JPS62241838A - 薄板ガラスの加熱方法およびその加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、熱処理および／または凸曲形成のために水平
炉内で加熱される薄板ガラスを加熱制御する方法および
装置に関するものである。

〔従来技術と問題点〕

薄板ガラスを加熱する際に、ローラ・ベッドで搬送され
る薄板ガラスを通過せしめる水平炉、いわゆるトンネル
、を利用することは周知の通りである。これらの炉の中
では、薄板ガラスは徐々に加熱され、炉の出口でのその
温度が例えばガラスの軟化点を越えるので、薄板ガラス
は凸曲形成および／あるいは焼入に充分な可塑性を呈す
ることになる。

かかる水平炉は、耐火物で作られたベッドプレートとア
ーチとからなっており、温度上昇はローラ・コンベアの
一側及び他側に対称的に取り付けられた電気抵抗体によ
って得られる。これらの電気抵抗体は長手方向の様々な
領域に分割配設されており、その領域の個数は炉の長さ
によって変わり、また各長手方向領域自体も更に同じ幅
と長さの横断方向領域に分割されている。例えば、長さ
１２ｍ、幅１．２ｍの水平炉であれば１．長さ２．４ｍ
の長手方向５領域に分割し、これらの各領域を更に幅０
．４　ｍの３領域に分割することができる。かかる寸法
は例えば、側面窓ガラス等の自動車窓ガラスを加熱する
のに便利である。

説明のために示す例において１５４１ｒｆｆの加熱出力
を出すことのできる１５の抵抗領域を配設するとしても
薄板ガラスを均一に加熱できることにはならない。この
ため当然のことながら、薄板ガラスの領域を、それに最
も大きな変形を加える前に例えばより強く加熱するよう
に、局部的に差を以って加熱制御することは極めて困難
である。

ガラス加熱のこの不均一あるいはむしろその加熱の調整
不能には様々な理由がある。まず、炉のベッドプレート
とアーチを構成するのに用いられている耐火物の輻射熱
である。すなわち、耐火物はその受けた熱を再放出する
ので、第１熱源である電気抵抗体から来る熱がガラスの
受ける熱のわずか４５％しかならない設備もある。耐火
物のこの熱輻射は空間のすべての方向に行われ、その結
果、平均化した熱放出は加熱領域の局部変化付けに期待
される効果を損なうことになってしまう。

更に、ガラスの領域によっては他の領域と比べ全体的に
は加熱が少なくなってしまうところがある。

実際、電気抵抗体の領域間では、電気抵抗を含まず、即
ちガラスを直接加熱しない横断方向領域と長手方向領域
とにより決まる領域が生じる。横断領域がすべて幅が同
じであるので、ガラスの移動方向と平行な連続帯域が生
じ、この帯域はガラスの加熱に直接関係しない。こうし
てこれらの影の領域によって、制御できない局部変動の
ある加熱が行われ、この加熱は、例えば焼入の少ない領
域を伴う一連の操作の中で行われる。

要するに、すでに指摘したように、相反する効果を持つ
様々な現象を、極めて精密な調節によって首尾よく平衡
させても、炉はある種のガラスに対してはやはり不満足
な状態にとどまる。前記に例示した炉において、１辺５
０ｃｍの方形ガラスの処理について考察する。炉の下手
に設けられた処理装置によって正確に受容されるように
、ガラスは当然中心合わせがなされる。つまり、こうす
ることによって、ガラスの縁部が全体として影の領域内
を循環して過度に加熱されることがない。要するに、加
熱維持困難による特定の逆効果を弱めるためには、薄板
ガラスの姿勢を変えることによって達成されるが、その
場合炉の出１コでの）すｌ板ガラスの取り出しに問題が
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、薄板ガラスの加熱を精密制御できる、薄板ガ
ラス加熱用の水平炉を提供するものである。

本発明によれば、まず、炉内に設けられた電気抵抗体を
特別に分割配設することによって薄板ガラス加熱の上記
精密制御が得られる。これらの抵抗体は薄板ガラス通路
の下方の下部抵抗網と、上部抵抗網とに分割して配設さ
れる。本発明の加熱方法は下記の通りである。すなわち
、各抵抗網としての加熱抵抗体は、長手方向領域と、こ
れらの長手方向領域に対応する幅の異ったナブ横断方向
領域とに分割配設され、各長手方向領域及びより詳しく
は各サブ横断方向領域の温度が他の領域の温度と無関係
に調節される。

加熱抵抗体のかかる分割配設によって薄板ガラスに与え
られる熱量と精密制御し、最終的にはその熱量を急速に
変化させることができる。

実際、サブ横断方向領域は寸法が互いに他と異るので、
薄板ガラスの前進方向と平行な連続した影の領域がもは
や存在しない。更に、各長手方向領域の各サブ横断方向
領域の温度を変化させることによって、はんの少数のサ
ブ横断方向領域、例えば長手方向領域毎に３つのかかる
サブ領域で、加熱の調整に関して、同じ寸法の５つあ乞
いは７つのサブ横断方向領域からなる炉より優れた質の
炉を得ることができる。

更に本発明の炉では、非対称的に加熱パラメータを、よ
り容易に変更することができる。こうして、焼入および
／あるいは凸曲形成の際に、ガラスの１辺が最適加熱さ
れない場合には、単一のサブ横断領域の温度だけを最も
頻繁に変えるごとによってその辺の加熱を矯正できる。

本発明はまた、本発明の方法を実施するためガラスを水
平姿勢が加熱する炉にも関している。この炉は、その中
をローラ・ベッド型のコンベアが貫通しており、アーチ
とベッドプレ７トとを有しており、それらは夫々、長手
方向領域とサブ横断方向領域に分割配設された電気抵抗
体の上部網と下部網とをそれぞれに支持しており、各電
気抵抗網は幅が異っておりまたそれらの温度を調節する
手段を備えている。

ベッドプレートとアーチとは特に好ましくは、各領域お
よび各サブ領域の加熱の極めて精密な制御を可能にする
、密度の低い繊維性耐火物で断熱することである。密度
の低い繊維性耐火物で作った炉は実際、その熱的慣性が
低く、そのため、ガラスの加熱条件を急速に変更するこ
とができる。

また好ましくは、水平加熱炉内を通る薄板ガラスの搬送
は、シリコンガラスから成ると共に織ったシリコン繊維
製の鞘で覆われた中空管状部材によって行われる。かか
る部材は薄板ガラス加熱のより良゛い制御に貢献する点
で有用である。

〔実施例〕

以下、添付図面に従って本発明をより詳細に説明する。

本発明の炉の特徴は説明のためにのみここに述べるので
あって、本発明を限定するものではない。

本発明の適用となる炉は薄板ガラスを予熱する炉であっ
て、トンネル型のものであり、この炉に薄板ガラスが水
平姿勢で装入され、一般にはローラ・ベッドで構成され
た水平コンベアによって炉内を搬送される。

かかる炉は薄板ガラスをまず周囲温度に加熱し、またそ
の薄板ガラスを凸曲形成また／あるいは焼入するために
軟化点まで加熱するのに特に用いられるものである；こ
の熱処理は一最には、明確な欠陥、および特に光学的な
欠陥があった場合に主として行なわれるものである。こ
うした欠陥を最小限にするべく、薄板ガラスが極めて精
密な温度勾配を持つように炉の出１］での薄板ガラス温
度を制御することが不可欠である。

多くの場合、例えば均一な焼入処理が所望であれば、薄
板ガラスの表面温度を完全に均一にすることが必要であ
る。これ以外の場合では、ガラスの領域が特に大きな変
形（例えば折れ）を受けざるを得ない時、あるいは他の
ガラス部分とは違ったレベルの焼入を受けなければなら
ない時は、上記とは反対に変形が首尾よく局部化される
ように領域の加熱を領域毎に違えて行わねばならない。

本発明によれば、薄板ガラスの温度勾配の上記精密度は
以下に述べる特徴を組み合わせることによって得ること
ができる。

かかる炉では、加熱領域の比較的細かな調節が可能であ
る。このためには、炉は例えば５つの、長さの同じ長手
方向領域１，２，３，４．５に分割され、それらの領域
には互いに他から独立して給電される。ガラスが中で領
域１から５に向って進む１２ｍ長の炉では、こうして順
次、領域ｌには１３０に−の加熱電力を、領域２，３に
は１１５に−を、また領域４．５には７０に−をそれぞ
れ与えることができる。

長手方向領域は各々、幅が相異った３つのサブ横断方向
領域に分割され、これらのサブ領域は例えば、中央領域
１．２　、５．２　（７）　２００＋ｕ　カラｉｉ域３
．２の５４０ｍ５まで敗る。これらのサブ領域の各々の
温度を調節するため、各長手方向領域に与えられる電力
はサブ横断方向領域において分配され、またＰＩＤ（比
例積分、微分）型の調節器で調節される。この調節器は
電力バーセント配電電位差計によって電力を各対応のサ
ブ領域に分配する。

この調整を命令するため、好ましくは、炉のヘッドプレ
ート、アーチおよび各長手方向領域の中央に設けた熱電
対によって検出された温度の一部をループするマイクロ
プロセッサを利用することである。図示したような、す
なわち、様々なサブ横断方向領域を分離する不連続路が
ほぼ菱形を成すように抵抗を分割配設し、また対角線上
に十字マークを施した横断方向領域おいては図中ブラン
クにされている領域よりも大きい電力を与えることによ
って、ガラス加熱をより良く制御することができる。ガ
ラスの寸法が破線で示すガラス寸法に対応していれば、
あるいは長さが約０．４　ｍであれば、抵抗領域！、１
　、１．３　、５．１　、５．２を比較的低い温度に保
持するのが好ましく、中央の抵抗領域（１，２、２，２
、３，２、４，２、５，２）によって得られる加熱で充
分となる。従って本発明の炉の運転は特に経済的であり
、また様々な抵抗領域の温度組み合せが可能であるので
、ガラスが部分的に加熱不十分となる、あるいは逆に加
熱過度になることを回避できることになる。

かかる炉は同−設備によって様々なカットの製品を順次
処理する場合に特に有用である。その他の抵抗領域分割
配設も、特に炉に多数の前進する製品を１列に並べて装
入する場合に用いることができる。

加熱パラメータの連続的変更は、炉を密度の大きな耐火
煉瓦で作らずその炉が内壁を繊維性耐火物で断熱されて
いる金属性構造を有するのが好ましい場合にはもっと小
さくなる。かかる炉はその熱的慣性が極めて小さく、従
ってその加熱、またその冷却も極めて急速である。従っ
て、例えば１２ｍ長、１．２　ｍ幅で、薄板ガラスを約
６０ｏ〜７００℃の温度まで加熱したトンネル型炉は２
時間以内で冷却され、これによって修繕のための迅速な
干渉が可能であり、炉は約１／３０時間で温度上昇させ
られるが、密度の高い耐火物ではかかる操作で必然的に
少なくとも１日の生産中止となる。

加熱は例えば、好ましくはシリコン・アルミの耐火管に
巻き付けた抵抗体によって行われる。かかる装置には軽
量であり、従って炉の金属トラスで容易に支持できると
いう利点がある。更に欠陥部材は、かかる耐火管が熱衝
撃に強いため、炉を冷却しなくても極めて急速かつ容易
に交換され１ニドる。

トンネル型炉内における薄板ガラスの搬送はローラ・コ
ンベヤによって行われる。このローラ・コンベヤは、ガ
ラスの前進方向と平行また直交して設けられており、か
つ、チェーンで駆動されるピニオンが端部に密着させら
れている管の列によって構成されている。これらの管は
シリコンガラスの中空管であるのが好ましく、これによ
ってガラスとローラ・ベッドとの熱交換が最少にされ、
またむくのローラを備えた炉と比べ熱制御が更に改善さ
れる。

好ましくは、コンベヤのローラはシリコン繊維組織の鞘
を有するのが好ましく、そのシリコン繊維組織によれば
、ショックが減衰され、またガラスとローラとの接触が
緩らげられる一方、炉内にたまたま存在するほこり等の
不純物が吸収される。

更には、この耐火性組織によってガラスとローラとの間
の熱交換が最少比にされる。

より好ましくは、薄板ガラスは図示のように横断方向、
すなわち、その長い辺を進行方向と直交させて装入され
る。かかる配置には光学的欠陥即ち、ガラスが自動車に
、また同等の速度のものに取り付けられる場合に運転手
の視野に入るそうした光学的欠陥を最少比にするのと、
炉の長さを長手方向に薄板ガラスを装入する場合より短
くできるという二重の利点がある。

こうして、本発明の炉はコンバク１−であり、保守が容
易、かつ、その中ですべての部材がガラスの加熱温度の
より良い制御に貢献するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の炉の加熱抵抗の分＾り配置を示す概略
図。 １、１〜５．３・・・加熱領域。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、薄板ガラスの通路の一側及び他側にかつこの通路の
   長手方向の一部に分割配置され、各々が長手方向の独立
   した領域に分割されている２つの電気抵抗網によって凸
   曲形成およびあるいは焼入の目的で薄板ガラスを水平姿
   勢にて加熱する方法において、各長手方向領域を、それ
   ら長手方向領域に沿って様々な幅のサブ横断方向領域で
   構成し、各サブ領域の温度を互いに他の温度とは独立に
   調節することを特徴とする薄板ガラス加熱方法。 ２、上記サブ横断方向領域を、サブ横断方向領域間の分
   離路がほぼ菱形を構成するように配設することを特徴と
   する、特許請求の範囲第１項に記載の薄板ガラス加熱方
   法。 ３、中を通過する薄板ガラスのためのコンベヤの上、下
   にそれぞれ設けられた上部電気抵抗網と下部電気抵抗網
   とからなる炉で構成されており、各網の電気抵抗がそれ
   らの温度を調節する手段を備え、長手方向領域に分割配
   置されている、薄板ガラスを水平姿勢で加熱する装置に
   おいて、長手方向領域の各々がサブ横断方向領域からな
   り、これらのサブ横断方向領域はその属している長手方
   向領域の炉内位置に応じた適切な幅を有しておりまたそ
   の温度を調節する手段を備えていることを特徴とする薄
   板ガラス加熱装置。 ４、サブ横断方向領域の上記温度調節手段は各長手方向
   領域に供給される電力全体を調節する手段であることを
   特徴とする、特許請求の範囲第３項に記載の薄板ガラス
   加熱装置。 ５、繊維性断熱物で断熱した金属トラス、ベッドプレー
   トおよびアーチとを備えていることを特徴とする、特許
   請求の範囲第３項又は第４項のいずれか１つに記載の薄
   板ガラス加熱装置。 ６、上記電気抵抗がシリコンアルミ製の耐火管に巻きつ
   けられていることを特徴とする、特許請求の範囲第３項
   〜第５項のいずれか１つに記載の薄板ガラス加熱装置。 ７、薄板ガラス用コンベヤが中空管状部材で形成したロ
   ーラ・ベッドで構成されていることを特徴とする、特許
   請求の範囲第３項〜第６項のいずれか１つに記載の薄板
   ガラス加熱装置。 ８、上記中空管状部材がシリコンガラス製であることを
   特徴とする、特許請求の範囲第７項に記載の薄板ガラス
   加熱装置。 ９、上記中空管状部材がシリコン繊維状組織で覆われて
   いることを特徴とする、特許請求の範囲第３項〜第８項
   のいずれか１つに記載の薄板ガラス加熱装置。 １０、薄板ガラスの焼入および／または凸曲形成のため
   の加熱に用いられ、上記薄板ガラスはそれらの最も長い
   辺を進行方向に対して直交するように保持されながら炉
   内へ導入されることを特徴とする、特許請求の範囲第３
   項〜第９項のいずれか１つに記載の薄板ガラス加熱装置
   。