JP5933655B2 - ガラス帯体をドロー成形する方法 - Google Patents

Description

本発明は、概して、フラットなガラス帯体の製造法に関する。特に本発明は、耳部とも呼ばれる肉厚にされた縁領域の形成をコントロールすることができる方法に関する。

ガラスのリドロー法は原理的に公知であり、特にこの方法は、ガラス繊維をドロー成形するためにも利用される。

リドロー法では、ガラス片が部分的に加熱され、適切な機械的な運転手段を介して引き伸ばされる。

ガラス片（プリフォーム）が一定の速度で加熱ゾーンに進入して、加熱されたガラスが一定の速度で延伸されると、両速度の比に関連して、プリフォームの横断面形状が減少させられる。すなわち、たとえば管状のプリフォームが挿入されると、管状の製品ではあるものの、より小さな直径を有する製品が再び形成される。この製品はその横断面形状においてプリフォームに類似していて、大抵、適切な手段によって、プリフォームの、縮尺通りに減少させられた模写を達成することすら所望されている。ガラスから成る円筒状の構成部材を製造するこのような方法は、欧州特許出願公開第０８１９６５５号明細書に基づき公知である。

ガラスのリドロー法では、通常、細長いプリフォームが片側で保持部材に緊締され、他端において、たとえばマッフル炉内で加熱される。ガラスが変形可能になると、このガラスが、プリフォームの、保持部材に緊締された端部に引張り力を加えることによって引き出される。このとき、プリフォームがマッフル内に送給されると、温度選択が適切である場合、横断面がより小さいものの、幾何学的に類似の製品が得られる。

たとえば、円形の横断面を有するプリフォームから、ガラス繊維が引き出される。製品、たとえば所定の構成要素の引出しの速度の選択と、場合により、プリフォームの送給の速度の選択とが、横断面の減少ファクタを規定する。通常、プリフォームの横断面の幅に対する厚さの比は一定のままである。ガラス繊維のドロー成形時には、このことが所望されている。なぜならば、円形の横断面を有するプリフォームから、同じく円形の横断面を有するガラス繊維をドロー成形することができるからである。

フラットな構成要素、すなわち、横断面の厚さに対する幅の比が、たとえば幅：厚さ＝８０：１である構成要素をリドロー法で形成することは困難を極める。広幅の構成要素をドロー成形することも、極めて広幅のプリフォームでしか可能とならない。たとえば、幅７０ｍｍおよび厚さ１０ｍｍの横断面を有するプリフォーム（Ｂ／Ｄ＝７）から、幅７ｍｍおよび厚さ１ｍｍの横断面を有する構成要素を製造することができる。

同じ厚さのより広幅の横断面を有する構成要素は、より広幅のまたは肉薄の横断面を有するプリフォームの使用でしか製造することができない。より広幅のプリフォームの使用は、製造可能性の点で上手くいかないことが多く、より肉薄のプリフォームの使用は、このプリフォームがリドロー時により頻繁に交換されなければならないので、ますます非経済的である。

これに加えて、ドロープロセスで製造されたガラス帯体、特に薄板ガラス帯体は、通常、両側縁部に耳部を有している。この耳部は、ガラスが、設定された目標厚さを有する有効面の範囲よりも著しく厚い帯体領域である。耳部は、溶融物におけるガラスの表面張力の結果として発生し、原理的には、使用可能なガラスにおける損失を招いている。数多くの方法、たとえばフロート法では、耳部は、ガラス帯体を案内しかつ／または拡開するために使用されるものの、一般的には欠点を有していて、マイナスの影響を与える。したがって、有効幅の減少が生じる。これに付随して、生産における、たとえばエネルギコストおよび原料コストによる相応の損失も生じる。耳部は、また、ガラス帯体内に応力を招く。これは、それ自体、望ましくない反りをもたらしてしまう。さらに、内的な応力欠陥が、後続処理（ローラ掛け、切断）における歩留り損失を招いてしまう。

耳部により高められた応力を減らしたい場合には、より長い冷却区間が設けられなければならないかまたは延伸速度が相応に減速されなければならない。こうして、設備コストもしくは製造コストが高められる。

耳部は、その突き出しにおいて生産プロセスにわたって不安定であり、「統計的に」その形状を変え、ひいては、不安定なプロセスに繋がってしまう。

これに加えて、さらに、ロール状の薄板ガラスでは、より厚い耳部が最小の曲率半径ひいては巻芯の設計に影響を与え、これによって、ガラス帯体が著しく大きなロールに巻成されなければならない。これによって、ロールもしくはロールの貯蔵のための処理機械の設計の際にスペース需要が高められる。

特開昭５８−９５６２２号公報には、リドロープロセスでの熱変形の間のプリフォームの縁領域の加熱と冷却との組合せが記載されている。耳部領域は、第２の別個の加熱プロセスにおいて、中央の薄板ガラス領域よりも強く加熱され、その後、局所的に冷却される。これによって、耳部の厚さが減少させられるようになっている。しかし、同公報では、この方法で利用された、耳部領域と薄板ガラス有効ゾーンとの間のより大きな温度勾配によって、ガラス膜において、ガラスの後続の処理にマイナスの影響を与える内的な応力成分が生じる。

欧州特許出願公開第０８１９６５５号明細書 特開昭５８−９５６２２号公報

したがって、本発明の課題は、特にリドロー法の際の耳部の突き出しの減少を達成することである。

この課題を解決するために、本発明に係る方法では、フラットな横断面を有するガラスプリフォームを準備するステップを有しており、横断面の幅が、その厚さの少なくとも５倍のサイズであり、ガラスプリフォームの厚さが、その側縁部においてガラスプリフォームのプレート状の中間領域の最大の厚さの多くとも２／３、好ましくは多くとも１／２となるように、横断面を縁領域で先細りにし、ガラスプリフォームを変形ゾーンの範囲内で加熱し、これによって、該変形ゾーンにあるガラスを軟化させるステップを有しており、ガラスプリフォームに横断面に対して垂直な方向で延伸力を加え、これによって、ガラスプリフォームを変形ゾーンで引き伸ばして、ガラスプリフォームから、フラットな横断面を有するガラス帯体を形成するステップを有しており、該ガラス帯体の幅が、その厚さの少なくとも５倍のサイズであり、ガラス帯体の厚さをガラスプリフォームの厚さよりも少なくする。

本発明に係る方法の好ましい態様では、変形ゾーンが、延伸方向に、ガラスプリフォームの幅よりも短い長さを有している。

本発明に係る方法の好ましい態様では、変形ゾーンが、延伸方向に、ガラスプリフォームの厚さの多くとも６倍に相当する長さを有するように、ガラスを加熱する。

本発明に係る方法の好ましい態様では、横断面が先細りにされた縁領域の幅が、ガラスプリフォームの厚さに少なくとも等しいサイズであるガラスプリフォームを準備する。

本発明に係る方法の好ましい態様では、側縁部における厚さが、ガラスプリフォームの厚さの少なくともまだ１／１０であるガラスプリフォームを準備する。

本発明に係る方法の好ましい態様では、縁領域が、ガラスプリフォームの厚さの少なくとも３倍、好適には少なくとも４倍の幅を有するガラスプリフォームを提供する。

本発明に係る方法の好ましい態様では、変形ゾーンにおいてガラスを、該ガラスの粘度が多くとも１０^７．６ｄＰａｓとなるように加熱する。

本発明に係る方法の好ましい態様では、ガラス帯体をドロー成形して、ドロー成形されたガラス帯体の横断面の幅に対するガラスプリフォームの横断面の幅の比が、多くとも２、さらに好適には多くとも１．６、特に好適には多くとも１．２５となるようにする。

本発明に係る方法の好ましい態様では、ガラス帯体の厚さが、ガラスプリフォームの厚さの多くとも１／１０、好適には多くとも１／３０、特に好適には多くとも１／７５となるまで、ガラス帯体を引き出す。

本発明に係る方法の好ましい態様では、ガラス帯体の横断面の幅に対する長さの比が、ガラスプリフォームの横断面の幅に対する長さの比よりも少なくとも２０倍大きいように、ガラス帯体をドロー成形する。

本発明に係る方法の好ましい態様では、縁領域においてプレート状の中間領域よりも少ない加熱出力をガラスに加える加熱装置によってガラスプリフォームを加熱する。

リドロー法の際の耳部の突き出しの減少によって、上述した欠点の減少もしくは理想的には排除を達成することができる。特に耳部の突き出しの減少によって、
・有効幅が増加させられ、
・際立った内的な応力が減少させられ、ひいては、
・より高い延伸速度（コスト削減）が可能となり、
・ガラス損失が減少させられ、
・曲げ応力の増加なしに、より小さなロール芯直径の利用が達成される
ようになっている。

本発明は、ガラス帯体を製造する方法において、
フラットな横断面を有するガラスプリフォームを準備するステップを有しており、横断面の幅が、その厚さの少なくとも５倍のサイズであり、ガラスプリフォームの厚さが、その側縁部においてガラスプリフォームのプレート状の中間領域の最大の厚さの多くとも２／３、好ましくは多くとも１／２となるように、横断面を縁領域で先細りにするかもしくは横断面の厚さを減少させ、
ガラスプリフォームを変形ゾーンの範囲内で加熱し、これによって、この変形ゾーンにあるガラスを軟化させるステップを有しており、
ガラスプリフォームに横断面に対して垂直な方向で延伸力を加え、これによって、ガラスプリフォームを変形ゾーンで引き伸ばして、ガラスプリフォームから、フラットな横断面を有するガラス帯体を形成するステップを有しており、このガラス帯体の幅が、その厚さの少なくとも５倍のサイズであり、ガラス帯体の厚さをガラスプリフォームの厚さよりも少なくすることを特徴とする、ガラス帯体を製造する方法を提案している。

特殊な横断面によって、耳部の厚さが大幅に減少させられるようになっている。さらに、表面張力に基づくガラス縁部の流体力学的な変形の作用時間が減少させられると有利である。この作用時間が過度に長いと、ドロー成形されたガラス帯体の横断面の構成における特別な横断面形状により生じる効果が失われていってしまう。厚さは縁部において、ガラスプリフォームの厚さよりも少ない高さを有する縁面が存在し続けるように減少させることができる。しかし、もはや縁面が存在しないように、縁領域を面取りするかまたはファセットカットすることも可能である。この態様では、ガラスプリフォームの縁部がカッティングエッジの構造を有している。

変形ゾーンとは、本発明の範囲内では、ガラスプリフォームが、その厚さＤの０．９５倍（０．９５×Ｄ）と、ガラス帯体の厚さｄの１．０５倍（１．０５×ｄ）との間の厚さを有するプリフォーム部分を意味している。言い換えると、変形ゾーンは、プリフォームと、ドロー成形されたガラス帯体との間にメニスカスが形成される領域も成している。変形ゾーンは、好ましくはプリフォームの全幅にわたって延びている。

変形ゾーンでは、ガラスが、好ましくは、その軟化のために十分な温度Ｔ２にもたらされる。この温度の場合には、粘度が、多くとも１０^８ｄＰａｓ、特に好適には多くとも１０^７．６ｄＰａｓとなる。適切な粘度範囲は、１０^４ｄＰａｓ〜１０^８ｄＰａｓである。好適な態様では、ガラスが変形ゾーンにおいて、１０^５．８ｄＰａｓ〜１０^７．６ｄＰａｓのプリフォームのガラスの粘度に対応する温度Ｔ２に加熱される。

変形ゾーンが、延伸方向に、ガラスプリフォームの幅よりも短い長さを有していると有利であると判った。したがって、横断面減少は、ほんの短い長手方向区分に沿って生じる。この場合、驚くべきことに、短い変形ゾーンと、これに伴って延伸方向でこの変形ゾーンに生じる強い横断面変化とが、ガラス帯体の形状にマイナスの影響を与えることはない。本発明の改良態様では、延伸方向にガラスプリフォームの幅の多くとも半分の長さ、特に好適には、ガラスプリフォームの幅の多くとも１／３の長さを有する変形ゾーンすら好適となる。

しかし、特に好適には、変形ゾーンがガラスプリフォームの厚さに基づき設計される。本発明の改良態様では、プリフォームの幅に関係なく、変形ゾーンが延伸方向に多くとも６×Ｄ、すなわち、ガラスプリフォームの厚さの多くとも６倍、好適には５×Ｄ、特に好適には多くとも４×Ｄの長さを有するように、ガラスが加熱される。

延伸方向における変形ゾーンの典型的な長さは、ガラスプリフォームの厚さに関連して、好ましくは多くとも１００ｍｍ、特に多くとも４０ｍｍ、特に好適には多くとも３０ｍｍである。

ガラスプリフォームを概略的に示す図である。 本発明に係る方法を実施するための装置を示す図である。 変形ゾーンの長さに関連したガラス帯体の横断面を示す図である。 それぞれ異なる幅の縁領域を備えた８ｍｍの厚さのプリフォームの半割横断面を示す図である。 図４に示したプリフォームから製造されたガラス帯体の横断面を示す図である。 それぞれ異なる幅の縁領域を備えた４ｍｍの厚さのプリフォームの半割横断面を示す図である。 図６に示したプリフォームから製造されたガラス帯体の横断面を示す図である。 ガラスプリフォームの幅にわたる加熱出力の経過を示す図である。 縁領域への形状付与の第１の実施の形態を示す図である。 縁領域への形状付与の第２の実施の形態を示す図である。 縁領域への形状付与の第３の実施の形態を示す図である。 縁領域への形状付与の第４の実施の形態を示す図である。 縁領域への形状付与の第５の実施の形態を示す図である。 縁領域への形状付与の第６の実施の形態を示す図である。

以下に、本発明を実施するための形態を図面につき詳しき説明する。なお、図面中、それぞれ同一のまたは相応のエレメントには、同じ符号が付してある。

図１には、本発明によるガラスプリフォーム３の実施の形態が示してある。このガラスプリフォーム３は、フラットな横断面４、すなわち、一般的にプレート状のまたは板状の構造を有している。独特の形態では、横断面４の幅Ｂがその厚さＤの少なくとも５倍のサイズを有している。

図１に基づき認めることができるように、ガラスプリフォーム３は縁領域４０を有している。この縁領域４０では、横断面４が先細りにされているかもしくは厚さＤが各側縁部３１に向かって先細りにされている。この側縁部３１における厚さは、ガラスプリフォーム３の、互いに反対の側に位置する両側面３５，３６が平行に延びているプレート状の中間領域３３における厚さＤの多くとも２／３である。

さらに、ガラスプリフォーム３から延伸された、つまり、ドロー成形されたガラス帯体への耳部の形成を減少させるために、縁領域４０が十分な幅を有していても有利である。独特の形態では、図１に示した独特の形態に限定することなしに、横断面４が先細りにされているかもしくは横断面４の厚さＤが減少している縁領域４０の幅Ｂ_Ｒが、少なくともガラスプリフォーム３の厚さＤと等しいサイズを有している。

ドロー成形されたガラス帯体において応力を回避するために、さらに一般的には、横断面４が、図１に示した形態のように、両側面３５，３６の間の中心平面３９に対して鏡像対称的に形成されていると有利である。これによって、耳部も鏡像対称的になるので、場合により生じる応力が可能な限り補償される。

延伸方向におけるプリフォーム３の長さＬは、好ましくは少なくとも５００ｍｍ、好適には少なくとも１０００ｍｍである。一般的には、プリフォーム３が長ければ長いほど、本発明に係る方法をますます経済的に実施することができることが認められる。したがって、さらに長いプリフォーム３も可能であり、有利である。

さらに、好ましくは、Ｌ＞Ｂが認められる。すなわち、ガラスプリフォーム３は延伸方向に横断面４の幅Ｂよりも大きい長さＬを有している。

図２には、本発明に係る方法を実施するための延伸設備２０が示してある。図２には、ガラスプリフォーム３を側方から縁部３１に向かって見た状態が示してある。

延伸設備２０では、ガラスプリフォーム３が、たとえば上方から下方に設備２０を通して運動させられる。延伸設備２０は２つの加熱装置２２を有している。両加熱装置２２は設備２０の中間の領域に配置されている。この実施の形態では、加熱装置２２は、変形領域５が形成されるように、遮蔽体２３によって遮蔽されている。ガラスプリフォーム３の、変形ゾーン５にある部分は、ガラスの粘度が１０^８ｄＰａｓ未満、好ましくは多くとも１０^７．６ｄＰａｓとなる温度Ｔ２に達するように加熱される。変形ゾーン５は延伸方向１１に長さＬを有している。ガラスプリフォーム３は、この実施の形態では２つの駆動されるローラとして形成された延伸装置２６によって、延伸方向１１、たとえば下方に引き下げられる。この実施の形態で同じくローラとして形成された送給装置２７がガラスプリフォーム３を、延伸装置２６による引下げよりも減速させて送給することによって、ガラスプリフォーム３が変形ゾーン５で変形させられる。ガラスプリフォーム３は、このようにして形成されたガラス帯体７の変形後の厚さｄが変形前の厚さＤよりも小さいことによって、より肉薄になる。

通常、延伸設備２０の、図２に示した独特の形態に限定することなしに、ガラスプリフォームは、好ましくは変形ゾーン５での加熱前にすでに予熱される。この目的のためには、延伸設備２０が、好ましくは、プリフォームを温度Ｔ１に加熱することができる予熱ゾーンを有している。この予熱ゾーンは、好ましくは延伸方向１１で見て変形ゾーン５に前置された領域、たとえば延伸設備２０の上側の領域に配置されている。温度Ｔ１は、好ましくは１０^１０ｄＰａｓ〜１０^１４ｄＰａｓの粘度η１に対応している。すなわち、ガラスプリフォーム３は、好ましくは変形ゾーンへの進入前に予熱される。これによって、変形ゾーン５のより迅速な通過が可能となる。なぜならば、ガラスを軟化させるための温度Ｔ２を得るために必要となる時間がより短くなるからである。また、予熱ゾーンによって、高い熱膨張係数を有するガラスが、過度に高い温度勾配によって砕け散ることも回避される。温度Ｔ２は、通常、この実施の形態に限定することなしに、ガラスが軟化する、すなわち、ガラスの粘度が多くとも１０^８ｄＰａｓ、特に好適には多くとも１０^７．６ｄＰａｓを有するように選択されている。

すなわち、図２に示した形態では、ガラスプリフォーム３のガラスが変形ゾーン５に供給される前に、ガラスが、図２にバーナ火炎の記号により示した予熱装置２８によって温度Ｔ１に予熱される。

変形ゾーン５の通過後、プリフォーム３は、図２に氷の結晶の記号により示した冷却装置２９に供給される。ガラスは、応力を低減させるために、好ましくはコントロールされて徐冷される。したがって、実際には、冷却装置２９が冷却炉として形成されていてよい。この冷却炉内でガラスは上側の冷却点と下側の冷却点との間の粘度範囲を通過する。

さらに、本発明に係る方法は、第１のロールに巻成されたガラスプリフォーム３を用いて実施することができる。この形態では、ガラスプリフォーム３が、ロールから繰り出すことができるように取り付けられる。その後、ガラスプリフォーム３の自由端が、延伸装置および／または送給装置によってロールから引っ張られる。その後、ガラスプリフォーム３が、好ましくは、加熱装置２２を備えた変形領域を通して連続的にかつ均一に延伸され、これによって、プリフォームに変形ゾーン５が形成される。こうして製造されたガラス帯体は、延伸設備２０の通過後、好ましくは第２のロールに巻き上げられる。

プリフォームを１つのロールで準備しかつ／またはフラットなガラス帯体７を１つのロールに巻き上げることよって、本発明に係る方法を全体的により経済的に実施することができる。なぜならば、ガラスプリフォームを設備内に個々に装入する必要がないからである。

最終的には、ガラス帯体７から、たとえば切断によってガラス構成要素を個別化することができる。さらに、このガラス構成要素の幾分肉厚にされた縁領域（耳部）も切り離すことができる。必要である限り、ガラス構成要素がさらにポリッシングかつ／またはコーティングされてもよい。本発明に係る方法によって、使用することができる極めて大きなガラス面積を有するガラス構成要素が入手可能となる。これは、必要となる品質を有するガラス構成要素の割合が極めて大きいことを意味している。本発明に係る方法では、使用前に場合により除去されなければならない耳部の面積割合が小さくなっている。ガラス帯体７から切離し可能なガラス構成要素は、好ましくは、厚さ：幅＝１：２〜１：２００００の比を有している。

ガラス帯体７のドロー成形時に肉厚の耳部の形成を回避するために、本発明によれば、ガラスプリフォームの厚さが縁領域で減少させられる。しかし、流体力学的ないし熱力学的なプロセスと、軟化させられたガラスの表面張力とが、縁側の横断面先細りにより得られる効果の妨げとなることが判った。したがって、ガラスプリフォームの本発明による構成は、好ましくは、短い加熱ゾーンもしくは短い変形ゾーン５に相応に組み合わされる。こうして、ガラスプリフォームの幾何学形状によって耳部にもはや大きな影響が与えられないようになっている。

延伸方向における変形ゾーン５の長さの影響は図３にも示してある。この線図には、ドロー成形されたガラス帯体７の横断面６が示してある。加熱装置としての加熱マッフルの長さは、横断面６の各々に対して「ｍｍ」で記載してある。加熱マッフルの長さは、ほぼ加熱ゾーン５の長さを表している。しかし、この形態において使用されるガラスプリフォームは、縁領域に本発明による横断面の先細りを有していない。したがって、プリフォームの横断面は長方形である。確かに、耳部９の厚さは僅かしか変化していないが、長い変形ゾーンは横断面の幅の狭まりひいては減少に繋がる。延伸方向での長さが７０ｍｍ〜１００ｍｍの長い加熱ゾーンまたはマッフルでは、ガラスが両縁領域９の間の中間領域でも、より肉厚となる。しかし、これによって、耳部と中間領域との間の相対的な厚さ差が減少する。したがって、最も長い加熱マッフル（延伸方向での長さ１００ｍｍ）を用いてドロー成形されたガラス帯体の幾何学的な形状が、ガラスプリフォームの長方形の幾何学的な出発形状それ自体に最も近づけられている（ここでは、両軸線の互いに異なる縮尺にも注意しなければならない）。このことが、これまで極めて長い変形ゾーンもしくは相応に長い加熱ゾーンが延伸設備に使用された理由である。しかし、より短い変形ゾーンを備えて製造されたガラス帯体の横断面に基づき、ガラス帯体が中間領域に両側面３５，３６のより良好な平行性を有していることが明らかとなる。

さらに、明らかであるように、変形ゾーンの長さの減少によって、ガラスプリフォーム３の幅に対するガラス帯体７の幅の収縮も減少する。したがって、通常、図３の実施の形態に限定することなしに、本発明の改良形態では、製造されたガラス帯体７の幅ｂが、ガラスプリフォーム３の幅Ｂに比べて、好ましくはほとんど減少させられないことが提案されている。これは、ドロー成形されたガラス帯体７の横断面６の幅に対するガラスプリフォーム３の横断面４の幅Ｂの比Ｂ／ｂが、多くとも２、さらに好適には多くとも１．６、特に好適には多くとも１．２５であるように、ガラス帯体７がドロー成形されることを意味している。

図４には、それぞれ異なる幅の縁領域４０を備えたガラスプリフォームの横断面４が示してある。この横断面４は、それぞれ半分だけしか示していない。横断面もしくは厚さが側縁部３１に向かって先細りにされている縁領域４０の幅Ｌ_Ｆは、それぞれ横断面の上側に記載してある。上側に図示した本発明によらない横断面４は、先細りにされた縁領域４０を有しておらず、したがって、長方形となっている。残りの横断面は側縁部３１でファセットカット、つまり、面取りされており、これによって、側縁部３１に向かって減少する厚さを有する縁領域４０が得られる。この形態のガラスプリフォームの厚さは、それぞれ８ｍｍである。縁部は、２ｍｍの高さを有する縁面３２が残されるようにファセットカットされている。

図４によれば、Ｌ_Ｆ＝０ｍｍを有する一番上側のプリフォームを除く全てのガラスプリフォームに対して、側縁部３１における厚さもしくは図４では縁面３２の高さが、ガラスプリフォーム３のプレート状の中間領域３３の最大の厚さの半分よりも少ない（つまり１／４）ことが当てはまる。

また、一番上側のプリフォームを除く全てのプリフォームに対して、横断面４が先細りにされた縁領域４０の幅が、少なくともガラスプリフォーム３の厚さＤと等しいサイズであることが当てはまる。Ｌ_Ｆ＝８ｍｍを有する上から２番目のプリフォームでは、縁領域４０の幅がガラスプリフォームの厚さと正確に等しくなっている。

図５には、図４に示したガラスプリフォーム３から延伸されたガラス帯体７の横断面６が示してある。同じく、この横断面６の縁側の部分だけが図示してある。横断面は、シミュレーションによって算出されている。このシミュレーションの根底には、以下のパラメータ：すなわち、ガラス帯体が、４０ｍｍの長さの加熱マッフル内で１０００ｍｍ／分の引出し速度で製造されていて、１００μｍの厚さにドロー成形されている：が置かれている。

全てのガラス帯体もしくは相応にその横断面６も、ガラス帯体の縁部における肉厚部として形成された耳部９を示している。

縁部のファセットカットなしのプリフォーム（Ｌ_Ｆ＝０ｍｍ）の場合には、約０．９ｍｍの高さを有する耳部が生じている。これに対して、本発明によるプリフォームは、長方形の横断面およびＬ_Ｆ＝０ｍｍを有する本発明によらないガラスプリフォームよりも少ない高さの耳部を示している。Ｌ_Ｆ＝８ｍｍを有するガラスプリフォームでさえ、すなわち、縁領域４０の幅がプリフォームの厚さと正確に等しいサイズであるガラスプリフォームでさえ、長方形の横断面を有するプリフォームに比べて、すでに０．９ｍｍから約０．８ｍｍへの耳部の高さの減少を示している。ボディの剛性は厚さの３乗で増大するので、この態様でも、すでに著しくフレキシブルなガラス帯体が得られる。これによって、特により小さなロール芯への巻上げが可能となる。

さらに、矢印１３が記入してある。この矢印１３は、縁領域４０で先細りにされた横断面を有していないものの、ほんの２ｍｍの厚さの本発明によらないガラスプリフォームが使用され、同じく１００μｍの厚さを有するガラス帯体がドロー成形された場合に生じる耳部高さを特徴的に示している。縁領域の幅が３２ｍｍの場合には、耳部の高さがすでに類似のサイズとなり、４０ｍｍ以降の縁領域の幅を有するガラスプリフォームの場合には、耳部の高さがより少なくさえなっている。すなわち、ガラスプリフォームの厚さに比べて長い縁領域は、高い耳部の抑制に関して、より有効である。したがって、通常、ガラスプリフォームの厚さが縁部に向かって減少させられている縁領域４０が、それぞれガラスプリフォームの厚さの少なくとも３倍、好適には少なくとも４倍の幅であるガラスプリフォーム３を使用することが好適となる。

図５の実施の形態に基づき明らかであるように、本発明によって、さらに、ガラスプリフォーム３に比べて著しく減少させられた厚さを有するガラス帯体をドロー成形することも容易になる。図示の実施の形態では、ガラス帯体７の厚さｄが、プリフォームの厚さの１／８０でしかない。

通常、ガラス帯体は、その厚さｄが、ガラスプリフォーム３の厚さの、好ましくは多くとも１／１０、さらに好適には多くとも１／３０、特に好適には多くとも１／７５であるように引き出されると好適である。これは、特に有利には、ガラスプリフォームの幅に対するガラス帯体の幅の上述した少ない減少に組み合わされてもよい。

ガラス帯体は、本発明の別の実施の形態によれば、好ましくは３００μｍ未満、さらに好適には２００μｍ未満、さらに好適には１５０μｍ未満の厚さｄを有している。また、５０μｍ以下の厚さを有するガラス帯体をドロー成形することも可能である。

すなわち、本発明によって、ガラスプリフォームの厚さに対する幅の比（Ｂ／Ｄ）をガラス帯体の厚さに対する幅の比（ｂ／ｄ）に比べて著しく増加させることが可能となる。

すなわち、通常、この実施の形態に限定することなしに、本発明の１つの実施の形態によれば、所定の幅Ｂおよび所定の厚さＤを有するガラスプリフォームから、所定の幅ｂおよび所定の厚さｄを有するフラットなガラス帯体７が延伸される。この実施の形態では、比ｂ／ｄが比Ｂ／Ｄよりも著しく大きくなっている。通常、この実施の形態に限定することなしに、ガラスプリフォームの横断面への本発明による形状付与と、好適な短い加熱ゾーンとによって、ガラス帯体の横断面６の幅に対する長さの比が、ガラスプリフォーム３の横断面４の幅に対する長さの比よりも少なくとも２０倍大きくなるように、ガラスプリフォーム３の幅に対する長さのアスペクト比を増加させて、ガラス帯体７がドロー成形されてもよい。

図６および図７につき、本発明によるガラスプリフォームと、これに基づき製造されたガラス帯体との別の実施の形態を説明する。

図６に示したガラスプリフォーム３は、図４と同様に同じく半分だけしか示していない。しかし、図６では、図４の実施の形態と異なり、ガラスプリフォームの厚さが４ｍｍでしかない。一番上側のガラスプリフォーム３では、先細りにされた横断面を有する縁領域が存在していない。したがって、このガラスプリフォーム３は、本発明に係る方法を実施するためのガラスプリフォーム３ではない。中間の両ガラスプリフォーム３は、それぞれ４０ｍｍの幅Ｌ_Ｆを有する縁領域４０を有している。一番下側のガラスプリフォーム３では、Ｌ_Ｆ＝２４ｍｍの長さを有するより短い縁領域４０が設けられている。本発明によるガラスプリフォームでは、縁領域４０の幅Ｌ_Ｆに対して付加的にさらに側縁部３１における厚さＤ_Ｅも記載してある。上から二番面のガラスプリフォームでは、厚さＤ_Ｅが０．５ｍｍであり、下側の両ガラスプリフォームは、図４の実施の形態同様、２ｍｍの厚さＤ_Ｅを有している。したがって、これら全てのガラスプリフォームに対して、側縁部３１におけるガラスプリフォーム３の厚さが多くとも２／３となるように、横断面４が縁領域４０で先細りにされていることが当てはまる。独特の形態では、下側の両プリフォームにおける厚さが、ガラスプリフォーム３のプレート状の中間領域３３の最大の厚さの半分であり、上から二番面のガラスプリフォームでは、厚さＤ_Ｅが、中間領域３３における最大の厚さもしくは、より一般的には、プリフォーム３の厚さの１／８でしかない。

図７に基づき明らかになるように、本発明による全てのガラスプリフォームでは、耳部９の高さの著しい減少が達成される。図６に示した本発明による全てのガラスプリフォーム３は、先細りにされた縁領域４０が、ガラスプリフォーム３の厚さもしくはプレート状の中間領域３３の最大の厚さの少なくとも３倍、好適には少なくとも４倍の幅を有しているという好適な特性も満たしている。独特の形態では、Ｌ_Ｆ＝２４ｍｍを有するガラスプリフォーム３の場合、縁領域が、中間領域における厚さの６倍の幅を有している。Ｌ_Ｆ＝４０ｍｍを有する両ガラスプリフォームでは、縁領域が１０倍の幅すら有している。

側縁部３１に最小の厚さ（０．５ｍｍ）を有するガラスプリフォームでは、最小の高さの耳部９が得られる。したがって、側縁部における厚さを可能な限り十分に減少させても有利である。しかし、幾何学形状がカッティングエッジにますます近づけられることによって、側縁部３１に欠陥が含まれる危険も増加してしまう。したがって、通常、本発明の改良形態では、側縁部３１における厚さが、プレート状の中間領域３３における厚さもしくはガラスプリフォーム３の厚さの少なくともまだ１／１０であることが提案されている。

前述した実施の形態は、変形ゾーン５に延伸方向１１に対して垂直な方向で均質な温度分布が存在していることをベースとしている。しかし、本発明の改良形態においてガラスプリフォームの厚さの多くとも６倍の長さを有する短い変形ゾーンでは、ガラスの急速な加熱も付随する。ここでは、それに加えて、より少ないガラス厚さに基づき、縁領域４０がプレート状の中間領域３３よりも急速にかつ／またはプレート状の中間領域３３よりも高い温度に加熱されてしまう。その後、これに関連して、縁領域４０における粘度がより低くなることによって、ガラスの表面張力に基づき、耳部の形成の補償の効果が部分的に元に戻されてしまう。したがって、本発明の改良形態では、ガラスもしくはガラスプリフォーム３が、好ましくは変形ゾーン５において、ガラスの縁領域４０にプレート状の中間領域３３よりも少ない加熱出力を加える加熱装置で加熱されることが提案されている。

このために、図８には、ガラスプリフォーム３の幅Ｂにわたる加熱装置の加熱出力Ｐの線図が概略的に示してある。縁領域４０で低下する加熱出力は、変形ゾーン５でガラスを軟化させるための加熱装置２２だけでなく、場合により、予熱装置２８によって発生させることもできる。

以下に、本発明に適したガラスプリフォーム３の横断面への形状付与の複数の実施の形態を説明する。以下の図面には、それぞれ一方の縁領域４０を備えたガラスプリフォーム３の部分しか示していない。

図９には、これまで説明してきた実施の形態の根底に置かれているような実施の形態が示してある。縁領域４０が２つの斜面４１，４２を有している。この実施の形態によれば、横断面もしくは厚さが、側縁部３１に向かって連続的にかつ直線的に先細りにされている。この側縁部３１は縁面３２によって形成される。横断面のこの形状は、より簡単には、たとえば斜面４１，４２の研削によって形成することができる。縁面３２の高さは、本発明によれば、プレート状の中間領域３３におけるガラスプリフォーム３の厚さの多くとも２／３である。

図１０には、図９に示した実施の形態の変化形態が示してある。この変化形態では、縁領域４０が、平らな斜面４１，４２の代わりに、凹状の面４３，４４を有している。このような形状付与によって、耳部９の形成をさらに補償することができる。

図１１には、図１０に示した実施の形態の簡略化された改良形態が示してある。この改良形態では、凹状の面４３，４４が２つの斜面４１，４２によって近似されており、この両斜面４１，４２に２つの平行な面４５，４６が続いている。この互いに平行な両面には、縁面３２が続いている。

図１２には、縁領域４０における横断面の先細りが、側縁部３１に向かって互いに近づくように延びる２つの凸状の面４７，４８によって行われている実施の形態が示してある。縁領域の一般的に凸状の形は、耳部９の傍らでの窄まりを減少させるために有利である。このような窄まりは、たとえば図５において、Ｌ_Ｆ＝４８ｍｍを有するガラスプリフォームから延伸されたガラス帯体の横断面に認めることができる。図５では、１６０ｍｍの幅座標における耳部９の傍らのガラス帯体の厚さが、さらに真ん中寄りの、たとえば１００ｍｍにおけるガラス厚さよりもやや少なくなっている。したがって、凸状の形は、ドロー成形されたガラス帯体７の有効幅を増加させるために有利である。

図１３には、同じく縁領域に凸状の形が存在する変化形態が示してある。この変化形態では、側縁部３１も凸状に成形されている。すなわち、側縁部３１が丸み付けられており、平らな縁面３２は存在していない。この実施の形態によれば、縁領域４０がただ１つの凸状の面４８によって形成される。

これまで図示してきた全ての縁領域は、図１に示した形態同様、両側面３５，３６の間の中心平面に対して鏡像対称的である。これは、同じく鏡像対称的な耳部９を形成するために有利である。図１４には、縁領域４０における横断面の先細りが鏡像対称的ではない形態が示してある。図１４独特の形態では、一方の側面３６から、この側面３６に対して斜めに縁面３２にまで延びるただ１つの斜面４１またはファセットしか設けられていない。すなわち、通常、この実施の形態に限定することなしに、本発明のさらに１つの実施の形態によれば、縁領域４０における横断面の片側の先細りが提案されている。この場合、一方の側面（この形態では側面３５）は引き続き真っ直ぐに縁領域４０に延びている。

まず初めに、本発明のこのような実施の形態は、縁領域４０の製作が簡略化されるので有利である。たとえば、このためには、ミラーをファセットカットするための機械が使用されてよい。更なる利点は、縁領域４０の非対称性が、変形ゾーン５における両側面の間の温度分布における非対称性もまさに補償することができるという理由から得られる。逆に、場合によっては、再び対称的な耳部９を得るために、非対称的な加熱がより簡単に利用されてもよい。

当業者に明らかであるように、本発明は、図面において説明した実施の形態に限定されるものではない。それどころか、本発明は、特許請求の範囲の枠内で多種多様に変更することができる。特に複数の実施の形態が互いに組み合わされてもよい。たとえば、図１４に示した非対称的な断面形状が、図１０〜図１３の縁領域の面形状によって変更されてよい。たとえば、側面４１が、凸状の面４３によって置き換えられてもよいし、２つ以上の斜面による凸状の面の近似によって置き換えられてもよいし、縁面３２を有する凸状の面４６によって置き換えられてもよいし、側面３５にまで延びる凸状の面によって置き換えられてもよい。

３ ガラスプリフォーム
４ ガラスプリフォームの横断面
５ 変形ゾーン
６ ガラス帯体の横断面
７ ガラス帯体
９ 耳部
１１ 延伸方向
１３ ガラスプリフォームの厚さが２ｍｍの場合の耳部の厚さ
２０ 延伸設備
２２ 加熱装置
２３ 遮蔽体
２６ 延伸装置
２７ 送給装置
３１ 側縁部
３２ 縁面
３３ ガラスプリフォームの中間領域
３５，３６ 側面
４０ 縁領域
４１，４２ 斜面
４３，４４ 凹状の面
４５，４６ 平行な面
４７，４８ 凸状の面

Claims (12)

1. ガラス帯体を製造する方法において、
   フラットな横断面（４）を有するガラスプリフォーム（３）を準備するステップを有しており、横断面（４）の幅が、その厚さの少なくとも５倍のサイズであり、ガラスプリフォーム（３）の厚さが、その側縁部（３１）においてガラスプリフォーム（３）のプレート状の中間領域（３３）の最大の厚さの多くとも２／３となるように、横断面（４）を縁領域（４０）で先細りにし、
   ガラスプリフォーム（３）を変形ゾーン（５）の範囲内で加熱し、これによって、該変形ゾーン（５）にあるガラスを軟化させるステップを有しており、
   ガラスプリフォーム（３）に横断面（４）に対して垂直な方向で延伸力を加え、これによって、ガラスプリフォーム（３）を変形ゾーン（５）で引き伸ばして、ガラスプリフォーム（３）から、フラットな横断面（６）を有するガラス帯体（７）を形成するステップを有しており、該ガラス帯体（７）の幅が、その厚さの少なくとも５倍のサイズであり、ガラス帯体（７）の厚さをガラスプリフォーム（３）の厚さよりも少なくすることを特徴とする、ガラス帯体を製造する方法。
2. ガラスプリフォーム（３）の厚さが、その側縁部（３１）においてガラスプリフォーム（３）のプレート状の中間領域（３３）の最大の厚さの多くとも１／２である、請求項１記載の方法。
3. 変形ゾーン（５）が、延伸方向（１１）に、ガラスプリフォーム（３）の幅よりも短い長さを有している、請求項１または２記載の方法。
4. 変形ゾーン（５）が、延伸方向（１１）に、ガラスプリフォーム（３）の厚さの多くとも６倍に相当する長さを有するように、ガラスを加熱する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
5. 横断面（４）が先細りにされた縁領域（４０）の幅が、ガラスプリフォーム（３）の厚さＤに少なくとも等しいサイズであるガラスプリフォーム（３）を準備する、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
6. 側縁部（３１）における厚さが、ガラスプリフォーム（３）の厚さの少なくとも１／１０であるガラスプリフォーム（３）を準備する、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
7. 縁領域（４０）が、ガラスプリフォーム（３）の厚さの少なくとも３倍の幅を有するガラスプリフォーム（３）を提供する、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
8. 変形ゾーン（５）においてガラスを、該ガラスの粘度が多くとも１０^７．６ｄＰａｓとなるように加熱する、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
9. ガラス帯体（７）をドロー成形して、ドロー成形されたガラス帯体（７）の横断面（６）の幅に対するガラスプリフォーム（３）の横断面（４）の幅の比が、多くとも２となるようにする、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
10. ガラス帯体（７）の厚さが、ガラスプリフォーム（３）の厚さの多くとも１／１０となるまで、ガラス帯体（７）を引き出す、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。
11. ガラス帯体（７）の横断面（６）の幅に対する長さの比が、ガラスプリフォーム（３）の横断面（４）の幅に対する長さの比よりも少なくとも２０倍大きいように、ガラス帯体（７）をドロー成形する、請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法。
12. 縁領域（４０）においてプレート状の中間領域（３３）よりも少ない加熱出力をガラスに加える加熱装置（２２）によってガラスプリフォーム（３）を加熱する、請求項１から１１までのいずれか１項記載の方法。

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