KR20160008511A - Support roller, method for molding glass plate, method for manufacturing glass plate, and device for manufacturing glass plate - Google Patents
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Abstract
[해결수단] 띠판상의 유리 리본을 지지하는 지지 롤로서, 상기 유리 리본과 접촉하는 회전 부재와, 내부에 냉매 유로를 갖고, 상기 회전 부재와 함께 회전하는 축 부재를 갖고, 상기 회전 부재는 세라믹스로 형성되고, 상기 회전 부재의 관통공에 삽입 통과되는 상기 축 부재의 외주와 상기 회전 부재의 내주 사이에, 상기 회전 부재보다 낮은 열전도율을 갖는 제 1 단열 부재가 배치 형성되는 지지 롤.[MEANS FOR SOLVING PROBLEMS] A supporting roll for supporting a glass ribbon on a strip plate, comprising: a rotating member in contact with the glass ribbon; a shaft member having a refrigerant passage therein and rotating together with the rotating member; Wherein a first heat insulating member having a thermal conductivity lower than that of the rotary member is disposed between the outer periphery of the shaft member inserted into the through hole of the rotary member and the inner periphery of the rotary member.
Description
본 발명은, 지지 롤, 유리판의 성형 방법, 유리판의 제조 장치, 및 유리판의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a support roll, a method of forming a glass plate, an apparatus for manufacturing a glass plate, and a method for manufacturing a glass plate.
유리판의 성형 방법은, 용융 유리를 띠판상 (帶板狀) 의 유리 리본으로 성형하는 공정을 갖는다. 평형 두께보다 두께가 얇은 유리 리본은 폭 방향으로 줄어들려고 한다. 그래서, 유리 리본의 두께를 원하는 두께로 유지하기 위해서, 유리 리본에 대하여 폭 방향으로 장력을 가하는 지지 롤이 사용된다 (예를 들어 특허문헌 1 참조). 지지 롤은 쌍으로 사용되며, 유리 리본의 양측 가장자리부를 누른다. 복수 쌍의 지지 롤이, 유리 리본의 이동 방향을 따라 간격을 두고 배치 형성된다. 지지 롤은 유리 리본과 접촉하는 회전 부재를 선단부에 갖고, 회전 부재가 회전함으로써, 유리 리본이 소정 방향으로 내보내진다. 유리 리본은 소정 방향으로 이동하면서, 서서히 냉각되어 굳어진다.The forming method of the glass plate has a step of forming the molten glass into a glass ribbon of a strip shape. Glass ribbon thinner than the equilibrium thickness tends to decrease in the width direction. Therefore, in order to keep the thickness of the glass ribbon at a desired thickness, a support roll which applies tension in the width direction to the glass ribbon is used (see, for example, Patent Document 1). The support rolls are used in pairs and press on both side edges of the glass ribbon. A plurality of pairs of support rolls are arranged at intervals along the moving direction of the glass ribbon. The support roll has a rotating member at the tip end portion in contact with the glass ribbon, and the glass ribbon is released in a predetermined direction by rotating the rotating member. The glass ribbon is gradually cooled and hardened while moving in a predetermined direction.
종래의 회전 부재는, 금속 재료로 형성되어 있고, 내열성이 낮았다. 한편, 세라믹스로 형성되는 회전 부재는 온도 구배에 의해 균열되기 쉽다는 문제가 있었다.The conventional rotating member is made of a metal material and has low heat resistance. On the other hand, there is a problem that the rotating member formed of ceramics tends to be cracked by the temperature gradient.
본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 세라믹스제의 회전 부재의 균열을 억제할 수 있는 지지 롤의 제공을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a support roll capable of suppressing cracking of a rotating member made of ceramics.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 양태에 의하면,In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention,
띠판상의 유리 리본을 지지하는 지지 롤로서,A support roll for supporting a ribbon glass ribbon,
상기 유리 리본과 접촉하는 회전 부재와,A rotating member in contact with the glass ribbon,
내부에 냉매 유로를 갖고, 상기 회전 부재와 함께 회전하는 축 부재를 갖고,And a shaft member that has a refrigerant passage therein and rotates together with the rotary member,
상기 회전 부재는 세라믹스로 형성되고,The rotating member is formed of ceramics,
상기 회전 부재의 관통공에 삽입 통과되는 상기 축 부재의 외주와 상기 회전 부재의 내주 사이에, 상기 회전 부재보다 낮은 열전도율을 갖는 제 1 단열 부재가 배치 형성되는 지지 롤이 제공된다.And a first heat insulating member having a thermal conductivity lower than that of the rotary member is disposed between the outer periphery of the shaft member inserted into the through hole of the rotary member and the inner periphery of the rotary member.
본 발명의 일 양태에 의하면, 세라믹스제의 회전 부재의 균열을 억제할 수 있는 지지 롤을 제공할 수 있다.According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a support roll capable of suppressing cracking of the rotating member made of ceramics.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 유리판의 성형 장치를 나타내는 일부 단면도이다.
도 2 는 도 1 의 유리판의 성형 장치의 하부 구조를 나타내는 평면도이다.
도 3 은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 지지 롤을 나타내는 단면도이다.
도 4 는 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 지지 롤을 나타내는 단면도이다.
도 5 는 예 1 ∼ 예 4 에 의한 소결체에 대한 용융 유리의 젖음성의 시간 변화를 나타내는 그래프이다.
도 6 은 변형예에 의한 회전 부재를 나타내는 단면도이다.
도 7 은 도 6 의 회전 부재의 볼록형상의 치수를 나타내는 도면 그 1 이다.
도 8 은 도 6 의 회전 부재의 볼록형상의 치수를 나타내는 도면 그 2 이다.
도 9 는 다른 변형예에 의한 회전 부재를 나타내는 단면도이다.1 is a partial cross-sectional view showing a glass sheet forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a plan view showing the lower structure of the glass sheet forming apparatus of Fig. 1;
3 is a cross-sectional view showing a support roll according to a first embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view showing a support roll according to a second embodiment of the present invention.
Fig. 5 is a graph showing the time variation of the wettability of the molten glass with respect to the sintered bodies according to Examples 1 to 4;
6 is a cross-sectional view showing a rotating member according to a modification.
Fig. 7 is a
Fig. 8 is a
9 is a cross-sectional view showing a rotating member according to another modification.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. 이하의 도면에 있어서, 동일한 또는 대응하는 구성에는 동일한 또는 대응하는 부호를 붙이고, 설명을 생략한다.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the same or corresponding components are denoted by the same or corresponding reference numerals, and a description thereof will be omitted.
[제 1 실시형태][First Embodiment]
도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 유리판의 성형 장치를 나타내는 일부 단면도이다. 도 2 는, 도 1 의 유리판의 성형 장치의 하부 구조를 나타내는 평면도이다.1 is a partial cross-sectional view showing a glass sheet forming apparatus according to a first embodiment of the present invention. Fig. 2 is a plan view showing a lower structure of the glass sheet forming apparatus of Fig. 1; Fig.
성형 장치 (10) 는, 용융 유리를 띠판상의 유리 리본 (14) 으로 성형한다. 성형 장치 (10) 는, 용융 금속 (예를 들어 용융 주석) (16) 을 수용하는 욕조 (20) 를 구비하고, 용융 금속 (16) 상에 연속적으로 공급되는 용융 유리를, 용융 금속 (16) 상에서 소정 방향 (도 2 중, X 방향) 으로 유동시켜 띠판상의 유리 리본 (14) 으로 성형한다. 유리 리본 (14) 은, 소정 방향 (도 2 중, X 방향) 으로 유동하는 과정에서 냉각된 후, 리프트아웃 롤에 의해 용융 금속 (16) 으로부터 끌어올려지고, 서랭로 내에서 서랭되어, 판상 유리가 된다. 판상 유리는, 서랭로로부터 반출된 후, 절단기에 의해 소정의 치수 형상으로 절단되어, 제품인 유리판이 된다.The
성형 장치 (10) 는, 용융 금속 (16) 을 수용하는 욕조 (20), 욕조 (20) 의 상방에 형성되는 천정 (22), 및 욕조 (20) 와 천정 (22) 사이의 간극을 막는 측벽 (24) 등을 구비한다. 천정 (22) 에는 가스 공급로 (32) 가 형성되며, 가스 공급로 (32) 에는, 가열원으로서의 히터 (34) 가 삽입 통과된다.The
가스 공급로 (32) 는, 용융 금속 (16) 의 상방 공간에 환원성 가스를 공급하여, 용융 금속 (16) 의 산화를 방지한다. 환원성 가스는, 예를 들어, 수소 가스를 1 ∼ 15 체적%, 질소 가스를 85 ∼ 99 체적% 포함한다.The
히터 (34) 는, 유리 리본 (14) 의 이동 방향 및 폭 방향으로 간격을 두고, 용융 금속 (16) 및 유리 리본 (14) 상방에 복수 형성된다. 히터 (34) 의 출력은, 상류측으로부터 하류측을 향할수록 유리 리본 (14) 의 온도가 낮아지도록 제어된다. 또, 히터 (34) 의 출력은, 유리 리본 (14) 의 두께가 폭 방향 (Y 방향) 으로 균일해지도록 제어된다.A plurality of
성형 장치 (10) 는, 띠판상의 유리 리본 (14) 의 폭 방향에 있어서의 수축의 억제에 사용되는 지지 롤 (40) 을 갖는다. 지지 롤 (40) 은 쌍으로 사용되며, 유리 리본 (14) 의 양측 가장자리부를 누른다. 복수 쌍의 지지 롤 (40) 이, 유리 리본 (14) 의 이동 방향을 따라 간격을 두고 배치 형성된다. 지지 롤 (40) 은 유리 리본 (14) 과 접촉하는 회전 부재 (42) 를 선단부에 가지며, 회전 부재 (42) 가 회전함으로써 유리 리본 (14) 이 소정 방향으로 내보내진다. 유리 리본 (14) 은 소정 방향으로 이동하면서, 서서히 냉각되어 굳어진다.The
도 3 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 지지 롤을 나타내는 단면도이다. 지지 롤 (40) 은, 회전 부재 (42), 축 부재 (44), 장출 부재로서의 플랜지 (46), 전열 부재 (48), 가압 부재 (50), 제 1 탄성체 (54), 단열 부재 (60), 심 맞춤 부재 (64), 제 2 탄성체 (66) 등으로 구성된다.3 is a cross-sectional view showing a support roll according to the first embodiment of the present invention. The
회전 부재 (42) 는, 유리 리본 (14) 에 대한 슬립을 억제하기 위해서, 예를 들어 도 1 에 나타내는 바와 같이, 유리 리본 (14) 과 접촉하는 톱니바퀴상의 요철 (43) 을 외주에 가져도 된다. 톱니바퀴상 요철 (43) 의 볼록부의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 도 3 에 나타내는 바와 같이, 끝이 가느다란 모양 (예를 들어, 사각추상) 으로 형성되어도 된다. 톱니바퀴상 요철 (43) 은, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 회전 부재 (42) 의 외주의 두께 방향 (도 1 의 Y 방향) 으로 일렬 형성되어 있지만, 복수 열 형성되어도 된다.1, the rotating
회전 부재 (42) 는, 내부에 냉매 유로를 갖고 있지 않다. 또한, 회전 부재 (42) 의 관통공에 삽입 통과되는 축 부재 (44) 는 회전 부재 (42) 와는 다른 부재이기 때문에, 축 부재 (44) 에 형성되는 냉매 유로 (45) 는 회전 부재 (42) 의 외부에 형성되는 냉매 유로이다.The
회전 부재 (42) 는, 금속 재료보다 내열성이 높은 세라믹스로 형성된다. 회전 부재 (42) 의 세라믹스로는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 탄화규소 (SiC) 질 세라믹스, 질화규소 (Si3N4) 질 세라믹스 등이 사용된다. 탄화규소나 질화규소는, 용융 금속 (16) 의 비말이나 용융 금속 (16) 의 증기에 대한 내성이 높고, 또 고온 강도나 크리프 특성이 우수하다.The rotating
회전 부재 (42) 의 세라믹스의 종류는, 유리의 종류 등에 따라 선정된다. 예를 들어, 무알칼리 유리의 경우, 유리의 성형 온도가 높기 때문에, 내열 충격성이 우수한 질화규소질 세라믹스가 바람직하다. 질화규소질 세라믹스는, 무알칼리 유리와의 반응성이 낮은 점에서도 우수하다. 한편, 소다라임 유리의 경우, 질화규소질 세라믹스 외에, 탄화규소질 세라믹스나 알루미나계 세라믹스를 사용할 수 있다.The type of the ceramics of the
무알칼리 유리의 경우, 회전 부재 (42) 중, 적어도 유리 리본 (14) 과 접촉하는 부분이 질화규소질 세라믹스이면 되고, 회전 부재 (42) 전체가 질화규소질 세라믹스가 아니어도 된다. 예를 들어, 질화규소질 세라믹스 이외의 세라믹스로 이루어지는 기재 상에, 질화규소질 세라믹스의 층이 형성되어도 된다.In the case of alkali-free glass, at least the portion of the
질화규소질 세라믹스는, 질화규소의 분말과 소결 보조제의 분말을 포함하는 혼합 분말로 제조한 성형체를 소결한 소결체여도 된다. 소결 방법으로는, 상압 소결법, 가압 소결법 (핫프레스 소결, 가스압 소결을 포함한다) 등이 있다. 소결 보조제로는, 예를 들어, 알루미나 (Al2O3), 마그네시아 (MgO), 티타니아 (TiO2), 지르코니아 (ZrO2), 및 이트리아 (Y2O3) 에서 선택되는 적어도 1 종류가 사용된다.The silicon nitride ceramics may be a sintered body obtained by sintering a molded body made of a mixed powder containing a powder of silicon nitride and a powder of a sintering aid. Examples of the sintering method include a normal pressure sintering method, a pressure sintering method (including hot press sintering and gas pressure sintering), and the like. As sintering aids include, for example, alumina (Al 2 O 3), magnesia (MgO), titania (TiO 2), zirconia (ZrO 2), and at least one selected from yttria (Y 2 O 3) is Is used.
질화규소질 세라믹스는, 알루미늄 (Al) 의 함유량이 0.1 질량% 이하, 바람직하게는 1 질량% 미만, 마그네슘 (Mg) 의 함유량이 0.7 질량% 이하, 바람직하게는 0.7 질량% 미만, 티탄 (Ti) 의 함유량이 0.9 질량% 이하, 바람직하게는 0.9 질량% 미만이면 된다. Al 함유량, Mg 함유량 및 Ti 함유량이 상기의 범위이면, 회전 부재 (42) 와 유리 리본 (14) 의 반응성이 낮고, 또 회전 부재 (42) 와 유리 리본 (14) 이 잘 들러붙지 않아, 양호한 내구성이 얻어진다. Al 함유량, Mg 함유량 및 Ti 함유량은, 각각 0 질량% 여도 된다.The silicon nitride ceramics preferably has a content of aluminum (Al) of 0.1 mass% or less, preferably 1 mass% or less, a content of magnesium (Mg) of 0.7 mass% or less, preferably 0.7 mass% or less, The content may be 0.9 mass% or less, preferably 0.9 mass% or less. When the Al content, the Mg content, and the Ti content are in the above ranges, the reactivity between the rotating
질화규소질 세라믹스는, 지르코늄 (Zr) 의 함유량이 3.5 질량% 이하, 바람직하게는 3.5 질량% 미만, 이트륨 (Y) 의 함유량이 0.5 질량% 이상, 바람직하게는 0.5 질량% 초과, 10 질량% 이하, 바람직하게는 10 질량% 미만이면 된다. Zr 이나 Y 는, Al 이나 Mg, Ti 에 비해 유리 리본 (14) 과 상호 확산되기 어려운 성분이기 때문에, 상기의 범위에서 함유되어도 된다. 상기의 범위에서 함유됨으로써, 질화규소 분말의 소결을 촉진할 수 있다. Zr 은 임의 성분으로서, Zr 함유량은 0 질량% 여도 된다.The silicon nitride ceramics has a content of zirconium (Zr) of 3.5 mass% or less, preferably 3.5 mass% or less, a content of yttrium (Y) of 0.5 mass% or more, preferably 0.5 mass% or more, Preferably less than 10% by mass. Zr and Y are components that are less likely to be mutually diffused with the
또한, 본 실시형태의 질화규소질 세라믹스는, 상압 소결법 또는 가압 소결법에 의해 얻어지는 소결체라고 했지만, 반응 소결법에 의해 얻어지는 소결체여도 된다. 반응 소결법은, 금속 규소 (Si) 의 분말로 성형된 성형체를 질소 분위기 중에서 가열하는 방법이다. 반응 소결법은, 소결 보조제를 사용하지 않기 때문에, 고순도의 소결체가 얻어지고, 소결체의 유리 리본 (14) 에 대한 내구성을 향상시킬 수 있다.The silicon nitride ceramics of the present embodiment is a sintered body obtained by a normal pressure sintering method or a pressure sintering method, but may be a sintered body obtained by a reaction sintering method. The reaction sintering method is a method of heating a shaped body molded from powder of metal silicon (Si) in a nitrogen atmosphere. Since the sintering aid does not use a sintering aid, a high-purity sintered body can be obtained and the durability of the sintered body to the
제품인 유리판은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 액정 디스플레이 (LCD) 나 플라즈마 디스플레이 (PDP), 유기 EL 디스플레이 등의 플랫 패널 디스플레이 (FPD) 용이어도 된다. 최근, FPD 의 박형화가 진행되고 있고, FPD 용의 유리판의 박판화가 진행되고 있다. 특히 디스플레이 기판용 유리판의 경우, 바람직하게는 0.7 ㎜ 이하, 보다 바람직하게는 0.3 ㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 0.2 ㎜ 이하, 특히 바람직하게는 0.1 ㎜ 이하의 유리판이 요망되고 있다. 그 때문에, 유리 리본 (14) 의 두께가 얇아지고 있고, 유리 리본 (14) 의 폭 방향의 수축력이 강해짐과 함께, 유리 리본 (14) 의 성형 온도가 높아지고 있다. 본 실시형태의 지지 롤 (40) 은, 상세하게는 후술하지만, 회전 부재 (42) 의 관통공에 삽입 통과되는 축 부재 (44) 의 외주와 회전 부재 (42) 의 내주 사이에, 회전 부재 (42) 보다 낮은 열전도율을 갖는 단열 부재 (60) 가 배치 형성되어 있기 때문에, 회전 부재 (42) 의 균열을 억제할 수 있어, FPD 용의 유리판의 성형에 적합하다.The glass plate, which is a product, is not particularly limited and may be, for example, a flat panel display (FPD) such as a liquid crystal display (LCD), a plasma display (PDP), or an organic EL display. In recent years, the thinning of FPD has been progressing, and the thinning of the glass plate for FPD is progressing. In particular, in the case of a glass substrate for a display substrate, a glass plate of preferably 0.7 mm or less, more preferably 0.3 mm or less, further preferably 0.2 mm or less, particularly preferably 0.1 mm or less is desired. As a result, the thickness of the
제품인 유리판의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 유리판의 조성은, 예를 들어, 산화물 기준의 질량% 표시로, SiO2 : 50 ∼ 75 %, Al2O3 : 0.1 ∼ 24 %, B2O3 : 0 ∼ 12 %, MgO : 0 ∼ 10 %, CaO : 0 ∼ 14.5 %, SrO : 0 ∼ 24 %, BaO : 0 ∼ 13.5 %, Na2O : 0 ∼ 20 %, K2O : 0 ∼ 20 %, ZrO2 : 0 ∼ 5 %, MgO + CaO + SrO + BaO : 5 ∼ 29.5 %, Na2O + K2O : 0 ∼ 20 % 를 함유한다.The kind of the glass plate as the product is not particularly limited. The composition of the glass plate is, for example, expressed in mass% based on the oxide, and includes 50 to 75% of SiO 2 , 0.1 to 24% of Al 2 O 3 , 0 to 12% of B 2 O 3 , 0 to 10 , 0 to 14.5% of CaO, 0 to 24% of SrO, 0 to 13.5% of BaO, 0 to 20% of Na 2 O, 0 to 20% of K 2 O, 0 to 5% of ZrO 2 , + CaO + SrO + BaO: 5 to 29.5%, and Na 2 O + K 2 O: 0 to 20%.
유리판은, 예를 들어, 무알칼리 유리로 형성되어도 된다. 무알칼리 유리는, 알칼리 금속 산화물 (Na2O, K2O, Li2O 등) 을 실질적으로 함유하지 않는 유리이다. 무알칼리 유리는, 알칼리 금속 산화물의 함유량의 합계량이 0.1 질량% 이하이면 된다.The glass plate may be formed of, for example, alkali-free glass. The alkali-free glass is a glass substantially containing no alkali metal oxide (Na 2 O, K 2 O, Li 2 O, etc.). In the alkali-free glass, the total content of the alkali metal oxide may be 0.1% by mass or less.
무알칼리 유리는, 예를 들어, 산화물 기준의 질량% 표시로, SiO2 : 50 ∼ 70 % (바람직하게는 50 ∼ 66 %), Al2O3 : 10.5 ∼ 24 %, B2O3 : 0 ∼ 12 %, MgO : 0 ∼ 10 % (바람직하게는 0 ∼ 8 %), CaO : 0 ∼ 14.5 %, SrO : 0 ∼ 24 %, BaO : 0 ∼ 13.5 %, ZrO2 : 0 ∼ 5 %, MgO + CaO + SrO + BaO : 8 ∼ 29.5 % (바람직하게는 9 ∼ 29.5 %) 를 함유한다.The alkali-free glass may be, for example, expressed in mass% based on the oxide,
무알칼리 유리는, 높은 변형점과 높은 용해성을 양립하는 경우, 바람직하게는 산화물 기준의 질량% 표시로, SiO2 : 58 ∼ 66 %, Al2O3 : 15 ∼ 22 %, B2O3 : 5 ∼ 12 %, MgO : 0 ∼ 8 %, CaO : 0 ∼ 9 %, SrO : 3 ∼ 12.5 %, BaO : 0 ∼ 2 %, MgO + CaO + SrO + BaO : 9 ∼ 18 % 를 함유한다.The alkali-free glass preferably contains 58 to 66% of SiO 2 , 15 to 22% of Al 2 O 3, and 15 to 22% of B 2 O 3 : SiO 2 in terms of% by mass based on the oxide, 5 to 12%, MgO: 0 to 8%, CaO: 0 to 9%, SrO: 3 to 12.5%, BaO: 0 to 2% and MgO + CaO + SrO + BaO: 9 to 18%.
무알칼리 유리는, 특히 높은 변형점을 얻고자 하는 경우, 바람직하게는 산화물 기준의 질량% 표시로, SiO2 : 54 ∼ 73 %, Al2O3 : 10.5 ∼ 22.5 %, B2O3 : 0 ∼ 5.5 %, MgO : 0 ∼ 10 %, CaO : 0 ∼ 9 %, SrO : 0 ∼ 16 %, BaO : 0 ∼ 2.5 %, MgO + CaO + SrO + BaO : 8 ∼ 26 % 를 함유한다.In order to obtain a particularly high strain point, the alkali-free glass preferably contains 54 to 73% SiO 2 , 10.5 to 22.5% Al 2 O 3 , B 2 O 3 : 0% , CaO: 0 to 9%, SrO: 0 to 16%, BaO: 0 to 2.5%, MgO + CaO + SrO + BaO: 8 to 26%.
축 부재 (44) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이 측벽 (24) 을 관통하고 있고, 측벽 (24) 의 외측에 배치 형성되는 구동 장치 (36) 와 접속된다. 구동 장치 (36) 는, 모터나 감속기 등으로 구성되고, 축 부재 (44) 의 중심선을 중심으로 축 부재 (44) 를 회전시킨다. 축 부재 (44) 는, 회전 부재 (42) 의 중앙부에 형성되는 관통공에 삽입 통과되고, 회전 부재 (42) 와 함께 회전한다.The
축 부재 (44) 는, 예를 들어 금속 재료로 원통상으로 형성되어도 되고, 물 등의 냉매가 통과하는 냉매 유로 (45) 를 내부에 갖는다. 냉매는, 유체이면 되고, 공기 등이어도 된다.The
플랜지 (46) 는, 축 부재 (44) 와 일체로 형성되어도 된다. 플랜지 (46) 는, 축 부재 (44) 의 도중에서, 축 부재 (44) 의 외주로부터 회전 부재 (42) 의 직경 방향으로 장출된다. 플랜지 (46) 의 내주에는 축 부재 (44) 의 냉매 유로 (45) 로부터 분기되는 분기로 (47) 가 형성되며, 분기로 (47) 는 플랜지 (46) 의 외주 부근까지 연장되어 있다. 분기로 (47) 를 통과하는 냉매에 의해 플랜지 (46) 가 냉각된다.The
전열 부재 (48) 는, 예를 들어 링상으로 형성된다. 전열 부재 (48) 의 내경은 축 부재 (44) 의 외경보다 크고, 전열 부재 (48) 는 축 부재 (44) 와 접촉하지 않는다. 전열 부재 (48) 는, 플랜지 (46) 의 회전 부재 (42) 측의 측면에 형성되는 위치 결정 홈 (49) 에 의해 위치 결정된다.The
전열 부재 (48) 는, 플랜지 (46) 와 회전 부재 (42) 사이에 형성되며, 회전 부재 (42) 보다 높은 열전도율을 갖고, 유리 리본 (14) 으로부터 전달된 회전 부재 (42) 의 열을 플랜지 (46) 로 빠지게 한다. 회전 부재 (42) 의 외주가 유리 리본 (14) 과 들러붙지 않을 정도의 온도로 유지되고, 회전 토크를 경감할 수 있다.The heat
여기서, 전열 부재 (48) 의 열전도율 및 회전 부재 (42) 의 열전도율은, 지지 롤 (40) 의 사용 온도에서 측정한다. 지지 롤 (40) 의 사용 온도에 있어서, 전열 부재 (48) 의 열전도율은 바람직하게는 30 ∼ 200 W/(m·℃) 이다.Here, the thermal conductivity of the
플랜지 (46) 가 전열 부재 (48) 를 냉각시키고, 전열 부재 (48) 가 회전 부재 (42) 를 측면으로부터 냉각시키기 때문에, 회전 부재 (42) 가 내주로부터 냉각되는 경우에 비해, 회전 부재 (42) 의 직경 방향에 있어서의 온도 구배가 완만해져, 회전 부재 (42) 의 열응력에 의한 파손을 억제할 수 있다.The
전열 부재 (48) 는, 회전 부재 (42) 보다 높은 열전도율을 갖고 있으면 되고, 예를 들어 금속이나 카본 등으로 형성된다. 금속이나 카본은 세라믹스보다 부드러워, 전열 부재 (48) 와 회전 부재 (42) 가 밀접하기 쉽다. 따라서, 접촉 열저항이 낮고, 전열 효율이 좋다. 내열성의 관점에서 카본이 특히 바람직하다.The heat
전열 부재 (48) 가 플랜지 (46) 와 동일한 재료로 형성되는 경우, 전열 부재 (48) 와 플랜지 (46) 는 일체로 형성되어도 된다.When the
가압 부재 (50) 는, 회전 부재 (42) 를 전열 부재 (48) 에 가압하고, 전열 부재 (48) 와 회전 부재 (42) 의 접촉 열저항을 낮춘다. 가압 부재 (50) 는, 회전 부재 (42) 를 기준으로 하여, 전열 부재 (48) 와는 반대측에 배치 형성된다.The pressing
가압 부재 (50) 는, 예를 들어 가압 부재 본체 (51) 및 접촉부 (52) 로 구성된다. 가압 부재 본체 (51) 는 예를 들어 금속으로 형성되고, 가압 부재 본체 (51) 의 중앙부에 형성되는 관통공에 축 부재 (44) 가 삽입 통과된다. 접촉부 (52) 는, 전열 부재 (48) 와 동일하게 링상으로 형성되어도 된다. 접촉부 (52) 의 외경은 축 부재 (44) 의 내경보다 크고, 접촉부 (52) 는 축 부재 (44) 와 접촉하지 않고 회전 부재 (42) 에 있어서의 전열 부재 (48) 의 접촉 부분의 반대측을 집중적으로 누른다. 접촉부 (52) 는, 금속이나 카본으로 형성된다. 내열성의 관점에서 카본이 특히 바람직하다. 접촉부 (52) 는, 가압 부재 본체 (51) 의 회전 부재 (42) 측의 측면에 형성되는 위치 결정 홈 (53) 에 의해 위치 결정된다. 접촉부 (52) 가 가압 부재 본체 (51) 와 동일한 재료로 형성되는 경우, 접촉부 (52) 와 가압 부재 본체 (51) 는 일체로 형성되어도 된다.The pressing
제 1 탄성체 (54) 는, 축 부재 (44) 의 축 방향으로 자유롭게 변위할 수 있는 가압 부재 (50) 를 회전 부재 (42) 를 향하게 하여 탄성 지지한다. 제 1 탄성체 (54) 는 예를 들어 접시 스프링으로 구성되며, 제 1 탄성체 (54) 에 형성되는 관통공에 축 부재 (44) 가 삽입 통과된다. 축 부재 (44) 는 나사 축부 (44a) 를 갖고, 나사 축부 (44a) 에 나사 결합되는 제 1 너트 (58) 와 회전 부재 (42) 사이에 제 1 탄성체 (54) 가 자연 상태보다 줄어든 상태로 배치 형성된다. 온도 변화 등으로 치수 변화가 생기는 경우에, 가압 부재 (50) 에 의해 회전 부재 (42) 가 전열 부재 (48) 에 항상 가압된다.The first
또한, 본 실시형태의 제 1 탄성체 (54) 는 접시 스프링으로 구성되지만, 코일 스프링으로 구성되어도 되고, 제 1 탄성체 (54) 의 구성은 특별히 한정되지 않는다. 또, 제 1 탄성체 (54) 는 없어도 되고, 이 경우 제 1 너트 (58) 를 조임으로써 제 1 너트 (58) 가 가압 부재 (50) 를 누르고, 가압 부재 (50) 가 회전 부재 (42) 를 전열 부재 (48) 에 가압한다.Further, the first
단열 부재 (60) 는, 예를 들어 통상으로 형성된다. 단열 부재 (60) 는, 가공성이나 비용의 관점에서, 둘레 방향에 복수의 분할체 (예를 들어 2 개의 반할체 (半割體)) 로 분할되어도 된다.The
단열 부재 (60) 는, 회전 부재 (42) 의 내주와 축 부재 (44) 의 외주 사이에 배치 형성되며, 회전 부재 (42) 보다 낮은 열전도율을 갖고, 회전 부재 (42) 의 열이 축 부재 (44) 로 빠져나가는 것을 억제한다. 회전 부재 (42) 의 직경 방향에 있어서의 온도 구배가 보다 완만해져, 회전 부재 (42) 의 열응력에 의한 파손을 억제할 수 있다.The
여기서, 단열 부재 (60) 의 열전도율 및 회전 부재 (42) 의 열전도율은, 지지 롤 (40) 의 사용 온도에서 측정한다. 지지 롤 (40) 의 사용 온도에 있어서, 단열 부재 (60) 의 열전도율은 바람직하게는 0.01 ∼ 30 W/(m·℃) 이다.Here, the thermal conductivity of the
단열 부재 (60) 의 재료는, 회전 부재 (42) 의 재료보다 열전도율이 낮은 것이면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 슬레이트 등이 사용된다. 슬레이트는, 예를 들어 점판암 등의 암석으로 이루어지는 천연 슬레이트, 시멘트에 섬유 소재를 혼입시킨 인조 슬레이트 중 어느 것이어도 된다.The material of the
단열 부재 (60) 의 외주면은, 회전 부재 (42) 의 내주면과 접촉하는 접촉면으로서, 회전 부재 (42) 의 중심선을 따라 플랜지 (46) 를 향할수록 직경이 작아지는 테이퍼 형상이다. 동일하게, 회전 부재 (42) 의 내주면은, 단열 부재 (60) 의 외주면과 접촉하는 접촉면으로서, 회전 부재 (42) 의 중심선을 따라 플랜지 (46) 를 향할수록 직경이 작아지는 테이퍼 형상이다. 서로 접촉하는 단열 부재 (60) 및 회전 부재 (42) 중 적어도 어느 일방의 접촉면이 테이퍼 형상이면, 단열 부재 (60) 와 회전 부재 (42) 사이의 들러붙음을 저감할 수 있다. 또한, 테이퍼의 방향은 역방향이어도 되고, 각 접촉면은, 회전 부재 (42) 의 중심선을 따라 플랜지 (46) 를 향할수록 직경이 커지는 테이퍼 형상이어도 된다.The outer circumferential surface of the
심 맞춤 부재 (64) 는, 단열 부재 (60) 의 중심선과 축 부재 (44) 의 중심선을 맞추는 것이며, 예를 들어 통상으로 형성되고, 단열 부재 (60) 의 내주와 축 부재 (44) 의 외주 사이에 배치 형성된다. 심 맞춤 부재 (64) 는 축 부재 (44) 와 동일하게 금속으로 형성되어도 된다. 심 맞춤 부재 (64) 와 축 부재 (44) 의 열팽창차가 작기 때문에, 심 맞춤 부재 (64) 와 축 부재 (44) 의 클리어런스를 좁게 설정할 수 있고, 심 맞춤 부재 (64) 와 축 부재 (44) 의 들러붙음을 저감할 수 있다.The
심 맞춤 부재 (64) 는, 단열 부재 (60) 가 둘레 방향으로 복수의 분할체로 분할되는 경우에, 복수의 분할체의 위치를 맞추는 역할을 한다.The
심 맞춤 부재 (64) 의 외주면은, 단열 부재 (60) 의 내주면과 접촉하는 접촉면으로서, 회전 부재 (42) 의 중심선을 따라 플랜지 (46) 를 향할수록 직경이 작아지는 테이퍼 형상이다. 동일하게, 단열 부재 (60) 의 내주면은, 심 맞춤 부재 (64) 의 외주면과 접촉하는 접촉면으로서, 회전 부재 (42) 의 중심선을 따라 플랜지 (46) 를 향할수록 직경이 작아지는 테이퍼 형상이다. 서로 접촉하는 심 맞춤 부재 (64) 및 단열 부재 (60) 중 적어도 어느 일방의 접촉면이 테이퍼 형상이면, 심 맞춤 부재 (64) 와 단열 부재 (60) 의 들러붙음을 저감할 수 있다. 또한, 테이퍼의 방향은 역방향이어도 되고, 각 접촉면은, 회전 부재 (42) 의 중심선을 따라 플랜지 (46) 를 향할수록 직경이 커지는 테이퍼 형상이어도 된다.The outer circumferential surface of the
또한, 본 실시형태에서는, 단열 부재 (60) 의 내주와 축 부재 (44) 의 외주 사이에 심 맞춤 부재 (64) 가 배치 형성되지만, 심 맞춤 부재 (64) 가 없어도 되고, 단열 부재 (60) 의 내주와 축 부재 (44) 의 외주 사이에 약간의 클리어런스가 있어도 된다.Although the centering
제 2 탄성체 (66) 는, 축 부재 (44) 의 축 방향으로 자유롭게 변위할 수 있는 심 맞춤 부재 (64) 를 개재하여, 축 부재 (44) 의 축 방향으로 자유롭게 변위할 수 있는 단열 부재 (60) 를 플랜지 (46) 를 향하게 하여 탄성 지지한다. 제 2 탄성체 (66) 는 예를 들어 접시 스프링으로 구성되고, 제 2 탄성체 (66) 에 형성되는 관통공에 축 부재 (44) 가 삽입 통과된다. 축 부재 (44) 의 나사 축부 (44a) 에 나사 결합되는 제 2 너트 (68) 와 심 맞춤 부재 (64) 사이에 제 2 탄성체 (66) 가 자연 상태보다 줄어든 상태로 배치 형성된다. 온도 변화 등으로 치수 변화가 생기는 경우에, 심 맞춤 부재 (64) 와 단열 부재 (60) 의 이간을 방지할 수 있고, 또 단열 부재 (60) 와 회전 부재 (42) 의 이간을 방지할 수 있다.The second
또한, 본 실시형태의 제 2 탄성체 (66) 는 접시 스프링으로 구성되지만, 코일 스프링으로 구성되어도 되고, 제 2 탄성체 (66) 의 구성은 특별히 한정되지 않는다. 심 맞춤 부재 (64) 가 없는 경우, 제 2 탄성체 (66) 는 단열 부재 (60) 와 접촉하고, 단열 부재 (60) 를 플랜지 (46) 를 향하게 하여 탄성 지지한다. 또, 제 2 탄성체 (66) 는 없어도 되고, 이 경우, 제 2 너트 (68) 를 조임으로써, 심 맞춤 부재 (64) 와 단열 부재 (60) 가 밀접하고, 단열 부재 (60) 와 회전 부재 (42) 가 밀접한다.Further, the second
본 실시형태의 지지 롤 (40) 은, 유리 리본 (14) 의 성형성을 고려하면, 성형 장치 (10) 의 성형역 (유리 리본 (14) 이 104.5 ∼ 107.5 dPa·s 인 점도 범위의 영역) 에서 사용하는 것이 바람직하다. 무알칼리 유리의 경우, 유리 리본 (14) 이 104.5 ∼ 107.5 dPa·s 인 점도 범위는, 유리 리본 (14) 이 946 ∼ 1200 ℃ 의 온도 범위에 상당한다.The
또한, 지지 롤 (40) 은, 일반적인 구성의 지지 롤과 조합하여 사용되어도 되고, 성형역의 일부에서 사용되어도 된다.Further, the
[제 2 실시형태][Second Embodiment]
상기 제 1 실시형태의 지지 롤은, 플랜지 (46) 와 회전 부재 (42) 사이에, 회전 부재 (42) 보다 높은 열전도율의 전열 부재 (48) 를 갖는다. 이것에 대하여, 본 실시형태의 지지 롤은, 플랜지와 회전 부재 사이에, 회전 부재보다 낮은 열전도율의 단열 부재를 갖는다. 본 실시형태의 지지 롤은, 제 1 실시형태의 지지 롤보다 열이 잘 빠져나가지 않는 만큼, 고온이 되기 쉽고, 유리 리본 (14) 과 들러붙기 쉽다. 따라서, 성형 장치 (10) 에 있어서, 본 실시형태의 지지 롤은, 제 1 실시형태의 지지 롤보다 하류측의 저온역 (유리 리본 (14) 이 107.5 초과 ∼ 107.65 dPa·s 인 점도 범위의 영역) 에서 사용되어도 된다. 무알칼리 유리의 경우에는, 유리 리본 (14) 이 107.5 초과 ∼ 107.65 dPa·s 인 점도 범위는 937 ℃ 이상 946 ℃ 미만의 온도 범위에 상당한다.The support roll of the first embodiment has a
도 4 는, 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 지지 롤을 나타내는 단면도이다. 지지 롤 (140) 은, 회전 부재 (142), 축 부재 (144), 장출 부재로서의 플랜지 (146), 제 2 단열 부재 (148), 제 1 단열 부재 (160), 심 맞춤 부재 (164), 탄성체 (166) 등으로 구성된다.4 is a cross-sectional view showing a support roll according to a second embodiment of the present invention. The
회전 부재 (142) 는, 도 3 등에 나타내는 회전 부재 (42) 와 동일하게 구성된다.The rotating
축 부재 (144) 는, 도 3 등에 나타내는 축 부재 (44) 와 동일하게 구성되고, 회전 부재 (142) 의 중앙부에 형성되는 관통공에 삽입 통과되고, 회전 부재 (142) 와 함께 회전한다. 축 부재 (144) 는, 물 등의 냉매가 통과하는 냉매 유로 (145) 를 내부에 갖는다.The
플랜지 (146) 는, 축 부재 (144) 와 일체로 형성되어도 된다. 플랜지 (146) 는, 축 부재 (144) 의 도중에서, 축 부재 (144) 의 외주로부터 회전 부재 (142) 의 직경 방향으로 장출된다. 플랜지 (146) 의 내주에는 축 부재 (144) 의 냉매 유로 (145) 로부터 분기하는 분기로 (147) 가 형성되고, 분기로 (147) 는 플랜지 (146) 의 외주 부근까지 연장되어 있다. 분기로 (147) 를 통과하는 냉매에 의해 플랜지 (146) 가 냉각된다.The
제 2 단열 부재 (148) 는, 예를 들어 링상으로 형성된다. 제 2 단열 부재 (148) 의 내경은 축 부재 (144) 의 외경보다 크고, 제 2 단열 부재 (148) 는 축 부재 (144) 와 접촉하지 않는다. 제 2 단열 부재 (148) 는, 플랜지 (146) 의 회전 부재 (142) 측의 측면에 형성되는 위치 결정 홈 (149) 에 의해 위치 결정된다.The second
제 2 단열 부재 (148) 는, 회전 부재 (142) 와 플랜지 (146) 사이에 형성되며, 회전 부재 (142) 보다 낮은 열전도율을 갖고, 유리 리본 (14) 으로부터 전달된 회전 부재 (142) 의 열이 플랜지 (146) 로 빠져나가는 것을 억제한다. 회전 부재 (142) 가 측면으로부터 냉각되기 어렵고, 회전 부재 (142) 와의 접촉에 의해 유리 리본 (14) 이 냉각되기 어려워, 굳어지기 어렵다. 이것에 의해, 회전 부재 (142) 가 유리 리본 (14) 을 누르기 쉽고, 유리 리본 (14) 의 폭 방향의 수축을 억제하기 쉽다. 유리 리본 (14) 의 온도가 낮은 부분에 대하여 특히 유효하다.The second
여기서, 제 2 단열 부재 (148) 의 열전도율 및 회전 부재 (142) 의 열전도율은, 지지 롤 (140) 의 사용 온도에서 측정한다. 지지 롤 (140) 의 사용 온도에 있어서, 제 2 단열 부재 (148) 의 열전도율은 바람직하게는 0.01 ∼ 30 W/(m·℃) 이다.Here, the thermal conductivity of the second
제 2 단열 부재 (148) 의 재료는, 회전 부재 (142) 보다 낮은 열전도율의 재료이면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 슬레이트 등이 사용된다.The material of the second
제 2 단열 부재 (148) 와 회전 부재 (142) 는 밀접하고 있을 필요는 없고, 제 1 실시형태의 가압 부재 (50) 및 제 1 탄성체 (54) 에 상당하는 부재는 없어도 된다.The second
제 1 단열 부재 (160) 는, 도 3 등에 나타내는 단열 부재 (60) 와 동일하게 구성되며, 회전 부재 (142) 의 내주와 축 부재 (144) 의 외주 사이에 배치 형성되고, 회전 부재 (142) 보다 낮은 열전도율을 갖고, 회전 부재 (142) 의 열이 축 부재 (144) 로 빠져나가는 것을 억제한다. 회전 부재 (142) 의 직경 방향에 있어서의 온도 구배가 보다 완만해져, 회전 부재 (142) 의 열응력에 의한 파손을 억제할 수 있다.3 and is disposed between the inner periphery of the
심 맞춤 부재 (164) 는, 도 3 등에 나타내는 심 맞춤 부재 (64) 와 동일하게 구성되고, 제 1 단열 부재 (160) 의 중심선과 축 부재 (144) 의 중심선을 맞추는 것이며, 예를 들어 통상으로 형성되고, 제 1 단열 부재 (160) 의 내주와 축 부재 (144) 의 외주 사이에 배치 형성된다.The
또한, 본 실시형태에서는, 제 1 단열 부재 (160) 의 내주와 축 부재 (144) 의 외주 사이에 심 맞춤 부재 (164) 가 배치 형성되지만, 심 맞춤 부재 (164) 가 없어도 되고, 제 1 단열 부재 (160) 의 내주와 축 부재 (144) 의 외주 사이에 약간의 클리어런스가 있어도 된다.In this embodiment, the
탄성체 (166) 는, 도 3 등에 나타내는 제 2 탄성체 (66) 와 동일하게 구성되고, 축 부재 (144) 의 축 방향으로 자유롭게 변위할 수 있는 심 맞춤 부재 (164) 를 개재하여, 축 부재 (144) 의 축 방향으로 자유롭게 변위할 수 있는 제 1 단열 부재 (160) 를 플랜지 (146) 를 향하게 하여 탄성 지지한다. 탄성체 (166) 는 예를 들어 접시 스프링으로 구성되고, 탄성체 (166) 에 형성되는 관통공에 축 부재 (144) 가 삽입 통과된다. 축 부재 (144) 의 나사축부 (144a) 에 나사 결합되는 너트 (168) 와 심 맞춤 부재 (164) 사이에 탄성체 (166) 가 자연 상태보다 줄어든 상태로 배치 형성된다. The
또한, 본 실시형태의 탄성체 (166) 는 접시 스프링으로 구성되지만, 코일 스프링으로 구성되어도 되고, 탄성체 (166) 의 구성은 특별히 한정되지 않는다. 심 맞춤 부재 (164) 가 없는 경우, 탄성체 (166) 는 제 1 단열 부재 (160) 와 접촉하고, 제 1 단열 부재 (160) 를 플랜지 (146) 를 향하게 하여 탄성 지지한다. 또, 탄성체 (166) 는 없어도 되고, 이 경우, 너트 (168) 를 조임으로써, 심 맞춤 부재 (164) 와 제 1 단열 부재 (160) 가 밀접하고, 제 1 단열 부재 (160) 와 회전 부재 (142) 가 밀접한다.The
실시예Example
예 1 ∼ 4 에서는, 용융 유리에 대한 소결체의 젖음성과, 소결체 중에 함유되는 불순물의 관계에 대해서 조사하였다.In Examples 1 to 4, the relationship between the wettability of the sintered body with respect to the molten glass and the impurities contained in the sintered body was examined.
평가용의 시험편 및 시험판은, 예마다 상이한 질화규소 (Si3N4) 질 세라믹스의 소결체를 가공하여 제조하였다.The test pieces and the test plates for evaluation were prepared by processing sintered bodies of silicon nitride (Si 3 N 4 ) vapors different from each other.
소결체 중의 불순물의 함유량은, 소결체로부터 각상 (角狀) 으로 잘라낸 시험편을 글로 방전 질량 분석법으로 분석하여 측정하였다. 측정의 대상으로 한 불순물은, 소결 보조제로서 함유되는 것으로서, 알루미늄 (Al), 마그네슘 (Mg), 티탄 (Ti), 지르코늄 (Zr), 이트륨 (Y) 이다.The content of impurities in the sintered body was measured by analyzing a specimen cut out in a square shape from the sintered body by glow discharge mass spectrometry. The impurities to be measured are aluminum (Al), magnesium (Mg), titanium (Ti), zirconium (Zr), and yttrium (Y) contained as a sintering aid.
용융 유리에 대한 소결체의 젖음성은, 고온 젖음성 시험기 (알박 이공사 제조, WET1200) 에 의해 측정하였다. 구체적으로는 무알칼리 유리 (아사히가라스사 제조, AN100) 의 각상 유리편을 두께 1 ㎜ 로 가공한 시험판 상에 재치 (載置) 하고, 질소 분위기 중, 1150 ℃ 까지 10 분 동안 승온하고, 1150 ℃ 에서 10 분간 유지하여 용융 유리를 생성한 후, 온도를 1150 ℃ 에서 1050 ℃ 로 90 초 동안 강하하고 1050 ℃ 에서 유지하여, 액적의 접촉각을 측정하였다. 측정은, 1050 ℃ 로 강하한 시점, 및 그 시점으로부터 2 시간 후, 4 시간 후, 6 시간 후, 8 시간 후에 실시하였다. 접촉각이 클수록, 용융 유리가 소결체에 잘 젖지 않는 것을 의미하기 때문에, 용융 유리와 소결체의 반응성이 낮은 것을 나타내는 것이 된다. 또, 접촉각의 시간 변화가 적을수록, 젖기 어려움이 지속되기 쉬운 것을 의미한다.The wettability of the sintered body to the molten glass was measured by a high temperature wettability tester (WET1200, manufactured by ULVAC KK). Concretely, each glass piece of an alkali-free glass (AN100, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) was placed on a test plate having a thickness of 1 mm, the temperature was elevated to 1150 캜 for 10 minutes in a nitrogen atmosphere, For 10 minutes to produce molten glass, and then the temperature was dropped from 1150 占 폚 to 1050 占 폚 for 90 seconds and maintained at 1050 占 폚 to measure the contact angle of the droplet. The measurement was carried out at the point of dropping to 1050 占 폚, and 2 hours, 4 hours, 6 hours, and 8 hours after that point. The larger the contact angle means that the molten glass does not wet well on the sintered body, it indicates that the reactivity between the molten glass and the sintered body is low. Further, the smaller the change in the contact angle with time, the easier the wetting is likely to last.
평가의 결과를 표 1 및 도 5 에 나타낸다. 도 5 중, 세로축은 접촉각 (˚), 가로축은 경과 시간 (h : hours) 을 나타낸다. 또한, 10000 질량ppm 은 1 질량% 이다.The evaluation results are shown in Table 1 and Fig. 5, the vertical axis represents the contact angle (DEG), and the horizontal axis represents elapsed time (h: hours). Further, 10000 mass ppm is 1 mass%.
표 1 및 도 5 로부터 분명한 바와 같이, Al 함유량이 0.1 질량% 이하, 바람직하게는 0.1 질량% 미만, Mg 함유량이 0.7 질량% 이하, 바람직하게는 0.7 질량% 미만, Ti 함유량이 0.9 질량% 이하, 바람직하게는 0.9 질량% 미만, Zr 함유량이 3.5 질량% 이하, 바람직하게는 3.5 질량% 미만, Y 함유량이 0.5 질량% 이상, 10 질량% 이하, 바람직하게는 0.5 질량% 초과, 10 질량% 미만이면, 접촉각의 시간 변화가 적고, 8 시간 경과 후의 접촉각이 크기 때문에, 양호한 내구성이 얻어지는 것을 알 수 있다.As apparent from Table 1 and Fig. 5, the Al content is 0.1 mass% or less, preferably less than 0.1 mass%, the Mg content is 0.7 mass% or less, preferably 0.7 mass% or less, the Ti content is 0.9 mass% Preferably less than 0.9 mass%, a Zr content of 3.5 mass% or less, preferably less than 3.5 mass%, a Y content of 0.5 mass% or more and 10 mass% or less, preferably 0.5 mass% or less and 10 mass% or less , The time change of the contact angle is small, and the contact angle after 8 hours is large, so that good durability can be obtained.
이상, 지지 롤, 유리판의 제조 방법 및 유리판의 제조 장치의 실시형태 등을 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않는다. 본 발명은, 특허 청구의 범위에 기재된 취지의 범위에서 변형이나 개량이 가능하다.While the embodiments of the support roll, the method of manufacturing the glass plate, and the apparatus of manufacturing the glass plate have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments. The present invention can be modified or improved within the scope of the claims.
예를 들어, 상기 실시형태의 지지 롤 (40) 은, 용융 금속 (16) 상에서 유리 리본 (14) 을 성형하는 플로트법에서 사용되지만, 다른 성형 방법에서 사용되어도 되고, 예를 들어 퓨전법에서 사용되어도 된다.For example, the
상기 실시형태의 회전 부재 (42) 는, 외주에 톱니바퀴상의 요철을 갖지만, 외주에 톱니바퀴상의 요철을 갖지 않아도 된다. 회전 부재의 내부에 냉매가 흐르고 있지 않기 때문에, 회전 부재의 근방에 있어서, 유리 리본이 강하게 냉각되지 않아, 굳어지기 어렵다. 따라서, 톱니바퀴상의 요철이 없어도, 회전 부재가 유리 리본을 누르기 쉬워, 유리 리본의 폭 방향의 수축을 억제할 수 있다.The
도 6 은, 변형예에 의한 회전 부재를 나타내는 단면도이다. 도 7 은, 도 6 의 회전 부재의 볼록형상의 치수를 나타내는 도면 그 1 이다. 도 8 은, 도 6 의 회전 부재의 볼록형상의 치수를 나타내는 도면 그 2 이다.6 is a cross-sectional view showing a rotating member according to a modification. Fig. 7 is a
도 6 에 나타내는 회전 부재 (242) 는, 도 3 에 나타내는 회전 부재 (42), 또는 도 4 에 나타내는 회전 부재 (142) 대신에 사용된다. 회전 부재 (242) 의 외주면은, 전체 둘레에 걸쳐서 단면 형상이 직경 방향 외방으로 볼록의 만곡상이고, 축 방향 중앙부가 축 방향 양단부보다 직경 방향 외방으로 돌출된다. 회전 부재 (242) 의 외주면은, 전체 둘레에 걸쳐서 동일한 단면 형상을 갖는다. 톱니바퀴상의 요철이 없기 때문에, 파손되기 어렵고, 성형이나 가공 비용이 저감된다.The rotating
예를 들어, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 상기 볼록의 만곡상의 곡률 반경 (Ra) 은, 유리 리본 (14) 과의 그립력을 고려하면, R1 ∼ R100 ㎜ 가 바람직하고, R3 ∼ R50 ㎜ 가 보다 바람직하고, R5 ∼ R30 ㎜ 가 더욱 바람직하고, R10 ∼ R20 ㎜ 가 특히 바람직하다. 또 상기 볼록의 만곡상에 있어서, 예를 들어 도 8 에 나타내는 바와 같이, 상기 축 방향 중앙부의 곡률 반경 (Rb) 과 상기 축 방향 양단부의 곡률 반경 (Rc) 이 복합 (R) 이어도 된다. 이 때 곡률 반경 (Rb, Rc) 모두 R1 ∼ R100 ㎜ 가 바람직하고, R3 ∼ R50 ㎜ 가 보다 바람직하고, R5 ∼ R30 ㎜ 가 더욱 바람직하고, R10 ∼ R20 ㎜ 가 특히 바람직하다. 또 상기 볼록의 만곡상에 있어서, 일부에 평탄부를 갖고 있어도 되지만, 평탄부를 갖지 않는 것이 유리 리본 (14) 과의 그립력이 안정적이기 때문에 바람직하다.For example, as shown in Fig. 7, the radius of curvature (Ra) of the convex curved shape is preferably R1 to R100 mm, more preferably R3 to R50 mm in view of the gripping force with the
유리 리본 (14) 과의 그립력을 고려하면, 도 7 에 나타내는 상기 볼록의 만곡상에 있어서의 회전 부재 (242) 의 반경 방향의 폭 (d) 은 0.5 ㎜ 이상이 바람직하고, 1 ㎜ 이상이 보다 바람직하고, 2 ㎜ 이상이 더욱 바람직하다. 동일하게, 상기 볼록의 만곡상에 있어서의 회전 부재 (242) 의 반경 방향의 폭 (d) 은 5 ㎜ 이하가 바람직하고, 4 ㎜ 이하가 보다 바람직하다.Considering the gripping force with the
도 7 에 나타내는 회전 부재 (242) 의 반경 (r) 은, 플랜지 (46, 146) 와 유리 리본 (14) 의 접촉 방지나 축 부재 (44, 144) 의 수평성을 고려하면, 100 ㎜ 이상이 바람직하고, 150 ㎜ 이상이 보다 바람직하고, 180 ㎜ 이상이 더욱 바람직하고, 회전 부재 (242) 와 유리 리본 (14) 의 위치 조정이나 회전 부재 (242) 의 회전 속도의 미조정을 고려하면 350 ㎜ 이하가 바람직하고, 300 ㎜ 이하가 보다 바람직하고, 270 ㎜ 이하가 더욱 바람직하다.The radius r of the
회전 부재 (242) 의 두께 (w) 는, 유리 리본 (14) 과의 그립력을 고려하면, 5 ㎜ 이상이 바람직하고, 10 ㎜ 이상이 보다 바람직하고, 15 ㎜ 이상이 더욱 바람직하고, 30 ㎜ 이상이 특히 바람직하고, 유리 리본 (14) 의 평탄성 향상이나 불필요한 그립폭의 확대 방지를 고려하면 120 ㎜ 이하가 바람직하고, 100 ㎜ 이하가 보다 바람직하고, 80 ㎜ 이하가 더욱 바람직하고, 60 ㎜ 이하가 보다 더 바람직하고, 40 ㎜ 이하가 특히 바람직하다.The thickness w of the rotating
도 9 는, 다른 변형예에 의한 회전 부재를 나타내는 단면도이다. 도 9 에 나타내는 회전 부재 (342) 는, 도 3 에 나타내는 회전 부재 (42), 또는 도 4 에 나타내는 회전 부재 (142) 대신에 사용된다. 회전 부재 (342) 의 외주면의 단면 형상은 평탄하고, 회전 부재 (342) 는 외주면과 측면 사이에 단면 형상이 둥근 모양을 띤 경계부를 갖는다. 경계부는 모따기 등에 의해 형성된다.9 is a cross-sectional view showing a rotating member according to another modified example. The
도 6 에 나타내는 변형예나 도 9 에 나타내는 변형예에 있어서, 회전 부재의 외주면에 높이 0.1 ∼ 10 ㎜ 의 돌기를 복수 형성해도 되고, 회전 부재의 외주면에 깊이 0.1 ∼ 10 ㎜ 의 홈을 복수 형성해도 된다. 또, 회전 부재의 외주면에 돌기와 홈의 양방을 형성해도 된다. 돌기의 높이나 홈의 깊이는, 회전 부재의 외주면을 기준면으로 하여 계측된다. 돌기의 높이나 홈의 깊이는, 도 7 에 나타내는 반경 (r), 도 7 에 나타내는 곡률 반경 (Ra), 및 도 8 에 나타내는 곡률 반경 (Rb, Rc) 에 비해 작다.In the modified example shown in Fig. 6 or the modified example shown in Fig. 9, a plurality of protrusions having a height of 0.1 to 10 mm may be formed on the outer circumferential surface of the rotary member, or a plurality of grooves having a depth of 0.1 to 10 mm may be formed on the outer circumferential surface of the rotary member . Both the projection and the groove may be formed on the outer peripheral surface of the rotary member. The height of the projection and the depth of the groove are measured with the outer peripheral surface of the rotary member serving as a reference surface. The height of the projection and the depth of the groove are smaller than the radius r shown in Fig. 7, the radius of curvature Ra shown in Fig. 7, and the radius of curvature Rb, Rc shown in Fig.
본 출원은, 2013년 5월 16일에 일본국 특허청에 출원된 일본 특허출원 2013-104380호에 기초하는 우선권을 주장하는 것이며, 일본 특허출원 2013-104380호의 전체 내용을 본 출원에 원용한다.The present application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2013-104380 filed on May 16, 2013, and Japanese Patent Application No. 2013-104380 is incorporated herein by reference in its entirety.
10 : 유리판의 성형 장치
40 : 지지 롤
42 : 회전 부재
43 : 요철
44 : 축 부재
46 : 플랜지 (장출 부재)
48 : 전열 부재
50 : 가압 부재
51 : 가압 부재 본체
52 : 접촉부
54 : 제 1 탄성체
60 : 단열 부재
64 : 심 맞춤 부재
66 : 제 2 탄성체
140 : 지지 롤
142 : 회전 부재
144 : 축 부재
146 : 플랜지 (장출 부재)
148 : 제 2 단열 부재
160 : 제 1 단열 부재
166 : 탄성체10: Glass plate forming device
40: support roll
42: rotating member
43: unevenness
44:
46: flange (projecting member)
48:
50: pressing member
51: pressing member main body
52:
54: first elastic body
60:
64:
66: Second elastic body
140: Support roll
142: Rotating member
144:
146: Flange (projecting member)
148: Secondary thermal insulating member
160: first insulating member
166: elastomer
Claims (13)
상기 유리 리본과 접촉하는 회전 부재와,
내부에 냉매 유로를 갖고, 상기 회전 부재와 함께 회전하는 축 부재를 갖고,
상기 회전 부재는 세라믹스로 형성되고,
상기 회전 부재의 관통공에 삽입 통과되는 상기 축 부재의 외주와 상기 회전 부재의 내주 사이에, 상기 회전 부재보다 낮은 열전도율을 갖는 제 1 단열 부재가 배치 형성되는, 지지 롤.A support roll for supporting a ribbon glass ribbon,
A rotating member in contact with the glass ribbon,
And a shaft member that has a refrigerant passage therein and rotates together with the rotary member,
The rotating member is formed of ceramics,
Wherein a first heat insulating member having a thermal conductivity lower than that of the rotary member is disposed between an outer periphery of the shaft member inserted into the through hole of the rotary member and an inner periphery of the rotary member.
상기 축 부재의 외주로부터 장출되는 장출 부재와,
상기 장출 부재와 상기 회전 부재 사이에 배치 형성되고, 상기 회전 부재보다 낮은 열전도율을 갖는 제 2 단열 부재를 갖는, 지지 롤.The method according to claim 1,
A projecting member projecting from the outer periphery of the shaft member;
And a second heat insulating member disposed between the projecting member and the rotary member and having a thermal conductivity lower than that of the rotary member.
상기 회전 부재에 있어서의 상기 제 1 단열 부재와의 접촉면이 테이퍼 형상인, 지지 롤.3. The method according to claim 1 or 2,
And a contact surface of the rotary member with the first heat insulating member is tapered.
상기 제 1 단열 부재에 있어서의 상기 회전 부재와의 접촉면이 테이퍼 형상인, 지지 롤.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
And the contact surface of the first heat insulating member with the rotating member is tapered.
상기 제 1 단열 부재의 내주와 상기 축 부재의 외주 사이에 심 맞춤 부재를 갖는, 지지 롤.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
And a centering member between the inner periphery of the first heat insulating member and the outer periphery of the shaft member.
상기 회전 부재 중 적어도 상기 유리 리본과 접촉하는 부분이 질화규소질 세라믹스로 형성되는, 지지 롤.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein at least a portion of the rotating member which is in contact with the glass ribbon is formed of silicon nitride ceramics.
상기 질화규소질 세라믹스는 소결체로서, 알루미늄 (Al) 의 함유량이 0.1 질량% 이하, 마그네슘 (Mg) 의 함유량이 0.7 질량% 이하, 티탄 (Ti) 의 함유량이 0.9 질량% 이하인, 지지 롤.The method according to claim 6,
Wherein the silicon nitride ceramics is a sintered body having a content of aluminum (Al) of 0.1 mass% or less, a content of magnesium (Mg) of 0.7 mass% or less, and a content of titanium (Ti) of 0.9 mass% or less.
상기 질화규소질 세라믹스는, 지르코늄 (Zr) 의 함유량이 3.5 질량% 이하, 이트륨 (Y) 의 함유량이 0.5 질량% 이상, 10 질량% 이하인, 지지 롤.8. The method of claim 7,
Wherein the silicon nitride ceramics has a content of zirconium (Zr) of 3.5 mass% or less and a content of yttrium (Y) of 0.5 mass% or more and 10 mass% or less.
상기 회전 부재의 외주면이, 전체 둘레에 걸쳐서, 단면 형상이 직경 방향 외방으로 볼록의 만곡상으로 형성되어 있는, 지지 롤.9. The method according to any one of claims 1 to 8,
Wherein the outer circumferential surface of the rotating member is formed in a curved shape having a convex shape in the radial direction outward over its entire circumference.
상기 회전 부재는 외주에 톱니바퀴상의 요철을 갖는, 지지 롤.9. The method according to any one of claims 1 to 8,
Wherein the rotating member has a stepped surface on the outer periphery thereof.
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