JPH0825750B2 - 溶融ガラス流出部の構造 - Google Patents

溶融ガラス流出部の構造

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JPH0825750B2
JPH0825750B2 JP1819287A JP1819287A JPH0825750B2 JP H0825750 B2 JPH0825750 B2 JP H0825750B2 JP 1819287 A JP1819287 A JP 1819287A JP 1819287 A JP1819287 A JP 1819287A JP H0825750 B2 JPH0825750 B2 JP H0825750B2
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    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/26Outlets, e.g. drains, siphons; Overflows, e.g. for supplying the float tank, tweels

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は溶融ガラス流出部の構造に関し、特に溶融ガ
ラス流出の精密な制御の可能な溶融ガラス流出部の構造
に関する。この様な構造はたとえば溶融光学ガラスを光
学素子成形装置へと流出させるのに好適に利用される。
[従来の技術及びその問題点] 従来、光学素子製造のためのブランクを得る目的で、
光学ガラス原料を溶融槽(ルツボ)中で溶融させ、該溶
融槽の流出口から適宜の流量にて溶融ガラスを流出さ
せ、該流出ガラスを適宜の大きさ毎に分割して成形装置
へと供給し、所定の形状にプレス成形する連続的光学素
子ブランク製造が行なわれている。
この様な連続製造法では、成形装置側において成形条
件を一定に維持し連続的成形動作を円滑に行なうため及
び更には成形精度を良好に保つために、溶融ガラスの供
給を厳密且つ適正に制御することが好ましい。
更に、最近では上記の様にブランクを製造し次いで該
ブランクを研摩して光学面を形成し光学素子を製造する
伝統的な方法に代って、所定の表面精度を有する成形用
金型内に溶融光学ガラスを収容してプレスすることによ
り直ちに光学機能面を含む全体的形状を形成することが
行なわれる様になってきており、この様なプレス成形を
連続的に行なうために溶融光学ガラスを供給する際に
は、上記ブランク製造のための場合に比べて更に溶融ガ
ラス供給を厳密且つ正確に制御することが要求される。
このため、従来、溶融槽から溶融ガラスを流出させる
流出部を比較的長いパイプ状となし、該流出部の周囲に
温度制御手段(加熱手段)を付し、該流出部内の溶融ガ
ラスの温度調節を行なうことによりガラスの年度を調整
し、かくして流出端部から制御された流量にて所望の粘
度の溶融ガラスを流出させることが行なわれている。
第4図は、この様な従来の溶融ガラス流出部構造の一
例を示す断面図である。
第4図において、2は溶融ガラス収容槽であり、該槽
の周囲にはガラス溶融及び保温のための温度制御手段
(発熱量調節手段をもつ加熱手段)4が付設されてい
る。該溶融ガラス収容槽2の下部には流出部6が接続さ
れている。該流出部は上下方向に細長いパイプからな
り、その上部、中央部及び下部にはそれぞれ温度制御手
段8,10,12が付設されている。これら温度制御手段はそ
れぞれ独立に温度調整が可能である。尚、14は流出部最
下端部の流出口である。
溶融ガラス収容槽2中で溶融されたガラスGは、自重
により流出部6内を下方へと流下し、流出口14から流出
する。この際、上記温度制御手段8,10,12をそれぞれ適
宜の温度に設定することで、溶融ガラス収容槽2との接
続端部から流出口14までの溶融ガラスに適正な温度勾配
を付し、これにより溶融ガラスの流出量や粘度が制御さ
れる。
しかるに、以上の様な従来の流出部構造では所望の温
度勾配を付するためには流出部6の長さをかなり長くす
る必要があり、このため装置スペースが大きくなるとい
う難点があった。即ち、流出部6の長さが短いと該流出
部内の溶融ガラス流通による熱伝導に基づき設定温度勾
配がそこなわれるからである。
特開昭61−146721号公報には、溶融ガラス収容槽との
接続端部側の径を比較的大きくし且つ流出口側の径を比
較的小さくした流出部の構造が開示されているが、この
様な構造で上記と同様である。
また、流出部の長さを短くして適正に流出させるため
に、プランジャー等の押出し手段を付加し該手段の駆動
を適宜調整することにより流出を制御することもなされ
るが、この場合には装置構造が複雑になるという不利が
ある。
そこで、本発明は、比較的小さなスペースしか要さず
構造簡単で且つ精密な流出制御の可能な溶融ガラス流出
部構造を提供することを目的とする。
[問題点を解決するための手段] 本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとし
て、 溶融ガラス収容槽から溶融ガラスを流出させる流出部
の構造において、収容槽接続部と流出先端部との間に該
先端部よりも断面積の大きな拡張部を有することを特徴
とする、溶融ガラス流出部の構造、 が提供される。
[実施例] 以下、図面を参照しながら本発明の具体的実施例を説
明する。
第1図は本発明による溶融ガラス流出部構造の第1の
実施例を示す断面図である。
第1図において、2は溶融ガラス収容槽であり、該槽
の周囲には温度制御手段4が付設されている。これら溶
融ガラス収容槽2及び温度制御手段4は上記第4図にお
けると同様である。
溶融ガラス収容槽2の下部には流出部6が付されてい
る。該流出部は上方の第1の部分6aと中央の第2の部分
6bと下方の第3の部分6cとからなり、該第1部分6aの上
端が上記溶融ガラス収容槽2との接続部となっており、
上記第3部分6cの下端が流出口14となっている。
上記第1部分6aは長さがL1で直径がD1であり、上記第
2部分6bは長さがL2で直径がD2であり、上記第3部分6c
は長さがL3で直径がD3である。第1部分6aと第2部分6b
との境界部及び第2部分6bと第3部分6cとの境界部はい
ずれもそれぞれ直径が連続的になめらかに変化してい
る。上記第1部分、第2部分及び第3部分の周囲にはそ
れぞれ温度制御手段8,10,12が付設されている。これら
温度制御手段はそれぞれ独立に温度調整が可能である。
次に、本実施例の作用を説明する。
溶融ガラス収容槽2内に光学ガラスの原料を入れ、該
原料を温度制御手段4により加熱し必要に応じて適宜撹
拌しながら所定時間維持することにより、溶融した光学
ガラスGが得られる。
次に、溶融ガラスGを流出部6へと流下させる。該流
出部内において、溶融ガラスは順次第1部分、第2部
分、第3部分を進行する。この進行の駆動力は重力であ
る。
溶融ガラスは先ず、第1部分6aにおいて、所定の径D1
に絞られることにより、流出部6に流入する量即ち溶融
ガラス収容槽2からの流出量を設定される。ここでは、
ガラス温度は温度制御手段8により比較的低く維持さ
れ、たとえばガラスの粘度がlogη=3.5〜6となる様に
温度が調節される。該第1部分6aの直径D1は比較的小さ
いので、温度調節により十分に効率良く粘度調節が可能
で、これにより流出量の微小調節ができる。
次に、溶融ガラスは第2部分6bに流入する。この部分
は直径D2が比較例大きいので十分な熱容量を持つ。この
部分では温度制御手段10により上記第1部分6aと同一か
それより高い温度に加熱され、たとえばガラスの粘度が
logη=3〜4.5となる様に温度が調節される。流出部6
全体の基準となる温度はこの部分での加熱により設定さ
れる。
次に、ガラスは第3部分6cに流入する。この部分は直
径D3が最も小さくなっており、温度制御手段12による加
熱で、たとえばガラスの粘度がlogη=2〜4.5となる様
に温度が調節される。ここでは、所定の温度設定により
流出口14から流出する溶融ガラスに要求される所定の粘
度を設定する。
上記第3部分6cの直径D3は要求される流出ガラス径に
より適宜設定されるが、たとえば3〜25mmである。そし
て、上記第1部分6aの直径D1は、たとえば上記D3の1〜
1,25倍に設定される。また、上記第2部分6bの直径D2
は、たとえば上記D3の1.5〜4倍に設定される。
かくして、流出口14からは所望の流量にて所望粘度の
溶融ガラスgが流出する。
本実施例によれば、流出部の第2部分6bとして拡張部
分が形成されているので、該部分の温度を基準温度に設
定し、第1部分6a及び第3部分6cの温度を該基準温度か
ら適宜異なる温度に設定して流量調整及び粘度調整の双
方で行なっても、第2部分6bの熱容量が大きいので第1
部分6a及び第3部分6cが温度干渉することはなく、従っ
て流出ガラスの流量及び粘度の双方の調節を極めて良好
に行なうことができる。
本実施例においては、流出部6の第1部分温度T(6
a)、流出部6の第2部分温度T(6b)及び流出部6の
第3部分温度T(6c)は、T(6a)<T(6b)<T(6
c)となる様に設定されており、低い温度の第1部分6a
と高い温度の第3部分6cとの間に大断面積で溶融ガラス
収容量の大きな第2部分6bが介在しているので、第3部
分6cの高い温度が直接低い温度の第1部分6aに伝わるこ
とがなく、第3部分先端の流出口14からのガラス流出量
の制御を正確に行なうことができる。即ち、本実施例に
おいて、溶融ガラス収容槽2内のガラスGの温度は高
く、第1部分6aの温度を低くして該第1部分以降のガラ
ス流量を制御するのであるが、拡張部たる第2部分6bが
設けられているので、第3部分6cの温度は直接第1部分
6aに伝わることはなく、第2部分6b内のガラスによって
温度上昇が押えられるので、第1部分6a内のガラス温度
は上昇しない。従って、第3部分6cを通るガラスは、第
1部分6aの温度が低いために流出口14からどんどん流出
するのではなく、第2部分6c内のガラスを引張る様にし
て流れ、更に該第2部分内のガラスは第1部分6a内のガ
ラスを引張る様に流れるので、流出口14からのガラス流
出量は結局第1部分6a内のガラスの粘度に依存すること
になる。それ故、拡張部たる第2部分6bの存在により第
3部分6cの温度が第1部分6aの温度に干渉するのを防ぐ
ことは、ガラス流出量の正確な制御のために極めて有利
なことである。
尚、上記第3図の流出部6(直径10mm、長さ800mm)
の場合に粘度logη=4のガラスを12cm3/分で流出させ
ていたが、上記本発明第1実施例の流出部6(第1部分
6aの直径及び第3部分6cの直径10mm、第2部分6bの直径
25mm、第1部分第2部分及び第3部分の流さ120mm)の
場合に粘度logη=4のガラスを5〜12cm3/分の任意の
流量で流出させることができた。ちなみに、たとえばカ
メラ用レンズ(直径40mm、厚さ2〜3mm)を15秒間隔で
連続的にプレス成形する場合に、上記5〜12cm3/分の流
出量を要する。
第2図は本発明による溶融ガラス流出部構造の第2の
実施例を示す断面図である。
第2図において、上記第1図におけると同様の部材に
は同一の符号が付されており、これらについては説明を
省略する。
本実施例は、第1部分6aと第2部分6bとの間に温度干
渉を防止するための断熱材16が配置されており且つ第2
部分6bと第3部分6cとの間に温度干渉を防止するための
断熱材18が配置されている点のみが上記第1実施例と異
なる。
本実施例によれば、温度制御手段による各部分6a〜6c
の温度設定が極めて正確となり、各部分の長さをより短
くすることができる。
本実施例においては、断熱材16,18は上記拡張部たる
第2部分6bの上下位置に配置されており、第1部分の温
度制御手段8、第2部分の温度制御手段10及び第3部分
の温度制御手段12の間の対流及び輻射による温度制御の
誤差を防止するものである。即ち、上記断熱材16,18を
配置しない場合には、各部分6a,6b,6cの長さを短くした
場合に温度制御手段はかなり接近して配置されることに
なり、該温度制御手段の温度には差異があるので、温度
制御手段8より高い温度の温度制御手段10の熱により該
温度制御手段10の周囲の空気は対流によって上記温度制
御手段8の方へと流れ、この空気温度によって第1部分
6a及びその内部のガラスの温度は温度制御手段8のみに
よる制御が困難にりやすい。また、温度制御手段10の輻
射熱により直接第1部分6a及びその内部のガラスが加熱
されて同様に制御困難となりやすい。この様な対流作用
及び輻射作用による第1部分6aと第2部分6bとの間の関
係は、第2部分6bと第3部分6cとの間においても同様で
あり、結局流出部の各部分6a,6b,6cの温度制御を正確に
は行ないにくくなる。これに対し、本実施例では第1部
分6aと拡張部たる第2部分6bとの間及び該第2部分と第
3部分6cとの間にそれぞれ断熱材を配置しているので、
熱の対流及び輻射作用の発生を防ぐことができ、各温度
制御手段ごとの温度制御を正確に行なうことができるの
である。
尚、上記第3図の流出部6(直径5mm、長さ800mm)の
場合に、粘度logη=3.5のガラスを4cm3/分で流出させ
ていたが、上記本発明第2実施例の流出部6(第1部分
6aの直径10mm、第2部分6bの直径20mm、第3部分6cの直
径5mm、第1部分、第2部分及び第3部分の長さ90mm)
の場合にlogη=2〜3.5の任意の粘度のガラスを2〜4c
m3/分の任意の流出量で流出させることができた。
尚、上記第1図及び第2図には示されていないが、流
出口14から流出した溶融ガラスgは適宜の連続成形装置
に供給され、ここで所定の長さに切断された上で連続成
形される。
[発明の効果] 以上の様な本発明によれば、流出部の中間部に断面積
の大きな拡張部が形成されているので、該中間部内の溶
融ガラスの熱容量が大きく、このため該拡張部の上下間
で溶融ガラスの熱の干渉を十分に防止でき、従って所望
の条件にて正確にガラス流出を行なうことができる。ま
た、本発明によれば、良好な流出調整を短い長さで行な
うことができ小型化が可能であり、更に構成も簡単であ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明による溶融ガラス流出部構造
を示す断面図である。 第3図は従来の溶融ガラス流出部構造を示す断面図であ
る。 2:溶融ガラス収容槽、 4,8,10,12:温度制御手段、 6流出部、6b:拡張部、 14:流出口。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】溶融ガラス収容槽から溶融ガラスを流出さ
    せる流出部の構造において、収容槽接続部と流出先端部
    との間に該先端部よりも断面積の大きな拡張部を有する
    ことを特徴とする、溶融ガラス流出部の構造。
  2. 【請求項2】先端部及び拡張部にそれぞれ独立に温度制
    御手段が付されている、特許請求の範囲第1項の溶融ガ
    ラス流出部の構造。
  3. 【請求項3】収容槽接続部が適宜の長さを有する、特許
    請求の範囲第1項の溶融ガラス流出部の構造。
  4. 【請求項4】収容槽接続部に温度制御手段が付されてい
    る、特許請求の範囲第3項の溶融ガラス流出部の構造。
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