JP2023032279A - Glass manufacturing apparatus, and glass manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、ガラス製造装置、及びガラス製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to a glass manufacturing apparatus and a glass manufacturing method.
ガラス製造装置は、溶融ガラスを収容する容器、又は溶融ガラスを搬送する搬送管から、溶融ガラスを排出する排出管を備える。排出管は、溶融ガラスに含まれる異質ガラスを排出する(例えば、特許文献1参照)。異質ガラスは、例えばレンガから溶出したジルコニアなどの異質成分を含む。異質ガラスを排出することで、ガラス製品の品質を向上できる。 A glass manufacturing apparatus is equipped with a discharge pipe for discharging molten glass from a container containing molten glass or a transfer pipe for transferring molten glass. The discharge pipe discharges extraneous glass contained in the molten glass (see, for example, Patent Document 1). Foreign glass includes foreign components such as zirconia eluted from bricks. Ejecting foreign glass can improve the quality of glass products.
特許文献1に記載のガラス製造装置は、溶融ガラスの排出流量を制御すべく、排出管の加熱温度を制御する。排出管は、例えば白金又は白金合金などで形成され、通電加熱される。排出管の加熱温度を制御することで、排出管内の溶融ガラスの粘度を制御し、溶融ガラスの排出流量を制御する。
The glass manufacturing apparatus described in
特許文献1に記載の排出管は、鉛直部を含む。鉛直部は、溶融ガラスを排出する排出口を下端部に有する。排出管は、その下端部に、オリフィスを有する。オリフィスは、排出口を絞ることにより、溶融ガラスの排出流量を調節する。オリフィスを交換することで、溶融ガラスの排出流量を変更可能である。
The discharge pipe described in
特許文献2には、溶融ガラスを搬送する搬送管が水平管と鉛直管とを有すること、鉛直管の内部に攪拌翼が設けられること、及び鉛直管の下端部に排出管が設けられることが記載されている。排出管の中心線が、鉛直管の中心線に対して、溶融ガラスの搬送方向上流側に偏心している。 Patent Document 2 discloses that a conveying pipe for conveying molten glass has a horizontal pipe and a vertical pipe, that a stirring blade is provided inside the vertical pipe, and that a discharge pipe is provided at the lower end of the vertical pipe. Are listed. The center line of the discharge pipe is eccentric to the upstream side in the molten glass conveying direction with respect to the center line of the vertical pipe.
特許文献3には、溶融ガラスを搬送する搬送管が水平管と鉛直管とを有すること、及び水平管の上端部に排出管が設けられることが記載されている。排出管は、水平管の上端部から鉛直上方に延び、続いて水平に延び、その後、鉛直下方に延びる。排出管によって排出する異質ガラスは、軽量成分又は揮発成分を含む。 Patent Document 3 describes that a conveying pipe for conveying molten glass has a horizontal pipe and a vertical pipe, and that a discharge pipe is provided at the upper end of the horizontal pipe. The discharge tube extends vertically upward from the upper end of the horizontal tube, then horizontally, and then vertically downward. The foreign glass discharged by the discharge tube contains light or volatile components.
特許文献4には、溶融ガラスを搬送する搬送管が水平管と鉛直管とを有すること、鉛直管の内部に攪拌翼が設けられること、及び鉛直管の側壁部に排出管が設けられることが記載されている。排出管は、鉛直管の側壁部から水平に延び、続いて鉛直下方に延びる。排出管によって排出する異質ガラスは、軽量成分又は揮発成分を含む。 Patent Document 4 discloses that a conveying pipe for conveying molten glass has a horizontal pipe and a vertical pipe, that a stirring blade is provided inside the vertical pipe, and that a discharge pipe is provided on the side wall of the vertical pipe. Are listed. The discharge tube extends horizontally from the side wall of the vertical tube and then vertically downward. The foreign glass discharged by the discharge tube contains light or volatile components.
ガラス製造装置は、溶融ガラスを排出する排出管を備える。排出管は、溶融ガラスに含まれる異質ガラスを排出する。排出管は、温度変化に伴う歪み、又はクリープ変形などによって破損することがあった。 A glass manufacturing apparatus includes a discharge pipe for discharging molten glass. The discharge pipe discharges extraneous glass contained in the molten glass. The discharge pipe may be damaged due to strain due to temperature change, creep deformation, or the like.
本開示の一態様は、溶融ガラスを排出する排出管の破損を抑制する、技術を提供する。 One aspect of the present disclosure provides a technique for suppressing breakage of a discharge pipe that discharges molten glass.
本開示の一態様に係るガラス製造装置は、溶融ガラスを収容する容器、又は溶融ガラスを搬送する搬送管から、前記溶融ガラスを排出する排出管と、前記排出管の下端部を支持する回転部材と、前記回転部材に取り付けられる錘と、を備える。前記排出管は、前記溶融ガラスを排出する排出口を下端部に有する。前記回転部材は、前記排出管の下端部を支持する支持部と、前記回転部材の回転中心である回転中心部と、前記錘が取り付けられる取付部と、を有する。前記取付部と前記支持部とは、前記回転中心部を挟んで設けられる。 A glass manufacturing apparatus according to an aspect of the present disclosure includes a discharge pipe that discharges the molten glass from a container that stores the molten glass or a transfer pipe that conveys the molten glass, and a rotating member that supports the lower end of the discharge pipe. and a weight attached to the rotating member. The discharge pipe has a discharge port for discharging the molten glass at its lower end. The rotating member has a support portion that supports the lower end portion of the discharge pipe, a rotation center that is the center of rotation of the rotating member, and an attachment portion to which the weight is attached. The attachment portion and the support portion are provided with the rotation center portion interposed therebetween.
本開示の一態様によれば、溶融ガラスを排出する排出管の破損を抑制できる。 According to one aspect of the present disclosure, breakage of a discharge pipe for discharging molten glass can be suppressed.
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略することがある。数値範囲を示す「~」は、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含むことを意味する。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In addition, in each drawing, the same reference numerals are given to the same or corresponding configurations, and explanations thereof may be omitted. "~" indicating a numerical range means that the numerical values before and after it are included as lower and upper limits.
図1を参照して、一実施形態に係るガラス製造装置1について説明する。ガラス製造装置1は、溶融ガラスGを排出する排出管20を備える。排出管20は、溶融ガラスGに含まれる異質ガラスを排出することで、製品ガラスの品質を向上する。
A
排出管20は、例えば容器10から、溶融ガラスGを排出する。容器10は、溶融ガラスGを収容する。容器10は、例えば耐火レンガ製である。耐火レンガは、耐熱性及び溶融ガラスGに対する耐食性に優れることから、好ましくは電鋳レンガである。
The
容器10は、例えば溶解装置に備えられる。溶解装置は、粉末状のガラス原料を溶解し、溶融ガラスGを製造する。ガラス原料は、複数種類の材料を混ぜて調製される。ガラス原料は、ガラスをリサイクルすべく、ガラスカレットを含んでもよい。ガラス原料は、粉体原料でもよいし、当該粉体原料を造粒した造粒原料でもよい。ガラス原料は、ガラスの組成に応じて決定される。
The
ガラスは、例えば無アルカリガラス、アルミノシリケートガラス、ホウケイ酸ガラス又はソーダライムガラスなどである。無アルカリガラスとは、Na2O、K2O等のアルカリ金属酸化物を実質的に含有しないガラスを意味する。ここで、アルカリ金属酸化物を実質的に含有しないとは、アルカリ金属酸化物の含有量の合量が0.1質量%以下を意味する。 The glass is, for example, non-alkali glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, soda lime glass, or the like. Alkali-free glass means glass that does not substantially contain alkali metal oxides such as Na 2 O and K 2 O. Here, "substantially free of alkali metal oxides" means that the total content of alkali metal oxides is 0.1% by mass or less.
無アルカリガラスは、例えば、酸化物基準の質量%表示で、SiO2:50.0%~66.0%、Al2O3:10.5%~22.0%、B2O3:0%~12.0%、MgO:0~8.0%、CaO:0~14.5%、SrO:0~24.0%、BaO:0~13.5%、MgO+CaO+SrO+BaO:9.0%~29.5%を含有する。 Alkali-free glass is, for example, SiO 2 : 50.0% to 66.0%, Al 2 O 3 : 10.5% to 22.0%, and B 2 O 3 : 0 in terms of % by mass based on oxides. % ~ 12.0%, MgO: 0 ~ 8.0%, CaO: 0 ~ 14.5%, SrO: 0 ~ 24.0%, BaO: 0 ~ 13.5%, MgO + CaO + SrO + BaO: 9.0% ~ 29.5%.
容器10は、清澄装置に備えられてもよい。清澄装置は、溶解装置で得られた溶融ガラスGを成形装置で成形する前に、溶融ガラスGから気泡を除去する。気泡を除去する方法として、例えば、溶融ガラスGの周辺雰囲気を減圧する方法、及び溶融ガラスGを高温に加熱する方法から選ばれる1つ以上が用いられる。
The
成形装置は、溶融ガラスGを所望の形状に成形する。板状のガラスを得る成形方法として、フロート法、フュージョン法、又はロールアウト法等が用いられる。管状のガラスを得る成形方法として、ベロー法、又はダンナー法等が用いられる。成形装置で成形されたガラスは、徐冷装置で徐冷される。 The forming device forms the molten glass G into a desired shape. A float method, a fusion method, a roll-out method, or the like is used as a forming method for obtaining a plate-shaped glass. A bellows method, a Danner method, or the like is used as a molding method for obtaining tubular glass. The glass molded by the molding device is slowly cooled by the slow cooling device.
排出管20は、図示しないが、容器10から溶融ガラスGを排出する代わりに、搬送管から溶融ガラスGを排出してもよい。搬送管は、溶融ガラスGを搬送する。搬送管は、例えば、溶融ガラスGを溶解装置から成形装置に搬送する。搬送管は、溶融ガラスGを溶解装置から清澄装置を経て成形装置に搬送してもよい。
Although not shown, the
搬送管は、例えば金属製であって、通電加熱される。搬送管は、例えば、白金(Pt)、ロジウム(Rh)、タングステン(W)、イリジウム(Ir)及びモリブデン(Mo)から選ばれる1種以上を含む金属で形成されてもよい。金属は合金を含む。Pt、Rh、W、Ir及びMoは、溶融ガラスGに対する耐食性に優れている。なお、搬送管は、容器10と同様に、耐火レンガ製であってもよい。搬送管が耐火レンガ製である場合、搬送管の周囲に加熱装置が設けられる。
The conveying pipe is made of metal, for example, and is electrically heated. The transport tube may be made of metal containing one or more selected from platinum (Pt), rhodium (Rh), tungsten (W), iridium (Ir), and molybdenum (Mo), for example. Metals include alloys. Pt, Rh, W, Ir and Mo are excellent in corrosion resistance to molten glass G. The conveying pipe may be made of refractory bricks like the
搬送管は、例えば、水平管と鉛直管とを有する。鉛直管の内部には、攪拌装置が設けられてもよい。排出管20は、水平管に接続されてもよいし、鉛直管に接続されてもよい。搬送管は水平管の代わりに傾斜管を有してもよく、傾斜管に排出管20が接続されてもよい。
The transport pipe has, for example, a horizontal pipe and a vertical pipe. A stirrer may be provided inside the vertical tube. The
排出管20は、容器10又は搬送管の、下端部、側壁部又は上端部に接続される。容器10又は搬送管の下端部は、固定されている。容器10又は搬送管のどの部位に排出管20を接続するのかは、排出管20によって排出する異質ガラスの種類に応じて決められる。
The
溶融ガラスGは、例えば、耐火レンガから溶出したジルコニアなどの異質成分を含む。ジルコニアなどの異質成分は、その他の溶融ガラスGに含まれる成分に比べて高い密度を有し、沈みやすい。 The molten glass G contains, for example, foreign components such as zirconia eluted from refractory bricks. A foreign component such as zirconia has a higher density than other components contained in the molten glass G and sinks easily.
排出管20は、比較的高い密度を有する異質ガラスを排出すべく、例えば図1に示すように容器10又は搬送管の下端部に接続される。例えば、排出管20は、容器10又は搬送管の下端部から鉛直下方に延びる鉛直部21を含む。鉛直部21は、溶融ガラスGを排出する排出口を下端部に有する。溶融ガラスGは、溶融ガラスGの液面と排出管20の排出口との高低差に起因する圧力によって排出される。
A
溶融ガラスGは、軽量成分又は揮発成分を含む。軽量成分又は揮発成分は、溶融ガラスGから気泡を除去する際などに、溶融ガラスGの液面付近に集まりやすい。その結果、溶融ガラスGの液面付近に、比較的低い密度を有する異質ガラスが形成される。 The molten glass G contains light or volatile components. The lightweight component or volatile component tends to gather near the liquid surface of the molten glass G when bubbles are removed from the molten glass G or the like. As a result, foreign glass having a relatively low density is formed near the liquid surface of the molten glass G.
排出管20は、比較的密度の低い異質ガラスを排出すべく、例えば図2に示すように容器10又は搬送管の側壁部に接続されてもよい。例えば、排出管20は、容器10又は搬送管の側壁部から水平に延びる水平部22と、水平部22の先端から鉛直下方に延びる鉛直部21と、を含む。鉛直部21は、溶融ガラスGを排出する排出口を下端部に有する。鉛直部21は、溶融ガラスGの液面と排出管20の排出口との高低差を確保し、溶融ガラスGを排出させる圧力を確保する。
A
排出管20は、比較的低い密度を有する異質ガラスを排出すべく、図示しないが、容器10又は搬送管の上端部に接続されてもよい。排出管20は、容器10又は搬送管の上端部から鉛直上方に延びる第1鉛直部と、第1鉛直部の上端から水平に延びる水平部と、水平部の先端から鉛直下方に延びる第2鉛直部と、を含む。第2鉛直部は、容器10の上端部よりも鉛直下方まで延びており、溶融ガラスGを排出する排出口を下端部に有する。第2鉛直部は、容器10又は搬送管の上端部と排出管20の排出口との高低差を確保し、溶融ガラスGを排出させる圧力を確保する。
The
排出管20は、その下端部に、オリフィス25を有してもよい。オリフィス25は、排出口を絞ることにより、溶融ガラスGの排出流量を調節する。オリフィス25は、排出管20と同様に金属製であってよい。オリフィス25の排出口の口径は、例えば3mm~70mmである。オリフィス25を交換することで、溶融ガラスGの排出流量を変更可能である。
The
排出管20には、溶融ガラスGの排出流量を調節すべく、排出管20を加熱する加熱器30が設けられる。排出管20の加熱温度が高いほど、排出管20内の溶融ガラスGの粘度が低く、溶融ガラスGの排出流量が大きい。排出管20内の溶融ガラスGの温度は、例えば1000℃~1600℃であり、好ましくは1200℃~1400℃である。
The
排出管20が搬送管と同様に金属製である場合、加熱器30は排出管20を通電加熱する。排出管20の通電加熱される部分は、その他の部分に対して分離可能であってもよい。なお、加熱器30は排出管20を通電加熱するものには限定されず、排出管20が発熱しなくてもよい。排出管20の外部で発熱する発熱体、又は排出管20の外部に設けられるガスバーナーを、加熱器30として用いてもよい。ガスバーナーは、例えば排出管20の排出口を加熱する。
If the
排出管20の厚みは、例えば0.3mm~2mmである。排出管20の内径は、例えば20mm~80mmである。排出管20の長さは、例えば200mm~800mmである。排出管20の加熱温度は、例えば1050℃~1350℃である。
The thickness of the
排出管20は、溶融ガラスGの排出とその停止とを繰り返してもよい。溶融ガラスGの排出を停止する時の排出管20の温度は、例えば室温~500℃である。排出管20の温度変化に応じて、排出管20の長さが変化する。
The
次に、図6を参照して、ガラス製造装置1の従来例について説明する。以下、排出管20の両端部が固定されている場合に生じる問題について説明する。なお、図6では排出管20が容器10又は搬送管の下端部に接続されているが、側壁部又は上端部に接続されている場合も、同様の問題が生じる。
Next, a conventional example of the
図6に示すように、排出管20の下端部は固定されており、排出管20の上端部は容器10又は搬送管の下端部に固定されている。加えて、容器10又は搬送管の下端部は、固定されている。排出管20は、両端部が固定されているので、温度変化に応じて伸縮できず、歪みを生じてしまう。
As shown in FIG. 6, the lower end of the
例えば、排出管20の材質が白金であり、排出管20の長さが750mmであり、排出管20の温度が室温から1400℃まで上昇する場合、排出管20の下端部が固定されていなければ、排出管20の長さが11.3mm伸びる。この伸びが生じないように排出管20の両端部が固定されていると、排出管20に大きな荷重が作用し、排出管20が塑性変形してしまう。
For example, when the material of the
また、排出管20の材質が白金であり、排出管20の長さが750mmであり、排出管20の温度が1400℃から室温まで降下する場合、排出管20の下端部が固定されていなければ、排出管20の長さが11.3mm縮む。この縮みが生じないように排出管20の両端部が固定されていると、排出管20に大きな荷重が作用し、排出管20が塑性変形してしまう。
Further, when the material of the
排出管20の両端部が固定されている場合、排出管20の温度が上昇と下降を繰り返すことで、塑性疲労による破損が生じてしまうという問題がある。塑性疲労は、低サイクル疲労(Low Cycle Fatigue)とも呼ばれる。
If both ends of the
塑性疲労による破損を抑制するには、(1)排出管20の長さを短くすることが有効である。排出管20の長さが短いほど、排出管20の温度変化に応じた排出管20の寸法変化が小さく、排出管20に作用する荷重が小さい。但し、排出管20の長さが短いほど、排出管20の温度変化に応じた溶融ガラスGの排出流量の変化が小さくなってしまう。
(1) Reducing the length of the
例えば排出管20の長さが750mmであれば、排出管20の温度が1375℃から1400℃を経て1425℃まで変化するとき、排出管20での圧力損失は55%から45%を経て37%まで変化する。一方、排出管20の長さが325mmであれば、排出管20の温度が1375℃から1400℃を経て1425℃まで変化するとき、排出管20での圧力損失は24%から20%を経て16%まで変化する。
For example, if the length of the
ここで、排出管20での圧力損失は、排出管20の長さが750mmである場合に、溶融ガラスGの液面と排出管20の排出口との高低差Hによって生じる圧力に対する百分率(%)で表した。容器10に収容されている溶融ガラスGの深さDは1500mmであり、溶融ガラスGの比重は2.5g/cm3であり、溶融ガラスGの粘度は180Pa・sであり、排出管20の内径は45mmであるとした。
Here, the pressure loss in the
排出管20の長さが短いほど、排出管20での圧力損失の変化が小さく、溶融ガラスGの排出流量の変化が小さくなる。排出流量の制御性の観点から、排出管20の長さを短くするのには限界がある。それゆえ、排出管20の長さを短くすることでは、上記問題を十分に解決するのは難しい。なお、排出管20の長さは、好ましくは200mm~800mmである。
The shorter the length of the
塑性疲労による破損を抑制するには、(2)排出管20の下端部を固定することなく自由にすることも有効である。但し、排出管20の下端が自由端である場合、排出管20は自重でクリープ変形してしまい、クリープ破壊してしまうという別の問題が生じる。
In order to suppress damage due to plastic fatigue, (2) it is also effective to leave the lower end of the
塑性疲労による破損を抑制するには、(3)排出管20の途中に伸縮自在な可動部を設けることも有効である。可動部として、例えば金属製の蛇腹が用いられる。但し、蛇腹などは破損しやすく、溶融ガラスGが漏れてしまうという別の問題が生じる。
In order to suppress damage due to plastic fatigue, it is also effective to (3) provide an extendable movable part in the middle of the
次に、図7を参照して、ガラス製造装置1の別の従来例について説明する。以下、排出管20の下端部がバネ40で支持されている場合に生じる問題について説明する。なお、図7では排出管20が容器10又は搬送管の下端部に接続されているが、側壁部又は上端部に接続されている場合も、同様の問題が生じる。
Next, another conventional example of the
図7に示すように、排出管20の下端部は、バネ40で支持される。バネ40は、図7では圧縮ばねであるが、引張ばねであってもよい。バネ40は、その弾性復元力によって排出管20を上方に押し、排出管20の自重によるクリープ変形を抑制する。
As shown in FIG. 7, the lower end of the
排出管20が伸びるときにバネ40は縮み、排出管20が縮むときにバネ40は伸びる。バネ40は、伸縮することで、排出管20の伸縮を許容し、排出管20の塑性疲労を抑制する。但し、バネ40の伸縮によって、バネ40の弾性復元力が変動し、排出管20を上方に押す力が変動してしまう。
The
例えば、バネ40の本数が3本であり、各バネ40の弾性定数が6.2N/mmである場合に、排出管20の長さが11.3mm伸びると、バネ40の弾性復元力が約210N増加し、排出管20を上方に押す力が210N増加してしまう。
For example, when the number of
排出管20の下端部をバネ40で支持すれば、排出管20の下端部を固定した場合に比べて、排出管20に作用する荷重を低減できる。但し、排出管20に作用する荷重をゼロにすることはできない。
By supporting the lower end of the
バネ40が排出管20の下端部に設けられる場合、排出管20のメンテナンスのための作業スペースが狭くなってしまうという問題もある。作業スペースを広くするには、バネ40の長さを短くすればよいが、その場合、高い弾性定数を有するバネ、例えば皿バネを用いることになる。バネ40の弾性定数が大きいほど、バネ40の伸縮に応じた弾性復元力の変動が大きい。
If the
バネ40が排出管20の下端部に設けられる場合、ガスバーナーが排出管20の排出口を加熱する際にバネ40をも加熱してしまうという問題もある。その結果、バネ40が熱劣化し、バネ40の弾性定数が低下してしまう。
When the
次に、図1を再度参照して、一実施形態に係るガラス製造装置1について説明する。ガラス製造装置1は、排出管20の下端部を支持する回転部材50と、回転部材50に取り付けられる錘60と、を備える。
Next, with reference to FIG. 1 again, the
回転部材50は、排出管20の下端部を支持する支持部51と、回転部材50の回転中心である回転中心部52と、錘60が取り付けられる取付部53と、を有する。取付部53と支持部51とは、回転中心部52を挟んで設けられる。
The rotating
錘60は、取付部53を鉛直下方に引っ張ることで、支持部51を鉛直上方に向けて押す。支持部51は、排出管20に作用する重力と同程度の力、例えば排出管20に作用する重力の70%~130%の力で、排出管20を鉛直上方に押し返す。よって、排出管20のクリープ変形を抑制できる。なお、排出管20に作用する重力は、排出管20の付属品(例えば加熱器30)に作用する重力を含む。
The
回転部材50は、回転中心部52を中心に回転することで、排出管20の伸縮を許容し、排出管20の塑性疲労を抑制する。排出管20が伸びるときに支持部51が鉛直下方に移動し、排出管20が縮むときに支持部51が鉛直上方に移動する。よって、排出管20の伸縮を許容でき、排出管20の温度変化に伴う歪みを抑制できる。
The rotating
支持部51が排出管20の下端部を鉛直上方に押す力は、(1)支持部51と回転中心部52の距離L1と、取付部53と回転中心部52の距離L2の比率(L1/L2)、及び(2)錘60の重量などで定まり、回転部材50の回転角度には依存しない。
The force by which the
ガラス製造装置1が回転部材50と錘60を備える場合、排出管20の伸縮を許容でき、且つ常に排出管20を鉛直上方に一定の力で押し返すことができる。よって、排出管20の破損を抑制できる。
When the
本発明者は、排出管20の材質が白金であり、排出管20の長さが750mmであり、排出管20及びその付属品(例えば加熱器30など)の合計重量が8.3kgであり、L1とL2がそれぞれ350mmであり、錘60の重量が8.3kgである場合に、排出管20の伸びを実測した。排出管20の温度を室温から1400℃まで上昇させたときに、排出管20の伸びは約10mmであり、理論値の11.3mmに近かった。このことから、排出管20が略自由に膨張したことが分かった。その後、排出管20の温度を1400℃から600℃まで降下させたところ、排出管20の伸びは約5mmに縮小した。排出管20の収縮量は線膨張係数と温度変化幅との積に略等しく、排出管20が略自由に収縮したことが分かった。よって、排出管20の伸縮を許容可能であることを確認できた。
According to the present inventor, the material of the
ガラス製造装置1が回転部材50と錘60を備える場合(図1参照)、ガラス製造装置1がバネ40を備える場合(図7参照)に比べて、排出管20の下端部の周囲に、排出管20のメンテナンスのための作業スペースを確保しやすい。作業スペースがより広くなるように、支持部51と回転中心部52の距離L1は、取付部53と回転中心部52の距離L2よりも大きくてもよい。
When the
支持部51と回転中心部52の距離L1は、例えば150mm~1000mmであり、好ましくは300mm~600mmである。取付部53と回転中心部52の距離L2は、例えば150mm~600mmであり、好ましくは200mm~500mmである。比(L1/L2)は、例えば0.8~3.0であり、好ましくは1.0~2.0である、より好ましくは1.1~2.0である。
A distance L1 between the
次に、図3を参照して、接続機構70の一例について説明する。ガラス製造装置1は、接続機構70を備えてもよい。接続機構70は、回転部材50が棒状である場合に用いられる。接続機構70は、排出管20の下端部を挟んで、一対設けられてもよい。
Next, an example of the
接続機構70は、排出管20の下端部と回転部材50の支持部51とを、相対的に鉛直方向及び水平方向に移動可能に接続する。排出管20が温度変化に応じて伸縮する際に、排出管20の下端部と回転部材50の支持部51が相対的に鉛直方向及び水平方向に移動でき、回転部材50が滑らかに回転できる。
The
例えば、接続機構70は、図3に示すように、排出管20に形成される長孔71と、長孔71に差し込まれる水平ピン72と、水平ピン72を水平に支持する柱73と、柱73の下端に設けられる水平板74と、を有する。長孔71は鉛直方向に長く、複数本の水平ピン72が鉛直方向に間隔をおいて設けられる。これにより、水平板74の下面が常に水平に維持される。水平板74の下面には、回転部材50の支持部51が当接される。支持部51は、水平板74の下面を鉛直上方に押すことで、排出管20の下端部を鉛直上方に押す。なお、長孔71と水平ピン72の配置は逆でもよく、長孔71が柱73に設けられ、水平ピン72が排出管20に設けられてもよい。
For example, as shown in FIG. 3, the
接続機構70は、図4に示すように、水平板74に形成される第2長孔75と、第2長孔75に差し込まれる第2水平ピン76と、を有してもよい。第2長孔75は、水平方向に長い。第2水平ピン76は、回転部材50の支持部51に対して固定される。なお、第2長孔75と第2水平ピン76の配置は逆でも良く、第2長孔75が回転部材50の支持部51に設けられ、第2水平ピン76が水平板74に設けられてもよい。
The
なお、支持部51と回転中心部52の距離L1は排出管20の伸びに比べて十分に長く、排出管20の伸びによる回転部材50の回転角の変化は小さい。それゆえ、接続機構70が無くても、回転部材50の支持部51と排出管20の下端部を回転自在に連結する回転対偶の遊びによって、回転部材50の回転は可能である。但し、接続機構70が有れば、回転部材50が滑らかに回転できる。
Note that the distance L1 between the
次に、図5を参照して、リンク機構55の一例について説明する。回転部材50は、棒状ではなく、リンク機構55を有してもよい。リンク機構55は、排出管20の下端部を挟んで、一対設けられてもよい。なお、リンク機構55は、排出管20が容器10又は搬送管の下端部に接続される場合だけではなく、排出管20が容器10又は搬送管の側壁部又は上端部に接続される場合にも使用可能である。
Next, an example of the link mechanism 55 will be described with reference to FIG. The rotating
各リンク機構55は、複数(例えば5つ)のリンク81~85と、隣り合う2つのリンクを連結する1以上(例えば6つ)の対偶91~96と、を含む。各対偶91~96は、隣り合う2つのリンクの節に設けられる。各対偶91~96は、例えば回転対偶である。回転対偶は、例えば、丸棒と、丸棒が差し込まれる円筒と、を含む。丸棒が1つのリンクに設けられ、円筒が別のリンクに設けられ、丸棒と円筒が隣り合う2つのリンクを回転自在に連結する。回転対偶の回転中心線は、回転部材50の回転中心線に対して平行に設けられる。
Each link mechanism 55 includes a plurality of (eg, five) links 81-85 and one or more (eg, six) pairs 91-96 that connect two adjacent links. Each pair 91-96 is provided at the nodes of two adjacent links. Each pair 91-96 is, for example, a rotational pair. The rotational pair includes, for example, a round bar and a cylinder into which the round bar is inserted. A round bar is provided on one link and a cylinder is provided on another link, and the round bar and the cylinder rotatably connect the two adjacent links. The rotational center line of the rotational pair is provided parallel to the rotational center line of the rotating
各リンク機構55は、例えば、平行リンク機構を含む。平行リンク機構は、4つのリンク81~84と、4つの対偶91~94とで構成される。上下一対のリンク81、82は互いに平行に維持され、上側のリンク81の途中に回転中心部52が設けられる。左右一対のリンク83、84は互いに平行に維持され、1つのリンク83が回転部材50の支持部51を構成し、別のリンク84が回転部材50の取付部53を構成する。
Each link mechanism 55 includes, for example, a parallel link mechanism. The parallel link mechanism is composed of four links 81-84 and four pairs 91-94. A pair of upper and
各リンク機構55は、上記の平行リンク機構に加えて、中間のリンク85と、上下一対の対偶95、96とを含んでもよい。上側の対偶95は、中間のリンク85と、上側のリンク81とを連結する。上側の対偶95は、回転中心部52を構成する。下側の対偶96は、中間のリンク85と、下側のリンク82とを連結する。中間のリンク85が鉛直に固定されることで、支持部51を構成するリンク83と、取付部53を構成するリンク84が常に鉛直に維持される。
Each link mechanism 55 may include an
支持部51を構成するリンク83は、上記の通り、常に鉛直に維持される。それゆえ、リンク83の上端部に水平板を設け、その水平板に排出管20の下端部を載置すれば、排出管20が伸縮しても、リンク機構55が排出管20の下端部を鉛直上向きに押し続けることができる。なお、回転部材50がリンク機構55を有する場合に、図3及び図4に示す接続機構70を用いることも可能である。
The
リンク機構55が用いられる場合、リンク機構55の重量をも考慮して、錘60の重量が決定される。錘60の重量は、排出管20に作用する重力と同程度の力、例えば排出管20に作用する重力の70%~130%の力で、支持部51が排出管20を鉛直上方に押し返すように決定される。
When the link mechanism 55 is used, the weight of the
一例として、リンク機構55が排出管20の下端部を挟んで一対設けられ、排出管20及びその付属品の合計重量が4.5kgであり、L1(図1参照)が500mmであり、L2(図1参照)が200mmであり、下記Sが40mmであり、下記W1が3.6kgであり、下記W2が1.4kgである場合、錘60の重量は15kgに設定される。Sは、上側の対偶95の回転中心線と、下側の対偶96の回転中心線との距離である。W1は、一対のリンク機構55のうち、回転中心部52を基準として、支持部51側の部分の合計重量である。W2は、一対のリンク機構55のうち、回転中心部52を基準として、取付部53側の部分の合計重量である。
As an example, a pair of link mechanisms 55 are provided across the lower end of the
以上、本開示に係るガラス製造装置、及びガラス製造方法について説明したが、本開示は上記実施形態等に限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、及び組み合わせが可能である。それらについても当然に本開示の技術的範囲に属する。 Although the glass manufacturing apparatus and the glass manufacturing method according to the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to the above-described embodiments and the like. Various changes, modifications, substitutions, additions, deletions, and combinations are possible within the scope of the claims. These also naturally belong to the technical scope of the present disclosure.
1 ガラス製造装置
10 容器
20 排出管
50 回転部材
51 支持部
52 回転中心部
53 取付部
60 錘
G 溶融ガラス
1
Claims (10)
前記排出管の下端部を支持する回転部材と、
前記回転部材に取り付けられる錘と、
を備え、
前記排出管は、前記溶融ガラスを排出する排出口を下端部に有し、
前記回転部材は、前記排出管の下端部を支持する支持部と、前記回転部材の回転中心である回転中心部と、前記錘が取り付けられる取付部と、を有し、
前記取付部と前記支持部とは、前記回転中心部を挟んで設けられる、ガラス製造装置。 a discharge pipe for discharging the molten glass from a container containing the molten glass or a conveying pipe for conveying the molten glass;
a rotating member that supports the lower end of the discharge pipe;
a weight attached to the rotating member;
with
The discharge pipe has a discharge port for discharging the molten glass at a lower end,
The rotating member has a support portion that supports the lower end portion of the discharge pipe, a rotation center portion that is the center of rotation of the rotating member, and a mounting portion to which the weight is attached,
In the glass manufacturing apparatus, the attachment portion and the support portion are provided with the rotation center portion interposed therebetween.
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