JP3209742B2 - 板ガラスの湾曲防止方法と装置 - Google Patents

板ガラスの湾曲防止方法と装置

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    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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    • C03B29/00Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins
    • C03B29/04Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins in a continuous way
    • C03B29/06Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins in a continuous way with horizontal displacement of the products
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  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は水平焼戻し工場のローラー内蔵ファーネス内
で生じる板ガラスの湾曲変形を防止する方法並びに装置
に関する。
本発明が係る方法に於て、板ガラスをファーネス内を
延びる水平ローラーからなるコンベヤによって水平面に
保持し、抵抗素子、ローラー又は板ガラスの上下に配さ
れた他のファーネス構成部材により発生される伝導熱、
対流熱及び放射熱を板ガラスの両面に与えて、該両面に
加わる総熱効果の均等化を計ると共に、細巾のジェット
気流を板ガラスの上面近傍に噴射することにより該上面
を少くとも加熱サイクルの初期に於て高度の対流熱にさ
らし、該ジェット気流のインゼクタ効果によって板ガラ
スの上面に沿って流れる加熱空気に乱流を生じさせるよ
うに構成する。
又、本発明に係る装置は、ファーネスと、ファーネス
温度をガラス軟化温度に近く維持する加熱抵抗素子と、
水平板ガラスを維持し且つこれを保持するコンベヤを形
成する水平ローラーと、ファーネス内に熱均等化空気を
吹き込むための前記ローラーの形成する支持面の上側に
設けたブラスト・マニホールドとから構成される。
(従来の技術および発明が解決しようとする課題) 上述の如き装置は、本出願人の米国特許第4,390,359
号に開示されている。この方法は加熱段階のうち初期に
於て板ガラスの縁部が上方に立ち上り変形し、終期に於
てその変形の方向が逆になるような加熱効果による板ガ
ラスの変形問題を解決するに極めて効果があることは判
明している。上記の変形問題は、最初に冷えた板ガラス
がファーネス内の下面に熱が急激に伝わり、加熱サイク
ルの終了に向けて今度は板ガラスの温度がローラーの温
度に近づき、板ガラスの上面に伝わる熱の比例値が増加
することに起因する。この問題は、前記米国特許に記載
の熱均等化ブラスト手段により実施的に緩和された。し
かしながら、上記の公知の方法、装置は必ずしも常時ガ
ラスに対する充分な熱伝達を行うことができないこと、
特に加熱サイクルの初期に於ける板ガラスの上・下面間
の加熱により効果的な補正を必要とすることが判明し
た。
(課題を解決するための手段) 従って、本発明は上記の加熱補正をより効果的に行う
べく研究を重ねた結果、本発明による方法並びに装置を
提供するに至った。本発明による方法・装置は、構成が
簡単でしかも新たなエネルギーの使用を必要としない。
上記目的は請求項1項に記載された方法と4項に記載さ
れた装置を実施することにより達成される。
(実施例) 進んで、本発明を図面に従ってその一実施例につき詳
述する。
ファーネス(1)内のローラー(2)により形成され
るガラス支持面の上部に耐熱スチール製の圧縮空気ブラ
スト・パイプ(3)が設けられている。このパイプ
(3)はガラスの進行方向を横切って、即ちローラー
(2)に平行して設けられている。各圧縮空気パイプ
(3)には水平方向または僅かに両方向に傾斜している
約100mmの間隔を於いて配された直径約1mmのオリフィス
が取付けられている。パイプ(3)内の噴射(ブラス
ト)圧は約3−5バールである。巾狭の空気ジェットが
パイプ(3)のオリフィスから吹き出され、ファーネス
内の板ガラスの上面に沿っての空気の乱流を生じさせ
る。これにより対流熱効果を生じガラスの上面に対する
熱の伝達が増進される。
矢印(4)で示す圧縮空気の供給はパイプ(3)に直
接行われるのではなく、ファーネスの長手方向に延びた
配送パイプ(5)に対して行われる。この配送パイプ
(5)にはローラー(2)により形成される支持面の下
向に、該ローラーの一つ置きのスペースに於て設けられ
た複数の熱交換チューブ(6)が接続されている。これ
らのチューブ(6)を介して空気をブラスト・パイプ
(3)が接続したマニホールド(7)に送る。空気はチ
ューブ(6)を通過する際予熱され、同時にローラー
(2)と板ガラスの下側の空間(スペース)を冷却す
る。
ファーネス(1)には更に上部加熱抵抗素子(8)と
下部加熱抵抗素子(9)が設けられている。パイプ
(3)及びチューブ(6)はこれらの素子(8,9)とロ
ーラー(2)との間に配されている。パイプ(3)及び
チューブ(6)はできるだけローラー(2)に接近して
設けられ、且つ質量が小さいことが好ましく、従ってフ
ァーネスの熱平衡は影響が少なく、ブラスト作業中は板
ガラスの下面に対する熱伝達を効率良く瞬時に減少させ
且つ板ガラスの上面に対する熱伝達を増加できるように
なっている。下面冷却により、ブラスト空気量はこれま
でより相当少なくて済む。本発明により総加熱時間も削
減できる。
本発明の効果を実証すべく下記の実験を行った。
実験1 この実験は上部ブラスト・マニホールド(表1参照)
を用いた。オリフィスを抵抗素子(8)の中間点に設け
ブラスト空気の温度を上げた。しかしながら、この方法
では抵抗素子の中間点により少ないオリフィスを設けた
従来のマニホールドの構成のものに比し目立った改良は
見られなかった。
実験2 この実験に於て、オリフィスのピッチは実験1の場合
と同じであるが、その径φは1.4mmから1.7mmに増大し
た。実験ガラスも実験1のものと同じである。ブラスト
圧とファーネス温度も同じである(表1参照)。この実
験では加熱時間を172秒から182秒に延ばす必要があっ
た。その理由は使用済みブラスト空気が増大しファーネ
スが冷え始めたため、加熱時間を延長して同じガラス排
出温度を保つ必要があったからである。
実験3 この実験は第1図及び第2図に示した本発明の装置を
用いて行った。ブラスト・マニホールドのオリフィスの
ピッチは従来のものと同じであった。オリフィスのサイ
ズはφ1mmで、その数は25であった。この実験ではブラ
スト空気圧を3.5バールまで落し、しかも従来に比しフ
ァーネス温度も5−10度低く保つことができた。加熱時
間も実験1と比し約15秒短くて済んだ。ファーネス温度
を実験1,2と同じにした場合、所要加熱時間は20−30秒
少なく見積られる。しかしこれはファーネスが比較的低
温で制御できるようになっているので行わなかった。
上記の各実験の条件と結果は下記の表1に示す。
上記の表から明らかな通り、実験3により製せられた
ガラスは他の実験のものに比し極めて光学的特性に於て
優れている。
上記の実験ではブラスト空気を増加しても特に効果に
改良がなかった。むしろ、加熱時間の増加が必要にな
り、又装置に悪影響を及ぼす熱の発生を招く恐れがあ
る。オリフィスのピッチを変えても特に目立った改良は
見出されなかった。
(発明の効果) 本発明による実験3により次の効果を期待できる。即
ち、製せられるガラスの光学的特性の改良に加え、ブラ
スト空気の所要量の減少、従って加熱時間の短縮等が挙
げられる。
尚、本発明の装置を実施する場合、ブラスト圧を上昇
すると加熱均等化作用が更に効果的になることが判明し
た。このことは上部熱伝達を下部熱伝達より増加できる
ことを意味する。更に本発明の方法並びに装置は、コー
トガラス等の制御の困難な製品の製造に用いる加熱ファ
ーネスに好適に用いることが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の方法を実施する装置を設けたファーネ
スの略図的断面図、第2図は第1図の一部縦断面図。 1……ファーネス、2……ローラー 3……パイプ、8,9……抵抗素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C03B 23/00 - 35/26

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】板ガラスをファーネス(1)内を延びる水
    平ローラー(2)からなるコンベヤによって水平面に保
    持し、抵抗素子(8,9)ローラー(2)又は板ガラスの
    上下に配された他のファーネス構成部材により発生され
    る伝導熱、対流熱及び放射熱を板ガラスの両面に与え
    て、該両面に加わる総熱効果の均等化を計ると共に、ブ
    ラスト空気による細巾のジェット気流を板ガラスの上面
    の近傍に噴射することにより該上面を少なくとも加熱サ
    イクルの初期に於て高度の対流熱にさらし、該ジェット
    気流のインゼクタ効果によって板ガラスの上面に沿って
    流れる加熱空気に乱流を生じさせるように構成した方法
    に於て、ローラ(2)によって形成される板ガラス支持
    面の下側のファーネス空間を冷却し、冷却により発生す
    る熱を用いて前記ブラスト空気を予熱することを特徴と
    する水平焼戻し工程のローラー内蔵型ファーネスに於け
    る板ガラスの湾曲変形を防止する方法。
  2. 【請求項2】前記ファーネス空間を板ガラスの上部に吹
    き込まれた熱交換チューブ(6)を流れる空気を用いて
    冷却することを特徴とする請求項1項に記載の方法。
  3. 【請求項3】ファーネス内に吹き込まれる前記空気を、
    前記板ガラス支持面の下側に設けた熱交換マニホールド
    (6)を通して前記支持面の上側に設けたブラスト・マ
    ニホールド(3)内に導入するように構成したことを特
    徴とする請求項1項に記載の方法。
  4. 【請求項4】ファーネス(1)と、ファーネス温度をガ
    ラス軟化温度に近く維持する加熱抵抗素子(8,9)と、
    水平板ガラスを支持し且つこれを保持するコンベヤを形
    成する水平ローラー(2)と、ファーネス内に熱均等化
    空気を吹き込むための前記ローラーの形成する板ガラス
    支持面の上側に設けたブラスト・マニホールド(3)と
    からなる装置に於て、前記板ガラス支持面の下側に冷却
    媒体を循環させる熱交換マニホールド(6)を設け、更
    に該冷却媒体により発生される熱を用いて前記ブラスト
    ・マニホールド(3)に導入する空気を予熱するように
    構成したことを特徴とする水平焼戻し工程のローラー内
    蔵型ファーネスに於ける板ガラスの湾曲変形を防止する
    装置。
  5. 【請求項5】前記マニホールド(3,6)が互いに合体
    し、更にファーネス内に吹き込まれる熱均等化空気を冷
    却媒体として前記マニホールド(6)に循環させるよう
    に構成したことを特徴とする請求項4項に記載の装置。
  6. 【請求項6】前記マニホールド(6)にファーネスを横
    切って延び且つ前記ローラー(2)間の間隙又はその直
    下に配した熱交換チューブを設けたことを特徴とする請
    求項4項又は5項に記載の装置。
  7. 【請求項7】前記板ガラス支持面の上側に配されたブラ
    スト・パイプ(3)がファーネスの横方向に延び且つフ
    ァーネスの長手方向に延び、前記チューブ(6)が接続
    されたマニホールド(7)に合体する有孔パイプである
    ことを特徴とする請求項6項記載の装置。
  8. 【請求項8】前記チューブ(6)を前記ローラー(2)
    間の一つ置きの間隙に設けたことを特徴とする請求項6
    項に記載の装置。
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