JP4892975B2 - 板ガラスの切断方法及び装置 - Google Patents
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Description
(1)板ガラスの仮想切断線の切断開始点付近にクラック起点となる切り目を刻入した後に、該板ガラスの仮想切断線部を仮想切断線に沿って加熱バーナーの燃焼炎により、加熱直後のガラス表面温度を、仮想切断線付近の最高温度が130℃以上、仮想切断線を中心に10mm幅の両端部の左右平均温度が前記最高温度の45%以上に相当する温度となるように加熱し、次いでこの加熱部をミストにより1〜20mmの幅で仮想切断線に沿って局所冷却することにより、前記切り目から仮想切断線に沿って板ガラスの切断に必要なクラックを形成し、板ガラスを該クラックに沿って折割することを特徴とする板ガラスの切断方法。
(2)前記局所冷却を仮想切断線付近のガラス表面温度が83℃以上である状態において行う上記(1)の板ガラスの切断方法。
(3)前記仮想切断線付近の最高温度が130〜220℃である上記(1)又は(2)の板ガラスの切断方法。
(4)ミストによる冷却幅が1〜10mmである上記(1)、(2)又は(3)の板ガラスの切断方法。
(5)前記局所冷却を、ノズル中心部の液体噴出口の外側に環状の気体噴射口を備えかつ該液体噴出口が気体噴射口より突出している冷却ノズルにより行う上記(1)〜(4)のいずれかの板ガラスの切断方法。
(6)加熱バーナーによる加熱から冷却ノズルによる局所冷却までの時間を変えることにより、該局所冷却時のガラス表面温度を変えてクラックの深さを調整する上記(1)〜(5)のいずれかの板ガラスの切断方法。
(7)フロート法により連続的に成形された板ガラスの両端部を切断する上記(1)〜(6)のいずれかの板ガラスの切断方法。
(8)板ガラスの仮想切断線の切断開始点付近にクラック起点となる切り目を刻入するためのカッターと、該板ガラスを切り目部から仮想切断線に沿って燃焼炎により加熱するための加熱バーナーと、ミストを生成するための冷却ノズルとを具備し、これらのカッター、加熱バーナー及び冷却ノズルは実質的に前記仮想切断線上に配置されており、前記加熱バーナーの燃焼炎により、加熱直後のガラス表面温度を、仮想切断線付近の最高温度が130℃以上、仮想切断線を中心に10mm幅両端部の左右平均温度が前記最高温度の45%以上に相当する温度となるように加熱された仮想切断線部を、前記冷却ノズルで生成されるミストにより所定の冷却幅で局所冷却することを特徴とする板ガラスの切断装置。
(9)前記冷却ノズルは、ノズル中心部の液体噴出口の外側に環状の気体噴射口を備えかつ該液体噴出口が気体噴射口より突出している上記(8)の板ガラスの切断装置。
(10)前記冷却ノズルの液体噴出口の突出量cが0<c≦20mmである上記(9)の板ガラスの切断装置。
(11)前記加熱バーナーと冷却ノズルの少なくとも一方を板ガラスの仮想切断線に沿って移動可能に設置し、両者の間隔が可変になっている上記(8)〜(10)のいずれかの板ガラスの切断装置。
(12)前記冷却ノズルの液体噴出口の口径aが0.15〜0.6mmであり、気体噴射口の外側径bと内側径b’とがb−b’=0.05〜1.45mmである上記(8)〜(11)のいずれかの板ガラスの切断装置。
4:冷却ノズル、 5:切り目、 6:クラック、
7:仮想切断線、 8:シリンダ、 9:基台、
10:カッター台 11:保持部材、 12:保持部材、
13:切断線、 14:垂直クラック、 15:水平クラック、
16:カレット、 17:カッターホイール、 18:液体噴出口、
19:気体噴射口、 20:送水管、 21:空気送管
22:搬送ロール、 23:火炎口、 24:燃焼炎、
25:キャスター、 26:ミスト
なお、本例では図2に仮想線で示すごとく冷却ノズル4を基台9に位置調整可能に設けているので、加熱バーナー3との間隔が適宜変えられる。さらに図示はしないが冷却ノズル4は高さ調整機能を備えており、必要に応じガラス表面からの高さを変えることができる。
図1に示す切断装置で板厚が1.8mm、3.5mm、6mm、12mm、19mmの各板ガラスの切断開始点に、同一の切り目形成条件で深さ100μm、長さ7mmの切り目をダイヤモンドホイールにより刻入し、次いでこれらの板ガラスの仮想切断線部をバーナーで加熱した後、該加熱部を冷却ノズルで仮想切断線に沿って局所冷却してクラックを形成し、このクラックに沿って板ガラスを折割した後、クラックの形成状況及び折割後のカレットの有無について目視により確認した。折割は板ガラスのクラックの真下を支持した状態で、クラックの両側を上方から押圧し、梃子の原理により行った。
図1に示す切断装置で板厚が3.5mm、5mmの各板ガラスの切断開始点に、同一の切り目形成条件で深さ100μm、長さ7mmの切り目をダイヤモンドホイールにより刻入し、次いでこれらの板ガラスの仮想切断線部をバーナーで加熱した後、該加熱部を冷却ノズル(冷却条件は例1と同じ)により生成したミストで仮想切断線に沿って局所冷却してクラックを伸展させた。その際、バーナーと冷却ノズルとの距離Lを、板厚が3.5mmの板ガラスは180〜380mmの範囲、板厚が5mmの板ガラスは180〜460mmの範囲でそれぞれ変えて、Lと形成されたクラックの深さとの関係について調査した。その結果を表3に示す。なお、バーナーの加熱条件は板厚3.5mmでは、ガス/O2:360/320(Nl/h)、板厚5mmでは、ガス/O2:340/320(Nl/h)とし、板ガラスの搬送速度は900m/hとした。
また、クラックの深さ(単位:μm)は、クラックと直交する方向の切断線をカッターで板ガラスの裏面に入れて折割した後、万能投影機(ニコンV−12)でクラック部分を拡大投影する方法で測定した。
図1に示す切断装置でカッターによる切り目形成条件と加熱バーナーによる加熱条件(ガス/O2:300/280(Nl/h))を固定し、冷却ノズルによる局所冷却条件は液体噴出口の突出量だけを変えて冷却幅を変え、他は同一にして切断に必要なクラックを板ガラス(100cm(長さ)×100cm(幅)×3.5mm(板厚)))の長さ方向に形成した後、このクラック部に曲げモーメントを付与して板ガラスを折割し、切断部の直線性について調査した。なお、板ガラスの搬送速度は900m/hとした。
図1に示す切断装置により、フロート法で成形されたリボン状板ガラス(板厚:3.5mm)の両端部のロール跡近傍(ロール跡から板幅方向の内側0.5インチ(12.7mm)の位置)に、例1と同じ加熱バーナーと冷却ノズルを用いて次の加熱条件と冷却条件でクラックを形成し、このクラックに沿って折割し、正常な切断が得られるかどうかについて確認した。この場合、折割は先ずクラックが形成されたリボン状板ガラスを、進行方向に対し直角方向(幅方向)の切断線をカッターで入れて一定の寸法に切断した後、クラックの真下をローラで支持した状態で、クラック部のロール跡側部分をローラで上方から押圧し、クラック部に曲げモーメントを付与することにより行った。
(加熱条件)バーナー高さ:ガラス表面より7mm、ガス量:200Nl/h、
酸素量:220Nl/h、加熱部と冷却部との距離:220mm
(冷却条件)冷却ノズル高さ:ガラス表面より2mm、
液体噴出口からの水量:4ml/分、
気体噴射口からのエア圧:約0.24MPa
一方、前記リボン状板ガラスの同じ箇所を従来のカッターによる切断方法で切断したところ、折割部にカレット、バリなどが多発し、実用上で満足できない切断面となり、正常な切断が得られなかった。
板厚を変化させて、切断に必要なクラックの深さを調べた。ガラスの板厚を代えたときに必要なクラックの深さが得られるように、ガス量、酸素量、加熱部と冷却部の距離、冷却ノズルの数、搬送速度を適宜変化させた。結果を表5に示す。
Claims (12)
- 板ガラスの仮想切断線の切断開始点付近にクラック起点となる切り目を刻入した後に、該板ガラスの仮想切断線部を仮想切断線に沿って加熱バーナーの燃焼炎により、加熱直後のガラス表面温度を、仮想切断線付近の最高温度が130℃以上、仮想切断線を中心に10mm幅両端部の左右平均温度が前記最高温度の45%以上に相当する温度となるように加熱し、次いでこの加熱部をミストにより1〜20mmの幅で仮想切断線に沿って局所冷却することにより、前記切り目から仮想切断線に沿って板ガラスの切断に必要なクラックを形成し、板ガラスを該クラックに沿って折割することを特徴とする板ガラスの切断方法。
- 前記局所冷却を仮想切断線付近のガラス表面温度が83℃以上である状態において行う請求項1に記載の板ガラスの切断方法。
- 前記仮想切断線付近の最高温度が130〜220℃である請求項1又は2に記載の板ガラスの切断方法。
- ミストによる冷却幅が1〜10mmである請求項1、2又は3に記載の板ガラスの切断方法。
- 前記局所冷却を、ノズル中心部の液体噴出口の外周に気体噴射口を備えかつ該液体噴出口が気体噴射口より突出している冷却ノズルにより行う請求項1〜4のいずれかに記載の板ガラスの切断方法。
- 加熱バーナーによる加熱から冷却ノズルによる局所冷却までの時間を変えることにより、該局所冷却時のガラス表面温度を変えてクラックの深さを調整する請求項1〜5のいずれかに記載の板ガラスの切断方法。
- 連続的に成形されるリボン状板ガラスの両端部を切断する請求項1〜6のいずれかに記載の板ガラスの切断方法。
- 板ガラスの仮想切断線の切断開始点付近にクラック起点となる切り目を刻入するためのカッターと、該板ガラスを切り目部から仮想切断線に沿って燃焼炎により加熱するための加熱バーナーと、ミストを生成するための冷却ノズルとを具備し、これらのカッター、加熱バーナー及び冷却ノズルは実質的に前記仮想切断線上に配置されており、前記加熱バーナーの燃焼炎により、加熱直後のガラス表面温度を、仮想切断線付近の最高温度が130℃以上、仮想切断線を中心に10mm幅両端部の左右平均温度が前記最高温度の45%以上に相当する温度となるように加熱された仮想切断線部を、前記冷却ノズルで生成されるミストにより所定の冷却幅で局所冷却することを特徴とする板ガラスの切断装置。
- 前記冷却ノズルは、ノズル中心部の液体噴出口の外周に気体噴射口を備えかつ該液体噴出口が気体噴射口より突出している請求項8に記載の板ガラスの切断装置。
- 前記冷却ノズルの液体噴出口の突出量cが0<c≦20mmである請求項9に記載の板ガラスの切断装置。
- 前記加熱バーナーと冷却ノズルの少なくとも一方を板ガラスの仮想切断線に沿って移動可能に設置し、両者の間隔が可変になっている請求項8〜10のいずれかに記載の板ガラスの切断装置。
- 前記冷却ノズルの液体噴出口の口径aが0.15〜0.6mmであり、気体噴射口の外側径bと内側径b’がb−b’=0.05〜1.45mmである請求項8〜11のいずれかに記載の板ガラスの切断装置。
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