶融金属(例えば溶融スズ)上に導入された溶融ガラスを所定の方向に流動させ、帯状体の溶融ガラスリボンを成形する方法である。 For example, a float method is widely used as a method for forming the glass strip. This float method is a method in which a molten glass introduced on a molten metal (for example, molten tin) accommodated in a bathtub is caused to flow in a predetermined direction to form a molten glass ribbon in a strip shape.
また、別の成形方法として、フュージョン法も知られている。フュージョン法は、桶状部材の左右両側の上縁から溢れ出した溶融ガラスを、桶状部材の左右両側面に沿って流下させ、左右両側面が交わる下縁で合わせることにより、帯状体の溶融ガラスリボンを成形する方法である。 As another molding method, a fusion method is also known. In the fusion method, the molten glass that overflows from the upper edges of the left and right sides of the bowl-shaped member flows down along the left and right sides of the bowl-shaped member, and is joined at the lower edge where the left and right sides meet. This is a method of forming a glass ribbon.
平衡厚さより薄い状態にある溶融ガラスリボンは、幅方向に収縮しようとする傾向がある。仮に溶融ガラスリボンが幅方向に収縮すると、製品として成形される板ガラスの厚さが目標の厚さよりも厚くなってしまう。近年、目標の厚さが薄い板ガラスが実用に供されており、この問題は板ガラスの品質に直結するものとなっている。 A molten glass ribbon in a state thinner than the equilibrium thickness tends to shrink in the width direction. If the molten glass ribbon contracts in the width direction, the thickness of the plate glass formed as a product becomes thicker than the target thickness. In recent years, plate glass with a thin target thickness has been put into practical use, and this problem is directly related to the quality of plate glass.
従来から、溶融ガラスリボンの幅方向の収縮を抑制するため、溶融ガラスリボンを支持する支持ロールが用いられている。即ち、支持ロールは、先端箇所に回転体が設置されており、回転体を溶融ガラスリボンの両側の縁部の表面に接触させ、溶融ガラスリボンを抑え付けると共に回転体を回転させることにより、そのグリップ力により溶融ガラスリボンの幅方向の収縮を抑制している。 Conventionally, in order to suppress the shrinkage | contraction of the width direction of a molten glass ribbon, the support roll which supports a molten glass ribbon is used. That is, the rotating body is installed at the tip of the support roll, the rotating body is brought into contact with the surfaces of the edges on both sides of the molten glass ribbon, the molten glass ribbon is held down, and the rotating body is rotated. Shrinkage of the molten glass ribbon in the width direction is suppressed by the grip force.
上記のような支持ロールは、先端部に位置する回転体が高温の溶融ガラスリボンと直接接触するため、無冷却状態では使用時に温度が著しく上昇する虞がある。そのため、通常、支持ロールの中空構造とされた回転体内に、冷却水を流通させることにより、回転体を冷却している(例えば特許文献1参照)。 In the support roll as described above, since the rotating body located at the tip portion is in direct contact with the high-temperature molten glass ribbon, the temperature may rise remarkably during use in an uncooled state. Therefore, the rotating body is usually cooled by circulating cooling water through the rotating body having a hollow structure of the support roll (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1の技術は、回転体の温度を冷却水により冷却している。冷却水に使用される水の温度は、通常20℃〜30℃程度と比較的低く設定しなければならない。これは、60℃以上の冷却水を使用すると、回転体の使用時に冷却水が蒸発してしまうからである。 In the technique of Patent Document 1, the temperature of the rotating body is cooled by cooling water. The temperature of the water used for the cooling water must be set to a relatively low level, usually about 20 ° C to 30 ° C. This is because if the cooling water of 60 ° C. or higher is used, the cooling water evaporates when the rotating body is used.
近年、例えば液晶パネルなどの厚さの薄い板ガラスを製造する際、浴槽内を流動する溶融ガラスリボンの厚さも薄くなっている。 In recent years, for example, when a thin glass sheet such as a liquid crystal panel is manufactured, the thickness of the molten glass ribbon flowing in the bathtub has also been reduced.
厚みの薄い溶融ガラスリボンは当然熱容量が小さくなる。そうした溶融ガラスリボン上に、低い温度の冷却水により冷却された回転体が接触すると、溶融ガラスリボンの表面が局所的に過度に冷却(脱熱)されて硬くなってしまう。すると、回転体の溶融ガラスリボンへのグリップ力が低下し、幅方向の収縮の抑制力が低減してしまう問題がある。 Naturally, the molten glass ribbon having a small thickness has a small heat capacity. When a rotating body cooled by low-temperature cooling water comes into contact with such a molten glass ribbon, the surface of the molten glass ribbon is locally excessively cooled (heat-dissipated) and becomes hard. Then, the grip force to the molten glass ribbon of a rotary body falls, and there exists a problem which the suppression force of the shrinkage | contraction of the width direction will reduce.
特に浴槽内の比較的温度の低い下流領域においては、溶融ガラスリボンが上流領域に比べて硬くなっているため、前記過度の冷却の問題は板ガラスの品質に大きく影響してしまう。 In particular, in the downstream area in the bathtub where the temperature is relatively low, the molten glass ribbon is harder than in the upstream area, so that the excessive cooling problem greatly affects the quality of the plate glass.
また、溶融槽内に水冷された回転体が挿入されることにより、回転体による脱熱が大きくなり消費エネルギーが大きくなるとの問題もある。 In addition, there is a problem that insertion of a water-cooled rotating body into the melting tank increases heat removal by the rotating body and increases energy consumption.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、高い温度領域で回転体の冷却を適切に管理して脱熱を低減でき、かつ、回転体がガラスを適切に保持できる支持ロール、ガラス製造装置、及びガラス製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and can appropriately manage cooling of the rotating body in a high temperature range to reduce heat removal, and the supporting roll can appropriately hold the glass, It is providing a glass manufacturing apparatus and a glass manufacturing method.
上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
熱処理炉内に搬送される溶融ガラスリボンの幅方向の収縮の抑制に使用される支持ロールであって、
前記熱処理炉の側壁の開口部に挿通される中空構造の回転軸と、
前記回転軸部の先端部に設けられ、前記溶融ガラスリボンを支持し且つ内部が中空構造とされる回転体とを有しており、
前記回転軸部および前記回転体の中空部内に、高熱媒体が流通されることを特徴とする支持ロールが提供される。
In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention,
A support roll used to suppress shrinkage in the width direction of the molten glass ribbon conveyed into the heat treatment furnace,
A rotating shaft having a hollow structure inserted through the opening of the side wall of the heat treatment furnace;
A rotating body that is provided at the tip of the rotating shaft, supports the molten glass ribbon, and has a hollow structure inside;
A support roll is provided in which a high heat medium is circulated in the rotating shaft and the hollow portion of the rotating body.
本発明の一態様によれば、高い温度領域で回転体の冷却を適切に管理して脱熱を低減でき、かつ、回転体がガラスを適切に保持できる支持ロール、ガラス製造装置、及びガラス製造方法を提供できる。 According to one aspect of the present invention, the support roll, the glass manufacturing apparatus, and the glass manufacturing that can appropriately manage the cooling of the rotating body in a high temperature range to reduce the heat removal and that the rotating body can hold the glass appropriately. Can provide a method.
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。各図面において、同一の又は対応する構成には、同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。本明細書において、数値範囲を表す「〜」はその前後の数値を含む範囲を意味する。また、本発明のガラス製造装置は、フロート法やフュージョン法など製造方法において適用可能であるが、以下、フロート法を例に取り説明する。したがって、以下、ガラス製造装置を帯状ガラス製造装置と表記する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding components are denoted by the same or corresponding reference numerals, and description thereof is omitted. In this specification, “to” representing a numerical range means a range including numerical values before and after the numerical range. The glass manufacturing apparatus of the present invention can be applied to a manufacturing method such as a float method or a fusion method. Hereinafter, the float method will be described as an example. Therefore, hereinafter, the glass manufacturing apparatus is referred to as a strip glass manufacturing apparatus.
(帯状ガラス製造装置及び帯状ガラス製造方法)
図1は、本発明の一実施形態による帯状ガラス製造装置を示す一部断面図である。図2は、図1のII−II線に沿った断面図である。
(Strip glass manufacturing device and strip glass manufacturing method)
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a strip glass manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
帯状ガラス製造装置10は、フロートバス20を有している。フロートバス20(熱処理炉に相当)は、溶融金属(例えば、溶融スズ)Sを収容する浴槽22、浴槽の外周上縁に沿って配置される側壁24、側壁24と連結され浴槽22の上方を覆う天井26などで構成される。浴槽22には複数の煉瓦22aが敷設されている。天井26との間に形成される空間28には、還元性ガスを供給するガス供給路30が設けられている。ガス供給路30には、加熱源としてのヒータ32が挿通されており、ヒータの発熱部32aが浴槽22の上方に配置されている。
The strip
上記製造装置10を使用した製造方法は、溶融金属S上に導入された溶融ガラスを所定方向に流動させることにより、帯状の溶融ガラスリボンGを成形する方法である。溶融ガラスリボンGは、所定方向(図2中、矢印X方向)に流動する過程で冷却された後、リフトアウトロールによって溶融金属Sから引き上げられ、徐冷路内で徐冷され、帯状ガラス(板ガラス)となる。
The manufacturing method using the
フロートバス20内の空間28は、溶融金属Sの酸化を防止するため、ガス供給路30から供給される還元性ガスで満たされている。還元性ガスは、例えば、水素ガスを1〜15体積%、窒素ガスを85〜99体積%含んでいる。フロートバス20内の空間28は、側壁24の隙間などから大気が混入するのを防止するため、大気圧よりも高い気圧に設定されている。
The
フロートバス20内の温度分布を調節するため、ヒータ32は、例えば溶融ガラスリボンGの流動方向(矢印X方向)及び幅方向(矢印Y方向)に間隔をおいて複数設けられ、マトリックス上に配置されている。ヒータ32の出力は、溶融ガラスリボンGの流動方向(矢印X方向)において、溶融ガラスリボンGの温度が上流側から下流に向け徐々に低くなるように制御されている。また、ヒータ32の出力は、溶融ガラスリボンGの温度が幅方向(矢印Y方向)に均一になるように制御される。
In order to adjust the temperature distribution in the
帯状ガラス製造装置10は、フロートバス20内の溶融ガラスリボンGが幅方向(矢印Y方向)に収縮することを抑制する支持ロール40を有している。支持ロール40は、図2に示すように溶融ガラスリボンGの幅方向両側に複数対配置され、溶融ガラスリボンGに対し幅方向(矢印Y方向)に張力を加える。本実施形態の支持ロール40は、特に溶融ガラスリボンGの温度が低下し硬くなってきている下流側に好適に実施できる。勿論、上流側においても実施することもできる。
The strip
(支持ロール)
次に、支持ロール40について図1〜図3に基づいて具体的に説明する。
(Support roll)
Next, the
ここでは支持ロールとして、フロート成形法において溶融ガラスリボンGの幅方向の収縮の抑制に使用される支持ロールを例に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Here, although the support roll used for suppression of the shrinkage | contraction of the molten glass ribbon G in the width direction in a float forming method is demonstrated to an example as an example, this invention is not limited to this.
また、本発明において支持ロールとは、所定方向に搬送されるガラスと接触してガラスを支持するものをいう。支持ロールは、ガラスと常時接触しなくてもよく、ガラスの流れが乱れたときにガラスと接触してもよい。ガラスとしては、平坦部と平坦部よりも肉厚の両側縁部とを有する溶融ガラスリボン、ガラスリボンの両側縁部を切除してなるガラスシートなどが挙げられる。 Moreover, in this invention, a support roll means what contacts the glass conveyed in a predetermined direction, and supports glass. The support roll may not always contact the glass, and may contact the glass when the flow of the glass is disturbed. Examples of the glass include a molten glass ribbon having a flat part and both side edges thicker than the flat part, and a glass sheet formed by cutting out both side edges of the glass ribbon.
また、支持ロールは、ガラスを所望の形状に成形する機能、ガラスの搬送を補助する機能、ガラスの搬送方向に対し直角な方向の位置を規制する機能のうち少なくとも1つの機能を有してもよい。ここで、ガラスの搬送方向は、水平方向、垂直方向あるいは斜め方向でもよい。また、ガラスの搬送方向に対し直角な方向とは、ガラスの主面に対し垂直な方向、ガラスの主面に対し平行な方向(側面方向)のいずれでもよい。 Further, the support roll may have at least one of a function of forming the glass into a desired shape, a function of assisting the conveyance of the glass, and a function of regulating a position in a direction perpendicular to the conveyance direction of the glass. Good. Here, the conveyance direction of the glass may be a horizontal direction, a vertical direction, or an oblique direction. Further, the direction perpendicular to the glass conveyance direction may be either a direction perpendicular to the glass main surface or a direction parallel to the glass main surface (side surface direction).
図3は帯状ガラス製造装置を構成する支持ロールの先端部の構成を概略的に示した断面図である。 FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the tip portion of the support roll constituting the belt-shaped glass manufacturing apparatus.
支持ロール40は、フロートバス20の側壁24の開口部に挿通される中空構造の回転軸部50と、回転軸部50の先端部に設けられた回転体60とを有している。回転体60は、溶融ガラスリボンGの上面に食い込む或いは接触することにより、溶融ガラスリボンGが幅方向に収縮しないように溶融ガラスリボンGの幅方向端部を支持する。したがって、回転軸部50が回転することによって溶融ガラスリボンGを所定方向に送り出せる。回転体60が溶融ガラスリボンGと接触するのに対し、回転軸部50は溶融ガラスリボンGとは接触しない。
The
回転体60は、図3に示すように、炭素鋼や耐熱合金などの金属材料を略円盤状に形成され、内部が後述の高熱媒体を流通させる空間600を有する中空構造とされている。また、回転体60は、円盤の外周全周に沿って歯車形状が2列形成されて、外周に2列の突起部を有しているが、この限りではない。なお、図において突起部は三角形状の断面を有するが本発明はこの限りではない。例えば矩形状や半円形状等であっても良い。
As shown in FIG. 3, the rotating
回転軸部50は、炭素鋼や耐熱合金などの金属材料で形成され、内部に熱媒流路を有している。熱媒流路には高熱媒体が供給される。
The
即ち、回転軸部50は、例えば2重管構造であって、中心軸Jの方向に沿って伸びる内管51と外管52とで構成される。
That is, the
内管51と外管52とは中空構造であり、内管51の内側空間510と、内管51の外周面と外管52の内周面との間に形成される外側空間520とで熱媒流路が構成される。
The
なお、回転軸部50の回転体60と反対側の端部には、ギア、プーリ、タイミングベルトなどの減速機構、モータなどの駆動装置を有する駆動制御装置400が連結されている(図4参照)。したがって、駆動制御装置400は、駆動装置により減速機構を制御して、回転軸部50の外管52を介して、回転体60を所定の回転数で回転させることができる。
A
上記構成の支持ロール40は、高熱媒体により回転体60が冷却される。高熱媒体は、例えば内管51の内側空間510内を通り、回転体60の空間600に至り、その後外側空間520を通って流通される。勿論、高熱媒体は前述の逆向きに流通しても良い。支持ロール40の内部には、内管51の内側空間510と回転体60の空間600と外側空間520とを通じた流路で、高熱媒体の熱媒流路が形成される。
As for the
支持ロール40の熱媒流路に供給する高熱媒体は、熱媒油を使用する。熱媒油は従来の冷却水のように、熱媒流路内で蒸発してしまう虞が極めて少ない。したがって。従来に比して高い温度に設定することができ、例えば50℃〜300℃の高い温度領域に設定した熱媒油を熱媒流路内に流通させて、支持ロール40を適切に冷却することができる。
The high heat medium supplied to the heat medium flow path of the
また、高熱媒体は、熱媒油のみに限定されず、使用する温度域で分離したり、蒸発したりしない高温媒体であれば好適に使用できる。例えば、熱媒油以外の高温媒体としては、ナフタレンなどの有機高温媒体、各種の塩や溶融金属等の無機熱媒体が挙げられる。 Further, the high heat medium is not limited to only the heat medium oil, and any high temperature medium that does not separate or evaporate in the temperature range to be used can be suitably used. For example, examples of the high-temperature medium other than the heat transfer oil include an organic high-temperature medium such as naphthalene and an inorganic heat medium such as various salts and molten metals.
支持ロール40は、供給される高熱媒体の温度調節を行う温度調整手段を有しており、支持ロール40の配置箇所(フロートバス20の上流側又は下流側)に応じて、適切な温度に調整された高熱媒体が供給される。温度調節手段は、上流領域、中流領域、下流領域毎に設けられても良いし、支持ロール40毎に設けられていても良い。
The
上記したように本実施形態の支持ロール40は、高熱の熱媒油で回転体60を冷却できるので、回転体60の外周面が過度に冷却されることが無く適切な温度を保持できる。
As described above, the
したがって、回転体60の外周面が、1000℃前後の溶融ガラスリボンGの表面と接触した際に、脱熱が生じて硬くなることを防ぎ、回転体60の溶融ガラスリボンGへのグリップ力の低下、回転体60への巻き付き(スティック)や、溶融ガラスリボンの幅方向の収縮の抑制力を低減させる問題を解決できる。また、回転体60が過度に冷却されないため、フロートバス雰囲気中に含まれる溶融金属の蒸気が回転体60と接触、凝固して溶融ガラスリボン表面に落下することによる不良の発生も低減できる。
Therefore, when the outer peripheral surface of the
特にフロートバス20内の比較的温度の低い下流側領域においては、溶融ガラスリボンGが上流側領域に比べて硬くなっているため、有効である。
In particular, the downstream region in the
次に、支持ロール40を構成する回転軸部50の外周面の構成を図3〜図5に基づいて説明する。図4は、支持ロール40の全体構成を概略的に示した。図5は支持ロール40の冷却ケーシングと断熱ケーシングの連結箇所を示す拡大断面図である。
Next, the structure of the outer peripheral surface of the
支持ロール40の外周面は、図2を併せ見ると分かるように、一部がフロートバス20内に配置され端部に回転体60が設けられた高熱領域40Aと、フロートバス20の外に配置され端部に駆動制御装置400が設けられた低熱領域40Bが存在する。支持ロール40の回転軸部50の外周面のうち高熱領域40Aは、一部がフロートバス20内に配置されるため適切に冷却する必要がある。一方で、低熱領域40Bは、作業者などが接触する虞のある作業領域である。よって、本実施態様では低熱領域40Bの50℃〜300℃の高温の熱媒油が流通されている部位は断熱構造等により人が接触しても問題ない温度に管理される。これにより、低熱領域40Bの箇所に人が接触して火傷を負うなどの災害を防止できるとともに、メンテナンス作業が容易になる。なお、低熱領域40Bには断熱構造以外に水冷や風冷などの冷却手段を全体またはその一部に設けてもよい。
As shown in FIG. 2, the outer peripheral surface of the
上記の点を鑑み、本実施形態の支持ロール40の回転軸部50は、その外周面を中空構造の冷却ケーシング70と、中空構造の断熱ケーシング80により被覆される構成としている。
In view of the above points, the
冷却ケーシング70は、回転軸部50の外周面の高熱領域Aに設けられ、断熱ケーシング80は回転軸部50の外周面の低熱領域Bに設けられる。
The cooling
冷却ケーシング70は、図3に示すように回転軸部50を内管として有し、内部に空間700を有している。この空間700には高熱媒体が供給される。図示例では、上側が往路、下側が復路であるが、これは図5に示すように空間700内への高熱媒体の供給手段72が冷却ケーシング70の上部位置に設けられ、排出手段73が下部位置に設けられているからである。したがって、供給手段72と排出手段73の位置を逆に設けて、往路と復路を逆にする構成で実施しても良い。供給される高熱媒体は、支持ロール40へ供給される高熱媒体と同じであり、50℃〜300℃以内の熱媒油である。
As shown in FIG. 3, the cooling
冷却ケーシング70へ供給される高熱媒体を、支持ロール40を冷却する高熱媒体と同じにしたことにより、回転軸部50と回転体60とに形成された熱媒流路内を流通する高熱媒体の温度が下がってしまうことを防止できる。したがって、回転体60に一定の高い温度を供給することができ、フロートバス20からの脱熱を低減できる。
Since the high heat medium supplied to the cooling
また、冷却ケーシング70は、軸受71を先端部に保持してよい。軸受71が回転軸部50の外管52を回転自在に支持することで、回転軸部50の重力による撓みが抑制できる。冷却ケーシング70の先端部とは、冷却ケーシング70の長手方向両端部のうち回転体60側の端部のことである。因みに、図3に示すように、回転体60は、冷却ケーシング70の外部に配置される。
The cooling
前記した断熱ケーシング80は、図4、図5に示すように回転軸部50を内管として有し、内部に空間800を有している。この空間800には断熱部材81が充填されてよい。冷却ケーシング70と断熱ケーシング80は、炭素鋼や耐熱合金などの金属であり回転軸部50毎に配設される。
As shown in FIGS. 4 and 5, the above-described
冷却ケーシング70と断熱ケーシング80とは、芯ズレ防止手段90により連結されている。芯ズレ防止手段90は、冷却ケーシング70と断熱ケーシング80の連結部において、冷却ケーシング70の回転体と反対側の端部の外周に連接されたフランジ部材91と断熱ケーシング80の回転体側の端部に連接されたフランジ部材92を備える。フランジ部材91とフランジ部材92は、連結部で互いに接触する面の形状に対応したテーパー構造を備え、ボルト93及びナット94で嵌合されることにより芯ズレを防止する。
The cooling
芯ズレ防止手段90はこの限りではない。通例、鋼管の連結などに使用されている他の芯ズレ防止手段を適用できる。また、断熱ケーシング80は、回転体60と反対側の端部に駆動制御装置400が連結されている。この駆動制御装置400の減速機構や駆動装置などは露出しているため、冷却水を掛ける、又はファンの風を当てるなどの冷却が適宜行われることが好ましい。
The misalignment prevention means 90 is not limited to this. Typically, other misalignment prevention means used for connecting steel pipes can be applied. The heat-insulating
上記のように支持ロール40の回転軸部50の外周面を、冷却ケーシング70と断熱ケーシング80とで分割して被覆する構成としたことにより、高熱媒体の温度を適正に保持しつつ、作業者の安全を確保できる。
As described above, the outer peripheral surface of the
<製造方法>
次に、図1および図2を再度参照して、上記構成の帯状ガラス製造装置10を用いた帯状ガラス製造方法について説明する。
<Manufacturing method>
Next, with reference to FIG. 1 and FIG. 2 again, a method for manufacturing a glass strip using the glass
帯状ガラス製造方法は、浴槽22内の溶融金属S上に溶融ガラスリボンGを連続的に供給し、溶融金属S上において溶融ガラスリボンGを板状の帯状ガラスに成形する成形工程を有する。 The strip glass manufacturing method includes a molding step in which the molten glass ribbon G is continuously supplied onto the molten metal S in the bathtub 22 and the molten glass ribbon G is formed on the molten metal S into a plate-shaped strip glass.
溶融ガラスリボンGは溶融金属Sの液面上を流動しながら徐々に固くなる。帯状ガラスリボンGは、フロートバス20の下流域において溶融金属Sから引き上げられ、下流側に設置された徐冷炉に向けて搬送される。帯状ガラスリボンGの両側縁部は、その内側の平坦部よりも厚いため、徐冷後に切除される。これにより、略均一な板厚の帯状ガラス(フロートガラス)が得られる。
The molten glass ribbon G gradually hardens while flowing on the liquid surface of the molten metal S. The band-shaped glass ribbon G is pulled up from the molten metal S in the downstream area of the
本実施形態によれば、成形工程において、支持ロール40を構成する中空構造の回転軸部50と、中空構造の回転体60の中空部内に、高熱媒体を流通させる工程が実施されている。
According to the present embodiment, in the molding process, the process of circulating a high heat medium in the hollow shaft of the hollow
特に高熱媒体を、50℃〜300℃以内の熱媒油とすることで、回転体60を適度な温度を保持させつつ冷却することができる。フロートバス20の下流側に配置される支持ロール40においては、例えば100℃〜250℃の熱媒油がより好ましい。
In particular, when the high heat medium is a heat medium oil of 50 ° C. to 300 ° C., the rotating
上記したように本実施形態の支持ロール40は、高熱の熱媒油で回転体60を冷却できるので、回転体60の外周面が過度に冷却されることが無く適切な温度を保持できる。
As described above, the
したがって、回転体60の外周面が、1000℃前後の溶融ガラスリボンGの表面と接触した際に、脱熱が生じて硬くなることを防ぎ、回転体60の溶融ガラスリボンGへのグリップ力の低下や、溶融ガラスリボンの幅方向の収縮の抑制力を低減させる問題を解決できる。
Therefore, when the outer peripheral surface of the
特にフロートバス20内の比較的温度の低い下流領域においては、溶融ガラスリボンGが上流領域に比べて硬くなっているため、有効な冷却方法である。
In particular, in the downstream region in the
製造されるフロートガラスの板厚は、例えば1.0mm以下、好ましくは0.7mm以下である。つまり、帯状ガラスの平坦部の厚さは、例えば1.0mm以下、好ましくは0.7mm以下である。 The thickness of the manufactured float glass is, for example, 1.0 mm or less, preferably 0.7 mm or less. That is, the thickness of the flat portion of the strip glass is, for example, 1.0 mm or less, preferably 0.7 mm or less.
製造されるフロートガラスは、例えばディスプレイ用のガラス基板、ディスプレイ用のカバーガラス、窓ガラスとして用いられる。 The manufactured float glass is used as, for example, a glass substrate for display, a cover glass for display, and a window glass.
製造されるフロートガラスは、ディスプレイ用のガラス基板として用いられる場合、無アルカリガラスであってよい。無アルカリガラスは、Na2O、K2O、Li2Oなどのアルカリ金属酸化物を実質的に含有しないガラスである。 The float glass produced may be alkali-free glass when used as a glass substrate for a display. The alkali-free glass is a glass that does not substantially contain an alkali metal oxide such as Na 2 O, K 2 O, or Li 2 O.
以下に、実施例などにより本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
先ず、図6に示す試験炉100により、試験炉100内における支持ロール40の回転体60の表面温度と、高熱媒体の温度との関係を調べた。
First, the relationship between the surface temperature of the
試験炉100は、溶融金属(例えば、溶融スズ)Sを収容する浴槽102を有している。浴槽102は複数の煉瓦が敷設されて構成されている。図示では説明の関係上、浴槽102の外周上縁に沿って配置される側壁、及び側壁と連結され浴槽102の上方を覆う天井は省略した。また、図1、図2で説明した通り、天井との間に形成される空間には、還元性ガスを供給し、加熱源としてのヒータが浴槽102の上方に配置されている。
The
試験炉100の側壁側から挿通される支持ロール40は、図1〜図5で説明した実施形態のものが使用される。支持ロール40の先端に接続された回転体60には、その表面温度を測定する温度測定器41を取付けた。
The
支持ロール40内に供給する熱媒油の温度は、50℃〜70℃、150℃、250℃の3段階とした。
The temperature of the heat transfer oil supplied into the
また、炉内温度は、850℃、900℃、950℃、1000℃、1050℃の5段階に設定した。このとき、試験炉100内の溶融金属Sの温度は炉内温度とほぼ同じ温度である。
Moreover, the furnace temperature was set in five stages of 850 ° C., 900 ° C., 950 ° C., 1000 ° C., and 1050 ° C. At this time, the temperature of the molten metal S in the
そして、炉内温度毎に3段階の温度に設定した熱媒油をそれぞれ供給した支持ロール40を試験炉100内へ挿入し、支持ロール40の回転体60の表面温度を測定した。因みに冷却ケーシング70にも同様の温度帯の熱媒油を逐次供給している。
And the
図7に、炉内温度と高熱媒体の温度における回転体60の表面温度の測定結果を示す。また、比較例1として、通常使用されている支持ロールを使用し、炉内温度1000℃、冷却水温度30℃としたときの回転体表面の温度結果も併せて示した。この支持ロールは、本実施形態の支持ロール40と略同様の構造であり、回転軸部の外周面には冷却ガスなどの冷却手段が具備されたケーシングに被覆されている点などが相違する。
FIG. 7 shows the measurement results of the surface temperature of the
縦軸は高熱媒体(熱媒油)の温度を指しており、縦軸は回転体表面の温度を示している。5段階に設定した炉内温度をそれぞれ実施例1〜実施例5として、高熱媒体の各温度帯における回転体60の表面温度をそれぞれグラフに示した。
The vertical axis indicates the temperature of the high heat medium (heat medium oil), and the vertical axis indicates the temperature of the rotating body surface. The furnace temperatures set in five stages were set as Examples 1 to 5, respectively, and the surface temperature of the
先ず、高熱媒体の温度を50℃〜70℃にした場合(図示上左端)の回転体表面の温度は、実施例1〜実施例5において約370℃〜550℃の高温であることが分かる。 First, it can be seen that the temperature of the surface of the rotating body when the temperature of the high heat medium is 50 ° C. to 70 ° C. (left end in the figure) is a high temperature of about 370 ° C. to 550 ° C. in Examples 1 to 5.
高熱媒体の温度を150℃にした場合(図示中央)の回転体表面の温度は、実施例1〜実施例5において、約420℃〜570℃の高温であることが分かる。 It can be seen that the temperature of the surface of the rotating body when the temperature of the high heat medium is 150 ° C. (center in the figure) is a high temperature of about 420 ° C. to 570 ° C. in Examples 1 to 5.
高熱媒体の温度を250℃にした場合(図示右端)の回転体表面の温度は、実施例1〜実施例5において、約480℃〜640℃の高温であることが分かる。 It can be seen that the temperature of the surface of the rotating body when the temperature of the high heat medium is 250 ° C. (the right end in the drawing) is a high temperature of about 480 ° C. to 640 ° C. in Examples 1 to 5.
特に炉内温度1000℃領域(実施例3〜実施例5)においては、回転体表面の温度が500℃〜600℃という高い温度になっている。 In particular, in the furnace temperature region of 1000 ° C. (Examples 3 to 5), the temperature of the surface of the rotating body is as high as 500 ° C. to 600 ° C.
比較例1においては、冷却水の温度を30℃にした場合の回転体表面の温度は、約120℃程度の低温であり、溶融ガラスリボンを過度に冷却してしまう。 In Comparative Example 1, the temperature of the rotating body surface when the temperature of the cooling water is 30 ° C. is a low temperature of about 120 ° C., and the molten glass ribbon is excessively cooled.
上記の試験により、本発明の支持ロール40は熱媒油の温度を50℃〜300℃以内とすると、回転体表面温度を350℃以上の高温に保持できることが分かった。
From the above test, it has been found that the
次に、図8に示す試験炉100により、回転体60の溶融ガラスGに対するガラス接触評価を調べた。
Next, the glass contact evaluation with respect to the molten glass G of the
使用した試験炉100は、図6に示したものと略同じであり、使用した支持ロール40も同じである。また、比較例用に従来の支持ロールHを用意した。支持ロールHは、本実施形態の支持ロール40と略同様の構造であり、回転軸部の外周面には冷却ガスなどの冷却手段が具備されたケーシングに被覆されている点、また回転体の冷却に使用される冷却媒体が30℃の水(冷却水)である点が相違する。
The used
浴槽102内には溶融スズSの上面に、溶融ガラスGを収容する点が図6と相違する。溶融スズS上に溶融ガラスGを導入することにより、フロートバスにおける溶融ガラスリボンの流動状態を再現できる。なお本実施例で用いた溶融ガラスGは、アルミノシリケートガラスである。
The point which accommodates the molten glass G on the upper surface of the molten tin S in the
支持ロール40内に供給する高熱媒体(熱媒油)の温度は、60℃、150℃、250℃の3段階とした。また、炉内温度は、フロートバス20の下流側を想定して870℃、930℃、990℃の3段階に設定した。このとき、試験炉100内の溶融金属S及び溶融ガラスの温度は炉内温度とほぼ同じ温度である。3段階に設定した炉内温度をそれぞれ実施例6〜実施例8とし、熱媒油の温度別に以下のガラス接触評価試験を実施した。
The temperature of the high heat medium (heat medium oil) supplied into the
ガラス接触評価試験は、炉内温度毎に3段階の温度に設定した熱媒油をそれぞれ供給した支持ロール40を試験炉100内へ挿入する。そして、支持ロール40の回転体60の表面が溶融ガラスGに10mm程度沈む(埋まる)状態で回転体60を回転させ、スティックの有無と、グリップ性を確認した。スティック(密着)の有無の確認とは、溶融ガラスGが回転体60に持ち上げられる現象が有るか無いかを確認することを意味する。グリップ性の確認とは、溶融ガラスGの表面に回転体60の軌跡が残るかを確認することを意味する。
In the glass contact evaluation test, support rolls 40 respectively supplied with heat transfer oil set at three stages of temperature for each furnace temperature are inserted into the
比較例2〜比較例4として、通常の支持ロールHを使用し、3段階に設定した炉内温度をそれぞれ比較例2〜比較例4とし、冷却水の温度を30℃としたときのガラス接触評価試験をそれぞれに行った。 As Comparative Example 2 to Comparative Example 4, a normal support roll H was used, the furnace temperature set in three stages was set to Comparative Example 2 to Comparative Example 4, respectively, and the glass contact when the cooling water temperature was 30 ° C. Each evaluation test was conducted.
図9に、炉内温度と高熱媒体の温度における本発明の支持ロール40と従来の支持ロールのガラス接触評価の測定結果を示した。
In FIG. 9, the measurement result of the glass contact evaluation of the
実施例6〜実施例8に注目すると、高熱媒体(熱媒油)の何れの温度帯においても、スティックが生じることは無く、グリップ性を発揮していることが分かる。表内の※(米印)記号は回転体60の軌跡が薄く残ったことを意味している。このときの炉内温度は870℃の低温領域である。
When attention is paid to Examples 6 to 8, it can be seen that the stick is not generated in any temperature range of the high heat medium (heat medium oil) and the grip property is exhibited. The * symbol in the table means that the locus of the
比較例2〜4に注目すると、どの炉内温度においてもスティックは生じていないが、炉内温度870℃、930℃においてグリップ性を発揮できなかった。 When attention was paid to Comparative Examples 2 to 4, no stick was produced at any furnace temperature, but grip performance could not be exhibited at furnace temperatures of 870 ° C. and 930 ° C.
上記のガラス接触評価試験から、本発明の支持ロール40は通常の支持ロールHと比較すると、より低温領域でもグリップ性を発揮できることが分かった。したがって、本発明の支持ロール40は、グリップ性が弱くなるフロートバス20の下流側においても好適に実施できる。
From the above glass contact evaluation test, it was found that the
上記してきたように本発明に係る支持ロールは、高い温度領域で回転体の冷却を適切に管理して脱熱を低減でき、かつ回転体のグリップ力を確実に保持できる。 As described above, the support roll according to the present invention can appropriately manage cooling of the rotating body in a high temperature region to reduce heat removal, and can reliably hold the gripping force of the rotating body.
以上、支持ロール、帯状ガラス製造装置および帯状ガラス製造方法の実施形態などを説明したが、本発明は上記実施形態などに限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。 As mentioned above, although embodiment of a support roll, a strip | belt-shaped glass manufacturing apparatus, and a strip | belt-shaped glass manufacturing method was demonstrated, this invention is not limited to the said embodiment etc., In the range of the summary of this invention described in the claim Various modifications and improvements are possible.
例えば、本発明はその他の帯状ガラスによる成形法において好適に適用できる。帯状ガラスの成形法の例として、例えば、ダウンドロー法、フュージョン法、スロットダウン法、ロール成形法、ロールアウト法や引き上げ法等が挙げられる。 For example, the present invention can be suitably applied to other methods of forming with a strip glass. Examples of the forming method of the band glass include, for example, a down draw method, a fusion method, a slot down method, a roll forming method, a roll out method, a pulling method, and the like.
フュージョン法は、オーバーフローダウンドロー法とも呼ばれ、樋から左右両側に溢れ出した溶融ガラスを樋の左右両側面に沿って流下させ、樋の下端において合流させることにより帯状ガラスに成形する。本発明はフュージョン法の成形室などに好適に用いることができる。 The fusion method is also called an overflow downdraw method, in which molten glass overflowing from the left and right sides flows down along the left and right side surfaces of the bottle and is merged at the lower end of the bottle to form a strip glass. The present invention can be suitably used in a fusion molding chamber or the like.
10 帯状ガラス製造装置
20 フロートバス
40 支持ロール
50 回転軸部
60 回転体
70 冷却ケーシング
80 断熱ケーシング
90 芯ズレ防止手段
100 試験炉
G 溶融ガラス
S 溶融金属
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記熱処理炉の側壁の開口部に挿通される中空構造の回転軸部と、
前記回転軸部の先端部に設けられ、前記溶融ガラスリボンを支持し且つ内部が中空構造とされる回転体とを有しており、
前記回転軸部および前記回転体の中空部内に、高熱媒体が流通されることを特徴とする支持ロール。 It is a support roll of a molten glass ribbon conveyed in a heat treatment furnace,
A rotating shaft portion of a hollow structure inserted through the opening of the side wall of the heat treatment furnace;
A rotating body that is provided at the tip of the rotating shaft, supports the molten glass ribbon, and has a hollow structure inside;
A support roll, wherein a high heat medium is circulated in the rotary shaft portion and the hollow portion of the rotary body.
前記冷却ケーシングは、
一部が前記熱処理炉内に挿入される前記回転体側の領域に配置され、且つ中空部内に前記高熱媒体が供給される構成とされ、
前記断熱ケーシングは、
前記冷却ケーシングと連結され、且つ中空部内に断熱材が充填される構成とされている請求項1〜3の何れか一項に記載の支持ロール。 The outer peripheral surface of the rotating shaft portion is covered with a hollow cooling casing and a hollow heat insulating casing,
The cooling casing is
A part is arranged in the region on the rotating body side inserted into the heat treatment furnace, and the high heat medium is supplied into the hollow portion.
The insulating casing is
The support roll according to any one of claims 1 to 3, wherein the support roll is connected to the cooling casing and filled with a heat insulating material in a hollow portion.
前記支持ロールは、請求項1〜8の何れか一項に記載の支持ロールであることを特徴とするガラス製造装置。 A glass manufacturing apparatus comprising a float bath in which a molten glass ribbon is conveyed on the upper surface, and a support roll used for suppressing shrinkage in the width direction of the molten glass ribbon,
The said support roll is a support roll as described in any one of Claims 1-8, The glass manufacturing apparatus characterized by the above-mentioned.
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