JPH0751446B2 - Glass body forming method and apparatus - Google Patents
Glass body forming method and apparatusInfo
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- JPH0751446B2 JPH0751446B2 JP63162965A JP16296588A JPH0751446B2 JP H0751446 B2 JPH0751446 B2 JP H0751446B2 JP 63162965 A JP63162965 A JP 63162965A JP 16296588 A JP16296588 A JP 16296588A JP H0751446 B2 JPH0751446 B2 JP H0751446B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/10—Forming beads
- C03B19/1005—Forming solid beads
- C03B19/1055—Forming solid beads by extruding, e.g. dripping molten glass in a gaseous atmosphere
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、表面にキズや汚れのない球状ガラス体を溶融
ガラスから直接成形する方法およびその装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method and an apparatus for directly forming a spherical glass body having no surface scratches or stains from molten glass.
レンズ、プリズム等のガラス体は、ガラスのブロック、
ロッド、板等から素材を切り出した後、研削、研磨する
ことによって作るか、または、製造しようとするレン
ズ、プリズム等に近い形状の型で溶融ガラス塊を予めプ
レス成形し、この予備成形体を研削、研磨することによ
ってレンズやプリズムが作られる。Glass bodies such as lenses and prisms are glass blocks,
After cutting the material from rods, plates, etc., it is made by grinding and polishing, or the molten glass gob is pre-pressed with a mold having a shape similar to the lens, prism, etc. to be manufactured, and this preform is Lenses and prisms are made by grinding and polishing.
上記レンズやプリズムの製造方法は、いずれも研削、研
磨工程を必要とするので、コストが高いという問題点が
あった。Each of the above-mentioned lens and prism manufacturing methods has a problem of high cost because grinding and polishing steps are required.
表面にキズや汚れ等の欠陥のない球状ガラス体を溶融ガ
ラスから直接製造する方法が開昭61−146721号公報に開
示されている。A method for directly producing a spherical glass body having no defects such as scratches and stains on the surface from molten glass is disclosed in JP-A-61-146721.
このガラス体の製造方法は、溶融ルツボで溶融したガラ
スをルツボの底部に設けられた流出パイプから流出さ
せ、パイプの先端から溶融ガラスを滴下させ、この滴下
溶融ガラス塊を、表面温度がそのガラスの軟化温度より
低くなるまで、すなわちガラス表面が硬化するで自然落
下させた後、捕集することによって、球状ガラス体の製
造を行う。The method for producing this glass body is such that the glass melted in the melting crucible is caused to flow out from an outflow pipe provided at the bottom of the crucible, the molten glass is dropped from the tip of the pipe, and this dropping molten glass gob has a surface temperature of that glass. The spherical glass body is manufactured by lowering the temperature until the temperature becomes lower than the softening temperature, that is, by allowing the glass surface to harden and allowing the glass surface to fall naturally.
この特開昭61−146721号公報に開示されたガラス体の製
造方法は、流出パイプから滴下する溶融ガラス塊を球形
化するために、自然落下中のガラスの表面張力を利用し
ている。The method for manufacturing a glass body disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 61-146721 utilizes the surface tension of glass during natural falling in order to make a molten glass gob dripping from an outflow pipe spherical.
しかし、この製造方法は、下記のような問題点がある。However, this manufacturing method has the following problems.
（１）流出パイプの先端から滴下された溶融ガラス塊
が、自然落下中に冷却され、表面が硬化するまでに、数
メートルの落下距離が必要であり、従って垂直方向にか
なりの空間が必要である。(1) The molten glass gob dripping from the tip of the outflow pipe is cooled during the natural fall, and a drop distance of several meters is required until the surface is hardened, and thus a considerable vertical space is required. is there.
（２）相当の落下速度を持った溶融ガラス塊を、表面に
キズを付けることなく捕集するために、溶融ガラス塊の
落下速度に合わせて降下する、高精度の制御機構を持っ
た捕集装置が必要である。(2) Collection with a highly accurate control mechanism that descends in accordance with the falling speed of the molten glass gob in order to collect the molten glass gob with a considerable falling speed without scratching the surface Equipment required.
（３）このガラス体の製造方法は、ガラスの表面張力を
利用しているため、作ることのできるガラス体の大きさ
に限度があり、得られるガラス体の重量は約5g以下であ
る。(3) Since this glass body manufacturing method utilizes the surface tension of glass, there is a limit to the size of the glass body that can be made, and the weight of the glass body obtained is about 5 g or less.
本発明は、上記問題点を除去し、表面にキズや汚れ等の
欠陥のない球状ガラス体を、その広い重量範囲にわた
り、容易に製造することのできるガラス体の成形方法お
よびその装置を提供することにある。The present invention eliminates the above-mentioned problems, and provides a glass body molding method and apparatus capable of easily manufacturing a spherical glass body having no defects such as scratches and stains over a wide weight range. Especially.
この目的を達成するために、本発明によるガラス体の成
形法は、流出パイプから流下する溶融ガラスを自然滴下
させることによってあるいは切断刃で切断することによ
って、溶融ガラス塊を落下させ、この溶融ガラス塊を、
成形型の凹部で受け、その際、この凹部に開口する細孔
から、空気、不活性ガス等の気体を吹き出し、溶融ガラ
ス塊と成形型凹部の内面との間に気体の層を作り、溶融
ガラス塊の少なくとも表面の一部が軟化点以下の温度に
達するまで、溶融ガラス塊を前記凹部内面と実質的に非
接触状態で凹部内に保持し、冷却して球状ガラス体を作
ることを特徴とするものである。In order to achieve this object, the method for forming a glass body according to the present invention comprises dropping a molten glass gob by dropping the molten glass flowing down from an outflow pipe naturally or by cutting with a cutting blade. A lump,
It is received by the concave part of the mold, and at that time, gas such as air and inert gas is blown out from the pores that open to this concave part to form a gas layer between the molten glass lump and the inner surface of the concave part of the mold and melt it. Characterized by holding the molten glass gob in the recess substantially in non-contact with the inner surface of the recess until at least a part of the surface of the glass gob reaches a temperature equal to or lower than the softening point, and cools to make a spherical glass body. It is what
更に、本発明によるガラス体の成形装置は、溶融ガラス
を自然滴下させるための流出パイプ、または溶融ガラス
を流下させるための流出パイプおよび該流出パイプ先端
から流下する溶融ガラスを切断する切断刃と、この流出
パイプまたは切断刃の下方に配置された、凹部を有する
成形型とを具備し、この凹部の内面が鏡面に仕上げら
れ、空気、不活性ガス等の気体を吹き出す少なくとも一
つの細孔が、成形型の凹部に開口していることを特徴と
するものである。Further, the glass body shaping apparatus according to the present invention, an outflow pipe for allowing the molten glass to drop naturally, or an outflow pipe for allowing the molten glass to flow down, and a cutting blade for cutting the molten glass flowing down from the outflow pipe tip, A molding die having a concave portion, which is disposed below the outflow pipe or the cutting blade, the inner surface of the concave portion is mirror-finished, and at least one fine hole that blows out a gas such as air or an inert gas, It is characterized in that it is opened in the recess of the mold.
本発明のガラス体の成形法では、成形型へ供給する溶融
ガラス塊も、表面にキズや汚れ等の欠陥のないものでな
ければらない。そのために、本発明では、流出パイプか
ら自然滴下させて溶融ガラス塊を作る方法と、特願昭63
−80124号明細書に開示された、切断刃による切断方法
を用いる。なお、滴下法は比較的低粘性の溶融ガラスか
ら溶融ガラス塊を得るために適しており、前記切断法
は、比較的高粘性（数百ポアズ）の溶融ガラスから溶融
ガラス塊を得るために適している。この切断法は滴下法
に比べて大きな溶融ガラス塊を作ることができる。In the method for molding a glass body of the present invention, the molten glass gob supplied to the molding die must also have no defects such as scratches and stains on the surface. Therefore, in the present invention, a method of spontaneously dropping from an outflow pipe to form a molten glass gob, and Japanese Patent Application No.
The cutting method using a cutting blade disclosed in the specification of No.-80124 is used. The dropping method is suitable for obtaining a molten glass gob from a relatively low-viscosity molten glass, and the cutting method is suitable for obtaining a molten glass gob from a relatively high-viscosity (several hundred poises) molten glass. ing. This cutting method can produce a larger molten glass gob than the dropping method.
また、成形されるガラス体の形状は、成形型の凹部の形
によって決まり、成形型の凹部がラッパ状をしている場
合は、真球度の高い球状のガラス体ができる。これは、
成形型内に落下した溶融ガラス塊が、成形型中心部下方
から吹き上げる気流によって、成形型の内面に接触する
ことなく浮上し続け、回転しながら冷却され、硬化する
ためである。Further, the shape of the glass body to be molded is determined by the shape of the concave portion of the molding die, and when the concave portion of the molding die has a trumpet shape, a spherical glass body having a high sphericity can be formed. this is,
This is because the molten glass gob that has dropped into the molding die continues to float without contacting the inner surface of the molding die by the air flow blown up from below the center of the molding die, and is cooled and cured while rotating.
また成形型面が凹面鏡状をしている場合は、この成形型
内に落下した溶融ガラス塊は、回転せず、成形型の成形
面の形状に近い形となる。When the surface of the molding die has a concave mirror shape, the molten glass gob that has dropped into the molding die does not rotate and has a shape close to the shape of the molding surface of the molding die.
〔第１実施例〕 次に、第１図を参照して本発明の第１実施例を詳細に説
明する。First Embodiment Next, the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
第１図において、11は、上端が溶融ガラス槽に取付けら
れた、白金、白金合金または金製の流出パイプである。
12は、流出パイプ１の中を流下する溶融ガラスである。
13は、流出パイプ11の周囲に設けられた、溶融ガラス12
を加熱するためのヒーターである。14は、溶融ガラス12
の温度を検知するための熱電対であり、図示していない
温度制御装置に接続されている。この温度制御装置によ
り、流出パイプ11中の溶融ガラス12が所定の温度になる
ように、ヒータ13の電気量が制御される。15は、流出パ
イプ11の先端の下方に配置された耐熱鋼（例えばステン
レス）製の成形型であり、この成形型15の凹部16の形状
はラッパ状をしており、凹部16の広がり角度θは好まし
くは５〜30゜（図示実施例では15゜）であり、凹部16の
内面16aは鏡面に仕上げられている。17は、滴下した溶
融ガラス塊18を成形型15内で浮上させるために、空気や
N2などの不活性ガスを吹き出すための細孔である。この
細孔17は前記凹部16に開口している。In FIG. 1, 11 is an outflow pipe made of platinum, a platinum alloy or gold, the upper end of which is attached to a molten glass tank.
Reference numeral 12 is a molten glass flowing down in the outflow pipe 1.
13 is a molten glass 12 provided around the outflow pipe 11.
Is a heater for heating. 14 is molten glass 12
Is a thermocouple for detecting the temperature of, and is connected to a temperature control device (not shown). This temperature control device controls the amount of electricity of the heater 13 so that the molten glass 12 in the outflow pipe 11 reaches a predetermined temperature. Reference numeral 15 denotes a molding die made of heat-resistant steel (for example, stainless steel) disposed below the tip of the outflow pipe 11, and the recess 16 of the molding die 15 has a trumpet shape, and the spread angle θ of the recess 16 is θ. Is preferably 5 to 30 ° (15 ° in the illustrated embodiment), and the inner surface 16a of the recess 16 is mirror-finished. In order to float the dropped molten glass gob 18 in the mold 15, 17
It is a pore for blowing out an inert gas such as N 2 . The pores 17 open in the recess 16.
本実施例の場合には、流出パイプ11から流下する溶融ガ
ラス12を自然滴下させることによって、成形型15へ溶融
ガラス塊18を供給する。この滴下法は、低粘性（30ポア
ズ以下）の溶融ガラス12から、比較的小さな（5g以下）
溶融ガラス塊18を得る場合に適している。滴下する溶融
ガラス塊18の重量は、その粘性が小さい場合、外気の影
響を無視すると、流出パイプ11の先端の外径とガラスの
表面張力で決まり、 Ｗ≒πＤγ で表される。ここで、Ｗは重量、Ｄは流出パイプ先端の
外径、γはガラスの表面張力である。In the case of the present embodiment, the molten glass block 18 is supplied to the molding die 15 by allowing the molten glass 12 flowing down from the outflow pipe 11 to drop naturally. This dropping method is relatively small (less than 5g) from molten glass 12 with low viscosity (less than 30 poise).
It is suitable for obtaining the molten glass gob 18. When the viscosity of the molten glass gob 18 to be dropped is small, the influence of the outside air is ignored, and the weight is determined by the outer diameter of the tip of the outflow pipe 11 and the surface tension of the glass, and is represented by W≈πDγ. Here, W is the weight, D is the outer diameter of the tip of the outflow pipe, and γ is the surface tension of the glass.
この溶融ガラス塊18は、重力と溶融ガラスの表面張力に
よって、流出パイプ11先端の溶融ガラスから分離滴下さ
れるため、一般によく行われている二枚の切断刃による
機械的切断のように、切断痕（シャーマーク）が発生す
ることがなく、またガラスの温度を一定に保持し、外気
の影響を断つことによってガラス体の重量の変動を極め
て小さく抑えることができる。This molten glass gob 18 is separated and dropped from the molten glass at the tip of the outflow pipe 11 by gravity and the surface tension of the molten glass, so that it is cut like mechanical cutting with two cutting blades that is generally performed. No marks (sharmarks) are generated, the temperature of the glass is kept constant, and the influence of the outside air is cut off, whereby fluctuations in the weight of the glass body can be suppressed to an extremely small level.
次に、上記ガラス体成形装置によるガラス体の成形方法
について説明する。先ず、溶融ガラス12を図示していな
い溶融ガラス槽から流出パイプ11内を流下させる。流出
パイプ11内を流下する溶融ガラス12はヒータ13によって
加熱され、所望の粘性に制御されている。Next, a method of forming a glass body by the above glass body forming apparatus will be described. First, the molten glass 12 is made to flow down in the outflow pipe 11 from a molten glass tank (not shown). The molten glass 12 flowing down in the outflow pipe 11 is heated by a heater 13 and is controlled to have a desired viscosity.
流出パイプ11の先端の溶融ガラス12は、一定重量になる
と重力が表面張力に勝って滴下し、流出パイプ11の約50
mm下方に配置された成形型15の凹部16によって受けられ
る。When the weight of the molten glass 12 at the tip of the outflow pipe 11 becomes constant, the gravity exceeds the surface tension, and the molten glass 12 drips.
It is received by the concave portion 16 of the molding die 15 arranged below the mm.
成形型15の凹部16の底には、気体吹き出し用の細孔17が
設けられており、この細孔17から空気が吹き出してい
る。従って、成形型15の凹部16内に落下した溶融ガラス
塊18は、下から吹き上げる気体により、凹部16の内面16
aとほとんど接触せずにわずかに浮上した態で、回転
し、球形化される。At the bottom of the concave portion 16 of the molding die 15, a gas blowing fine hole 17 is provided, and air is blown from the fine hole 17. Therefore, the molten glass gob 18 that has fallen into the recess 16 of the molding die 15 is blown from below, and the inner surface 16 of the recess 16 is
It floats slightly with almost no contact with a, rotates, and becomes spherical.
成形型15は、溶融ガラス塊18を受けると同時に、横方向
に移動し、流出パイプ11の下方には、新しい空の成形型
が配置され、次の滴下に備える。一方、成形型15によっ
て受けられた溶融ガラス塊18は、凹部16内で浮上したま
ま冷却され、表面が軟化点以下の温度まで下がった後、
成形型15から取り出される。The mold 15 receives the molten glass gob 18 and at the same time moves laterally, and a new empty mold is arranged below the outflow pipe 11 to prepare for the next dropping. On the other hand, the molten glass gob 18 received by the mold 15 is cooled while floating in the recess 16 and the surface is cooled to a temperature below the softening point,
Removed from the mold 15.
このように、溶融ガラス塊18を成形型15で受けて気流に
より浮上冷却するようにしたので、従来の長い距離の落
下による冷却硬化と比べて、成形装置の縦方向の寸法が
大幅に短くなる。また、溶融ガラス塊18を受けるとき
に、溶融ガラス塊の落下速度に合わせて成形装置を降下
させる必要がない。In this way, since the molten glass gob 18 is received by the molding die 15 and floated and cooled by the air flow, the vertical dimension of the molding apparatus is significantly shortened as compared with the conventional cooling and hardening by dropping a long distance. . Further, when receiving the molten glass gob 18, it is not necessary to lower the molding device in accordance with the falling speed of the molten glass gob.
実験結果１ 流出パイプ11の内径を1mm、先端の外径を2.5mm、凹部16
の広がり角度を15゜、細孔17の径を2mmとし、溶融ガラ
ス12としてランタンフリント系ガラスを用い、ヒータ13
によってガラスの粘性を８ポアズに保持し、細孔17から
毎分１の空気を吹き出して、球形ガラス体の成形を行
った。Experimental results 1 Outflow pipe 11 has an inner diameter of 1 mm, a tip outer diameter of 2.5 mm, and a recess 16
The divergence angle of 15 °, the diameter of the pores 17 is 2 mm, the lanthanum flint glass is used as the molten glass 12, and the heater 13
The viscosity of the glass was maintained at 8 poise by blowing air of 1 per minute through the pores 17 to form a spherical glass body.
こうして得られた球形ガラス体の表面には、キズや汚れ
がなく、成形されたガラス体の重量は202mg±0.5mgであ
り、±0.2％の重量精度であった。また、真球度は4.92m
m±0.04mmであり、±0.8％の精度であった。The surface of the spherical glass body thus obtained was free from scratches and stains, and the weight of the molded glass body was 202 mg ± 0.5 mg, with a weight accuracy of ± 0.2%. The sphericity is 4.92m.
The m was ± 0.04 mm, and the accuracy was ± 0.8%.
実験結果２ 重フリント系ガラスを用い、実験結果１と同じ流出パイ
プ11と成形型15を使用して、粘性だけを10ポアズに変え
てガラス体の成形を行った。Experimental Results 2 Using a double flint glass, the same outflow pipe 11 and molding die 15 as in Experimental Result 1 were used, and only the viscosity was changed to 10 poise to form a glass body.
こうして得られた球形ガラス体の表面には、キズや汚れ
がなく、成形された球形ガラス体の重量は150mg±0.5mg
であり、±0.3％の重量精度であった。また、真球度は
4.03mm±0.04mmであり、±1.0％の精度であった。The surface of the spherical glass body thus obtained had no scratches or stains, and the weight of the molded spherical glass body was 150 mg ± 0.5 mg.
And the weight accuracy was ± 0.3%. Also, the sphericity is
The accuracy was 4.03 mm ± 0.04 mm and the accuracy was ± 1.0%.
実験結果３ バリウム重クラウン系ガラスを内径2mm、外径5mmの流出
パイプ11から、10ポアズの粘性で流出して溶融ガラス塊
18を滴下し、実験結果１と同じ成形型15で受けて成形し
た。Experimental result 3 Barium heavy crown glass flowed out of the outflow pipe 11 having an inner diameter of 2 mm and an outer diameter of 5 mm with a viscosity of 10 poise to melt a glass lump.
18 was dropped, and the same molding die 15 as in Experiment result 1 was used for molding.
こうして得られた球形ガラス体の表面には、キズや汚れ
がなく、成形された球形ガラス体の重量は308mg±1mgで
あり、±0.3％の重量精度であった。また、真球度は5.6
3mm±0.05mmであり、±0.9％の精度であった。The surface of the spherical glass body thus obtained was free from scratches and stains, and the weight of the molded spherical glass body was 308 mg ± 1 mg, with a weight accuracy of ± 0.3%. The sphericity is 5.6.
It was 3 mm ± 0.05 mm and had an accuracy of ± 0.9%.
実験結果４ 成形型15の凹部16の広がり角度θを７゜に変え、他の条
件を実験結果１と同じにして成形を行った。Experimental result 4 Molding was performed under the same conditions as in Experimental result 1 except that the spread angle θ of the concave portion 16 of the molding die 15 was changed to 7 °.
こうして得られた球形ガラス体の表面には、キズや汚れ
がなく、成形された球形ガラスの重量および重量精度
は、実験結果１と同じであり、真球度は4.93mm±0.6％
の精度であった。The surface of the spherical glass body thus obtained was free from scratches and stains, and the weight and weight accuracy of the molded spherical glass were the same as those in Experiment 1, and the sphericity was 4.93 mm ± 0.6%.
Was the accuracy of.
実験結果５ 成形型15の凹部16の広がり角度θを30゜に変え、他の条
件を実験結果１と同じにして成形を行った。Experimental result 5 Molding was performed under the same conditions as in Experimental result 1 except that the spread angle θ of the concave portion 16 of the mold 15 was changed to 30 °.
こうして得られた球形ガラス体の表面には、キズや汚れ
がなく、成形された球形ガラス体の重量および重量精度
は、実験結果１と同じであり、真球度は4.92mm±0.04mm
であり、±0.8％の精度であった。The surface of the spherical glass body thus obtained had no scratches or stains, and the weight and weight accuracy of the molded spherical glass body were the same as those in Experiment 1, and the sphericity was 4.92 mm ± 0.04 mm.
And the accuracy was ± 0.8%.
実験結果６ 成形型15の凹部16の広がり角度θを90゜に変え、他の条
件を実験結果１と同じにして成形を行った。Experiment result 6 The divergence angle θ of the concave portion 16 of the forming die 15 was changed to 90 °, and other conditions were the same as the experiment result 1, and the forming was performed.
こうして得られた球形ガラス体の真球度は4.92mm±0.46
mmであり、±9.3％の精度であった。The sphericity of the spherical glass body thus obtained is 4.92 mm ± 0.46.
mm, with an accuracy of ± 9.3%.
上記の実験結果４乃至６のいずれの場合も、得られた球
形ガラス体の表面には、キズや汚れがなく、重量および
重量精度も実験結果１と同一であったが、真球度は、成
形型15の凹部16の広がり角度θが90゜まで広がると著し
く悪化した。従って、この広がり角度θは、真球度の高
い球形ガラス体を得るには５゜〜30゜の範囲にすること
が好ましい。In any of the above experimental results 4 to 6, the surface of the obtained spherical glass body was free from scratches and stains, and the weight and the weight accuracy were the same as the experimental result 1, but the sphericity was When the divergence angle θ of the concave portion 16 of the molding die 15 was expanded to 90 °, it was significantly deteriorated. Therefore, the spread angle θ is preferably in the range of 5 ° to 30 ° in order to obtain a spherical glass body having a high sphericity.
〔第２実施例〕 本実施例を第２図に基づいて説明する。本実施例の成形
型25は球形の凹部26を有する。この球形凹部26の曲率半
径は、成形される溶融ガラス塊28と凹部26の内面との間
に介在する気体流による間隙を考慮して、所望のガラス
成形体の曲率半径に補正値を加えて決定される。[Second Embodiment] This embodiment will be described with reference to FIG. The mold 25 of this embodiment has a spherical recess 26. The radius of curvature of this spherical recess 26 is obtained by adding a correction value to the radius of curvature of the desired glass molded body in consideration of the gap due to the gas flow interposed between the molten glass gob 28 to be molded and the inner surface of the recess 26. It is determined.
凹部26の底に開口している細孔27は、凹部26の曲率中心
の方へ向いている。すなわち、細孔27の中心軸線が凹部
26の曲率中心に合っている。それによって、凹部内面と
溶融ガラス塊28との間の気体の流れは、吹き出し口から
溶融ガラス塊28の外周に向かう放射状の一様な流れとな
り、成形されるガラス体の曲面の精度を上げることがで
きる。凹部26内面と溶融ガラス塊28の下面との間に流す
気体流量を厳密に制御することによって、ガラス体の曲
率精度を高めることができる。The pores 27 opening to the bottom of the recess 26 face toward the center of curvature of the recess 26. That is, the central axis of the pore 27 is a recess
It matches the center of curvature of 26. As a result, the gas flow between the inner surface of the concave portion and the molten glass gob 28 becomes a uniform radial flow from the outlet toward the outer periphery of the molten glass gob 28, improving the accuracy of the curved surface of the glass body to be molded. You can By strictly controlling the flow rate of the gas flowing between the inner surface of the recess 26 and the lower surface of the molten glass gob 28, it is possible to enhance the curvature accuracy of the glass body.
更に、より面精度の高いガラス体を望むならば、成形さ
れたガラス体の上面だけを、あるいは上下面共研磨すれ
ばよく、この場合僅かな研磨コストでかつ短時間で研磨
することができる。或いはまた本発明で得られたガラス
体をプレス成形用素材として供することもできる。Further, if a glass body with higher surface accuracy is desired, only the upper surface of the molded glass body or both the upper and lower surfaces may be polished. In this case, polishing can be performed at a small polishing cost and in a short time. Alternatively, the glass body obtained in the present invention can be used as a material for press molding.
実験結果７ 第２実施例による成形装置を使用してガラス体の成形を
行った。成形型25の外径は30mであり、凹部の曲率半径
は5mmであった。溶融したランタンフリント系ガラス
を、内径2mm、外径5mmの流出パイプ21から粘性10ポアズ
で流出して、溶融ガラスを滴下し、成形型25の凹部26で
受けた。ここで、細孔27から吹き出した空気の流量は毎
分0.5であった。吹き出し空気は、凹部26の内面と溶
融ガラス塊28の下面との間を均一に流れる。従って、溶
融ガラス塊28は成形型25に触れることなく成形型25上に
わずかに浮上し、溶融ガラス塊の少なくとも表面の一部
が軟化点以下の温度に達するまで、冷却される。Experimental result 7 A glass body was molded using the molding apparatus according to the second embodiment. The outer diameter of the molding die 25 was 30 m, and the radius of curvature of the recess was 5 mm. The molten lanthanum flint glass was flown out of the outflow pipe 21 having an inner diameter of 2 mm and an outer diameter of 5 mm with a viscosity of 10 poise, and the molten glass was dropped and received by the recess 26 of the molding die 25. Here, the flow rate of the air blown from the pores 27 was 0.5 per minute. The blown air uniformly flows between the inner surface of the recess 26 and the lower surface of the molten glass gob 28. Therefore, the molten glass gob 28 slightly floats on the forming die 25 without touching the forming die 25, and is cooled until at least a part of the surface of the molten glass gob reaches a temperature below the softening point.
こうして得られた凸レンズ状のガラス体の表面にはキズ
や汚れがなく、成形されたガラス体の重量は406mg、±1
mgであり、±0.2％の重量精度であった。また、ガラス
体の成形された下面側の曲率半径は4.5mmであった。な
お、本実施例においては、成形型の成形面を球面とした
が、その他の曲面、例えば非球面とすることもできる。The surface of the thus obtained convex lens-shaped glass body was free from scratches and dirt, and the weight of the molded glass body was 406 mg, ± 1.
mg, and the weight accuracy was ± 0.2%. The radius of curvature of the molded lower surface side of the glass body was 4.5 mm. In the present embodiment, the molding surface of the molding die is a spherical surface, but it may be another curved surface, for example, an aspherical surface.
〔第３実施例〕 第３図に示す本実施例の場合には、溶融ガラス32を、特
殊な切断刃39によって切断して溶融ガラス塊38を作る。Third Embodiment In the case of the present embodiment shown in FIG. 3, the molten glass 32 is cut by a special cutting blade 39 to form a molten glass gob 38.
一般に行われている二枚の切断刃による機械的切断で
は、ガラス塊表面部に切断痕が発生するが、特願昭63−
80124号明細書に開示された切断方法を用いれば、切断
痕を発生させることなく、ガラス塊を成形型に供給する
ことができる。Generally, mechanical cutting with two cutting blades produces cutting marks on the surface of the glass gob.
If the cutting method disclosed in the specification of 80124 is used, the glass gob can be supplied to the molding die without generating a cutting mark.
この切断方法は、水平に設けられた対向する一対の切断
刃39を、流下する溶融ガラス32の流れに向かって、前進
させ、溶融ガラス流を切断する。その後、この咬合状態
の両切断刃を同時または時間差を設けて、予め設定した
位置まで下降させ、次に両切断刃を左右に後退させ、そ
の後上昇させて切断前の初期位置に復帰させる。それに
よって、切断刃39を溶融ガラス切断端に接触させずに後
退させるので、切断時に両切断刃の間に生じたガラス細
片が、切断された溶融ガラス流の切断端に付着しない。
従って、きれいな溶融ガラス塊を得ることができる。In this cutting method, a pair of horizontally facing cutting blades 39 are advanced toward the flow of the molten glass 32 that is flowing down to cut the molten glass flow. After that, both cutting blades in this occlusal state are lowered simultaneously or with a time difference to a preset position, then both cutting blades are retracted to the left and right, and then raised to return to the initial position before cutting. Thereby, the cutting blade 39 is retracted without coming into contact with the molten glass cutting edge, so that the glass fragments generated between the two cutting blades during cutting do not adhere to the cutting edge of the cut molten glass stream.
Therefore, a clean molten glass gob can be obtained.
なお、この切断方法は、比較的高粘性（数百ポアズ）の
溶融ガラスから溶融ガラス塊を得るために適しており、
滴下法に比べて溶融ガラス塊を作る場合に適している。In addition, this cutting method is suitable for obtaining a molten glass gob from a relatively high-viscosity (several hundred poise) molten glass,
It is more suitable for making molten glass gobs than the dropping method.
本実施例の成形装置の他の部分は、前記第２実施例と同
じである。The other parts of the molding apparatus of this embodiment are the same as those of the second embodiment.
実験結果８ フリント系ガラス32を、内径4mm、外径6mmの流出パイプ
から粘性230ポアズで流出させ、特願昭63−80124号明細
書に開示された切断方法を用い、切断刃39によって切断
し、この溶融ガラス塊38を、第２実施例と同様に球面形
状をした成形型35の凹部36で受けた。使用した成形型35
の外径は40mmであり、凹部36の曲率半径は18mmであっ
た。その他の条件は実験結果７と同じであった。Experimental Results 8 The flint glass 32 was made to flow from an outflow pipe having an inner diameter of 4 mm and an outer diameter of 6 mm with a viscosity of 230 poise, and was cut by a cutting blade 39 using the cutting method disclosed in Japanese Patent Application No. 63-80124. The molten glass gob 38 was received by the concave portion 36 of the molding die 35 having a spherical shape as in the second embodiment. Mold used 35
Had an outer diameter of 40 mm, and the concave portion 36 had a radius of curvature of 18 mm. Other conditions were the same as the experimental result 7.
こうして得られた凸レンズ状のガラス体の表面には、キ
ズや汚れがなく、成形されたガラス体の重量は5.95±0.
05gであり、±0.8％の重量精度であった。また、ガラス
体の成形された下面側の曲率半径は17.5mmであった。The surface of the convex lens-shaped glass body thus obtained was free from scratches and dirt, and the weight of the molded glass body was 5.95 ± 0.
It was 05g and had a weight accuracy of ± 0.8%. The radius of curvature of the molded lower surface side of the glass body was 17.5 mm.
このガラス体は、表面にキズや汚れがなく、各種光学系
に用いられるレンズとしてそのまま使用できるものであ
った。This glass body had no scratches or stains on its surface and could be used as it was as a lens used in various optical systems.
なお、成形型の成形面は第２実施例と同様に非球面であ
ってもよい。The molding surface of the molding die may be an aspherical surface as in the second embodiment.
〔第４実施例〕 第４図に示した本実施例による成形型45は、その凹部46
に開口する複数の細孔47を備えており、より大きな溶融
ガラス塊48を浮上させるのに適している。凹部46の形状
は図示のように、断面が楕円形である。[Fourth Embodiment] The molding die 45 according to this embodiment shown in FIG.
It is provided with a plurality of pores 47 opening to the inside, and is suitable for floating a larger molten glass gob 48. The shape of the recess 46 is elliptical in cross section as shown.
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明の成
形方法では、滴下法によってできる溶融ガラス塊の粘性
は１ポアズから30ポアズ、好ましくは５ポアズから20ポ
アズである。また、切断刃による切断によってできる溶
融ガラス塊の粘性は50ポアズから600ポアズ、好ましく
は100ポアズから300ポアズである。Although the examples of the present invention have been described above, in the molding method of the present invention, the viscosity of the molten glass gob formed by the dropping method is 1 poise to 30 poises, preferably 5 poises to 20 poises. The viscosity of the molten glass gob formed by cutting with a cutting blade is 50 poises to 600 poises, preferably 100 poises to 300 poises.
更に、成形型に落下させた溶融ガラス塊は、落下時に成
形型の凹部の内面に一時的に接触しても、凹部の内面が
鏡面に仕上げられているので、溶融ガラス塊の表面にキ
ズや汚れが付くことがない。Furthermore, even if the molten glass gob dropped on the mold is temporarily in contact with the inner surface of the recess of the mold at the time of dropping, the inner surface of the recess is mirror-finished. Does not get dirty.
更に、成形型は、前記実施例ではすべて耐熱鋼（例えば
ステンレス）製であるが、耐熱鋼からなる成形型の表面
に、酸化されにくい金、白金またはチッ化チタン等の膜
を被覆するとより好ましい。Further, although the molding die is made of heat-resistant steel (for example, stainless steel) in the above-mentioned examples, it is more preferable to coat the surface of the molding die made of heat-resistant steel with a film of gold, platinum or titanium nitride, which is difficult to oxidize. .
更に、成形型の形状は前記実施例に限定されるものでは
ない。Further, the shape of the molding die is not limited to the above embodiment.
更に、溶融ガラス塊を浮上させる気体は、溶融ガラス塊
と反応しないものであればよく、空気以外にN2や他の不
活性ガスでもよい。Further, the gas that floats the molten glass gob may be any gas that does not react with the molten glass gob, and may be N 2 or another inert gas other than air.
本発明では、流出パイプから流下する溶融ガラス塊を滴
下させることによってあるいは切断刃によって切断する
ことによって落下する溶融ガラス塊を、成形型の鏡面に
仕上げられた成形面で受け、成形型の底面から吹き上げ
る気流により、少なくとも表面が硬化するまで成形型に
はほとんど接触することなく、成形型内に浮上させるよ
うにしたので、表面にキズや汚れのないガラス体を成形
することができる。In the present invention, the molten glass gob that drops by dropping the molten glass gob flowing down from the outflow pipe or by cutting with a cutting blade is received by the molding surface finished to the mirror surface of the molding die, and from the bottom surface of the molding die. By the blowing airflow, the glass body is floated in the mold with almost no contact with the mold until at least the surface is cured. Therefore, it is possible to mold a glass body without scratches or dirt on the surface.
また、成形型を流出パイプのすぐ下に配置することがで
きるので、成形装置の縦方向の寸法が非常に短くなる 更に、滴下法と切断法により溶融ガラス塊を作るので、
広い重量範囲のガラス体を成形することができる。In addition, since the molding die can be placed immediately below the outflow pipe, the vertical dimension of the molding device becomes very short.Furthermore, since the molten glass gob is made by the dropping method and the cutting method,
It is possible to mold a glass body having a wide weight range.
更に、成形型の形状に応じて種々の形状のガラス体の成
形ができ、使用目的に適した形状を有するガラス体を作
るがことができる。Furthermore, glass bodies having various shapes can be molded according to the shape of the molding die, and glass bodies having a shape suitable for the purpose of use can be produced.
第１図は、本発明の第１実施例による成形装置の概略縦
断面図、第２図は第２実施例による成形装置の概略縦断
面図、第３図は第３実施例による成形装置の概略縦断面
図、第４図は第４実施例による成形装置の成形型の縦断
面図である。 11,21……流出パイプ、12,22,32……溶融ガラス、13…
…ヒーター、14……熱電対、15,25,35,45……成形型、1
6,26,36,46……凹部、16a……凹部内面、17,27,37,47…
…細孔、18,28,38,48……溶融ガラス塊、39……切断
刃、θ……凹部の広がり角度FIG. 1 is a schematic vertical sectional view of a molding apparatus according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic vertical sectional view of a molding apparatus according to a second embodiment, and FIG. 3 is a molding apparatus according to a third embodiment. FIG. 4 is a schematic vertical sectional view, and FIG. 4 is a vertical sectional view of a molding die of a molding apparatus according to a fourth embodiment. 11,21 …… Outflow pipe, 12,22,32 …… Molten glass, 13…
… Heater, 14 …… Thermocouple, 15, 25, 35, 45 …… Mold, 1
6,26,36,46 …… Concave, 16a …… Inner surface of recess, 17,27,37,47…
… Pore, 18, 28, 38, 48… Molten glass gob, 39… Cutting blade, θ… Spreading angle of recess
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金子 康彦 東京都新宿区中落合２丁目７番５号 ホー ヤ株式会社内 (72)発明者 浅沼 茂 東京都新宿区中落合２丁目７番５号 ホー ヤ株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Yasuhiko Kaneko 2-7-5 Nakaochiai, Shinjuku-ku, Tokyo Hoya Co., Ltd. (72) Inventor Shigeru Asanuma 2-7-5 Nakaochiai, Shinjuku-ku, Tokyo Hoya Corporation
Claims (2)
滴下させることによってあるいは切断刃で切断すること
によって、溶融ガラス塊を落下させ、 この溶融ガラス塊を、成形型の凹部で受け、その際、こ
の凹部に開口する細孔から、空気、不活性ガス等の気体
を吹き出し、 溶融ガラス塊と成形型凹部の内面との間に気体の層を作
り、溶融ガラス塊の少なくとも表面の一部が軟化点以下
の温度に達するまで、溶融ガラス塊を前記凹部内面と実
質的に非接触状態で凹部内に保持し、冷却して球状ガラ
ス体を作ることを特徴とするガラス体の成形方法。1. A molten glass gob is dropped by spontaneously dropping molten glass flowing down from an outflow pipe or by cutting with a cutting blade, and the molten glass gob is received by a concave portion of a forming die, at that time, A gas such as air or an inert gas is blown out from the pores opening in the recess to form a gas layer between the molten glass gob and the inner surface of the recess of the molding die, and at least a part of the surface of the molten glass gob softens. A method for forming a glass body, which comprises holding a molten glass gob in the recess substantially in non-contact with the inner surface of the recess until the temperature reaches a temperature equal to or lower than a point and cooling the glass mass to form a spherical glass body.
イプ、または溶融ガラスを流下させるための流出パイプ
および該流出パイプ先端から流下する溶融ガラスを切断
する切断刃と、 この流出パイプまたは切断刃の下方に配置された、凹部
を有する成形型とを具備し、 この凹部の内面が鏡面に仕上げられ、 空気、不活性ガス等の気体を吹き出す少なくとも一つの
細孔が、成形型の凹部に開口していることを特徴とする
ガラス体の成形装置。2. An outflow pipe for allowing the molten glass to drop naturally, or an outflow pipe for allowing the molten glass to flow down, and a cutting blade for cutting the molten glass flowing down from the tip of the outflow pipe, and the outflow pipe or the cutting blade. A molding die having a concave portion disposed below, the inner surface of the concave portion is mirror-finished, and at least one fine hole for blowing out a gas such as air or an inert gas is opened in the concave portion of the molding die. An apparatus for shaping a glass body, which is characterized in that
Priority Applications (1)
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| JP63162965A JPH0751446B2 (en) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | Glass body forming method and apparatus |
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