KR20230028236A - 유리 물품의 제조 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

유리 물품의 제조 장치 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR20230028236A
KR20230028236A KR1020227040592A KR20227040592A KR20230028236A KR 20230028236 A KR20230028236 A KR 20230028236A KR 1020227040592 A KR1020227040592 A KR 1020227040592A KR 20227040592 A KR20227040592 A KR 20227040592A KR 20230028236 A KR20230028236 A KR 20230028236A
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molding
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슈사쿠 타마무라
타카히데 나카무라
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니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤
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Abstract

성형 장치(1)는 성형체(2)와, 성형체(2)의 폭 방향 양단부의 하부에 설치되는 안내 부재(10)를 구비한다. 성형체(2)는 용융 유리(Gm)를 유하시키는 제 1 및 제 2 경사 성형면(6)을 갖는다. 안내 부재(10)는 용융 유리(Gm)의 일부를 제 1 경사 성형면(6)을 따라 안내하는 제 1 경사 안내면(12)과, 용융 유리(Gm)의 일부를 제 2 경사 성형면(6)을 따라 안내하는 제 2 경사 안내면(12)과, 제 1 및 제 2 경사 안내면(12)을 유하하는 용융 유리(Gm)를 배면측으로부터 가열하는 저항 가열식 히터(15)를 갖는다.

Description

유리 물품의 제조 장치 및 그 제조 방법
본 발명은 오버플로우 다운드로우법에 의해 유리 물품을 제조하기 위한 기술의 개량에 관한 것이다.
유리판 등의 유리 물품의 제조 방법으로서는 오버플로우 다운드로우법이 사용되는 경우가 있다. 이 제법에서는 성형 장치가 대략 쐐기형상의 성형체를 구비하고 있다. 성형체에 공급된 용융 유리는 성형체의 정상부에 형성된 홈부로부터 흘러넘친 후 성형체의 양측면에 형성된 경사 성형면을 따라 하단부에서 합류한다. 이에 따라 용융 유리로부터 띠형상의 유리 리본이 연속 성형된다. 이 제법에 의하면 성형되는 유리 리본의 표리면이 성형 과정에서 성형체와 접촉하지 않기 때문에 표리면에 스크래치 등이 없는 평활한 유리 리본을 성형할 수 있다는 이점이 있다(예를 들면, 특허문헌 1을 참조).
일본 특허공개 2012-214349호 공보
오버플로우 다운드로우법의 경우 성형체의 폭 방향 양단부의 하단부에 있어서 용융 유리가 차가워져서 실투가 발생하고, 실투물이 형성되는 경우가 있다. 실투물은 시간의 경과와 함께 성장하고, 용융 유리의 유로를 방해하는 장해물이 될 수 있다. 실투물이 장해물이 될 때까지 성장하면 용융 유리의 일부는 실투물을 따라 용융 유리의 주된 흐름으로부터 분리됨과 아울러, 성형체의 하단부로부터 수하된 상태로 냉각 고화되어서 유리 구슬을 형성하는 경우가 있다. 그리고 유리 구슬이 낙하하면 제조 장치나 유리 리본을 파손하는 등의 중대한 트러블을 초래하는 원인이 된다.
또한, 실투물을 요인으로 하여 유리 리본에 주름 등의 여러 가지의 결함이 발생할 우려도 있다.
본 발명은 성형체의 폭 방향 양단부의 하단부에 있어서의 용융 유리의 실투를 억제하면서 유리 리본을 안정적으로 성형하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서 창안된 본 발명은 오버플로우 다운드로우법에 의해 용융 유리로부터 유리 리본을 성형하는 성형 장치를 구비하는 유리 물품의 제조 장치에 있어서 성형 장치는 성형체와, 성형체의 폭 방향 양단부의 하부에 각각 설치되는 안내 부재를 구비하고, 성형체는 용융 유리를 유하시키는 제 1 경사 성형면과, 성형체의 하단부에서 제 1 경사 성형면과 교차하고, 제 1 경사 성형면의 반대측에서 용융 유리를 유하시키는 제 2 경사 성형면을 갖고, 안내 부재는 용융 유리의 일부를 제 1 경사 성형면을 따라 안내하는 제 1 경사 안내면과, 성형체의 하단부에서 제 1 경사 안내면과 교차하고, 용융 유리의 일부를 제 2 경사 성형면을 따라 안내하는 제 2 경사 안내면과, 제 1 경사 안내면 및 제 2 경사 안내면을 유하하는 용융 유리를 배면측으로부터 가열하는 저항 가열식 히터를 갖고 있는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 성형체의 폭 방향 양단부의 하단부에 있어서 용융 유리가 실투하는 것을 억제하기 위해서는 당해 영역에 있어서 용융 유리를 가열하는 것이 생각된다. 그러나 안내 부재를 통전 가열하면 유리 리본의 폭 방향 양단부의 온도가 지나치게 상승해서 온도 분포가 불균일해지고, 유리 리본에 주름이 발생할 우려가 있다. 또한, 유도 가열을 사용하면 유도 가열에 사용하는 코일의 둘레의 금속이 모두 가열되어 필요한 개소만을 선택적으로 가열하는 것이 어렵다는 문제가 있다. 그래서 본원 발명에서는 성형체의 폭 방향 양단부의 하단부에 있어서 용융 유리를 가열하기 위해서 저항 가열식 히터를 사용하고 있다. 저항 가열식 히터이면 히터의 두께나 폭에 의해 발열량이나 가열 개소를 조정할 수 있고, 필요한 개소를 효율적으로 가열할 수 있다. 이 때문에 성형체의 폭 방향 양단부의 하단부에 있어서의 용융 유리의 실투를 억제하면서 유리 리본을 안정적으로 성형할 수 있다.
상기 구성에 있어서 성형체는 폭 방향 양단부의 하부에 결락부를 갖고, 히터는 결락부에 배치되어 있어도 좋다.
이렇게 하면 히터의 배치 스페이스를 용이하게 확보할 수 있다.
결함부에 히터를 배치할 경우 히터는 제 1 경사 안내면의 배면측에 배치된 제 1 가열부와, 제 2 경사 안내면의 배면측에 배치된 제 2 가열부를 갖고 있는 것이 바람직하다.
이렇게 하면 제 1 경사 안내면을 유하하는 용융 유리와, 제 2 경사 안내면을 유하하는 용융 유리를 효율 좋게 가열할 수 있다.
결함부에 히터를 배치할 경우 상기 제 1 가열부와 상기 제 2 가열부가 성형체의 하단부에서 연속하고 있는 것이 바람직하다.
이렇게 하면 용융 유리의 실투가 발생하기 쉬운 성형체의 폭 방향 양단부의 하단부에 있어서 용융 유리를 효율 좋게 가열할 수 있다.
결함부에 히터를 배치할 경우 안내 부재는 제 1 경사 안내면 및/또는 제 2 경사 안내면의 배면측에 침입한 용융 유리를 결락부를 따라 안내하는 배면측 안내면을 갖고 있는 것이 바람직하다.
이렇게 하면 안내 부재의 내부에 침입한 용융 유리를 효율 좋게 유도할 수 있다.
결함부에 히터를 배치할 경우 결락부에 히터를 유지하는 내화 벽돌이 배치되어 있는 것이 바람직하다.
이렇게 하면 결락부에 있어서 히터를 안정되게 유지할 수 있다.
결함부에 히터를 배치할 경우 히터와 안내 부재 사이에 시멘트를 포함하는 절연층이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이렇게 하면 히터와 안내 부재 사이의 절연이 유지되기 때문에 히터를 효율 좋게 발열시킬 수 있다. 또한, 시멘트에 의해 내화 벽돌에 히터를 확실하게 고정할 수도 있다.
상기 구성에 있어서 히터는 제 1 경사 안내면의 배면측에 배치된 제 1 가열부와, 상기 제 2 경사 안내면의 배면측에 배치된 제 2 가열부를 갖고, 안내 부재는 제 1 경사 성형면과 제 1 경사 안내면 사이에서 제 1 가열부를 수용하는 제 1 포켓부와, 제 2 경사 성형면과 제 2 경사 안내면 사이에서 제 2 가열부를 수용하는 제 2 포켓부를 갖고 있어도 좋다.
이렇게 하면 히터를 배치하기 위해서 성형체에 결락부를 형성할 필요가 없어진다. 이 결과, 성형체의 폭 방향 양단부를 하단부까지 적정하게 가압할 수 있고, 성형체의 크리프 변형의 증가를 억제할 수 있다.
포켓부에 히터를 배치할 경우 안내 부재는 성형체의 하단부에 있어서 제 1 포켓부와 제 2 포켓부를 연통하는 연통부를 갖고, 제 1 가열부와 제 2 가열부가 연통부를 통해 연속하고 있는 것이 바람직하다.
이렇게 하면 용융 유리의 실투가 발생하기 쉬운 성형체의 폭 방향 양단부의 하단부에 있어서 용융 유리를 효율 좋게 가열할 수 있다.
포켓부에 히터를 배치할 경우 안내 부재는 성형체의 하단부에 있어서 제 1 경사 안내면 및 상기 제 2 경사 안내면으로부터 수하되고, 용융 유리를 안내하는 핀을 갖고, 핀이 연통부의 폭 방향의 일부에 있어서 연통부의 내부까지 연존(延存)하고 있는 것이 바람직하다.
이렇게 하면 핀이 연통부의 강성을 높이는 리브로서 기능하기 때문에 안내 부재의 변형을 방지할 수 있다.
포켓부에 히터를 배치할 경우 히터와 안내 부재 사이에 용사막으로 이루어지는 절연층이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이렇게 하면 히터로부터 안내 부재로의 열전도를 저해하는 일 없이 히터와 안내 부재 사이의 절연이 가능해지기 때문에 용융 유리를 효율 좋게 가열할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서 창안된 본 발명은 성형 장치를 사용하여 오버플로우 다운드로우법에 의해 용융 유리로부터 유리 리본을 성형하는 성형 공정을 구비하는 유리 물품의 제조 방법에 있어서, 성형 장치는 성형체와, 성형체의 폭 방향 양단부의 하부에 각각 설치되는 안내 부재를 구비하고, 성형체는 용융 유리를 유하시키는 제 1 경사 성형면과, 성형체의 하단부에서 제 1 경사 성형면과 교차하고, 제 1 경사 성형면의 반대측에서 용융 유리를 유하시키는 제 2 경사 성형면을 갖고, 안내 부재는 용융 유리의 일부를 제 1 경사 성형면을 따라 안내하는 제 1 경사 안내면과, 성형체의 하단부에서 제 1 경사 안내면과 교차하고, 용융 유리의 일부를 제 2 경사 성형면을 따라 안내하는 제 2 경사 안내면을 갖고, 성형 공정에서는 제 1 경사 안내면 및 제 2 경사 안내면을 유하하는 용융 유리를 배면측으로부터 저항 가열식 히터로 가열하는 것을 특징으로 한다.
이렇게 하면 상술한 대응하는 구성과 마찬가지의 작용 효과를 향수할 수 있다.
(발명의 효과)
본 발명에 의하면 성형체의 폭 방향 양단부의 하단부에 있어서의 용융 유리의 실투를 억제하면서 유리 리본을 안정적으로 성형할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 유리 물품의 제조 장치에 포함되는 성형 장치를 나타내는 정면도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 성형 장치의 A-A 단면도이다.
도 3은 도 1에 나타내는 성형 장치의 부품을 분해해서 배열한 부분 확대 정면도이다.
도 4는 도 1에 나타내는 성형 장치의 부분 확대 정면도이다.
도 5는 도 4에 나타내는 성형 장치의 B-B 단면도이다.
도 6은 도 1에 나타내는 성형 장치에 포함되는 저항 가열식 히터의 전개도이다.
도 7은 도 4에 나타내는 성형 장치의 변형예의 B-B 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 유리 물품의 제조 장치에 포함되는 성형 장치를 나타내는 정면도이다.
도 9는 도 8에 나타내는 성형 장치에 포함되는 안내 부재를 나타내는 사시도이다.
도 10은 도 8에 나타내는 성형 장치의 C-C 단면도이다.
도 11은 도 8에 나타내는 성형 장치의 D-D 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 첨부된 도면을 참조해서 설명한다. 또한, 도면 중에 나타내는 XYZ로 이루어지는 직교 좌표계에 있어서 X 방향 및 Y 방향이 수평 방향이며, Z 방향이 연직 방향이다. 또한, 성형되는 유리 리본(G)의 폭 방향에 대응하는 방향을 폭 방향(X), 성형되는 유리 리본(G)의 두께 방향에 대응하는 방향을 두께 방향(Y)이라고 부른다. 또한, 각 실시형태에 있어서 대응하는 구성 요소에는 동일한 부호를 붙임으로써 중복하는 설명을 생략하는 경우가 있다. 각 실시형태에 있어서 구성의 일부분만을 설명하고 있을 경우 당해 구성의 다른 부분에 대해서는 선행해서 설명한 다른 실시형태의 구성을 적용할 수 있다. 또한, 각 실시형태의 설명에 있어서 명시하고 있는 구성의 조합뿐만 아니라, 특히 조합에 지장이 발생하지 않으면 명시하고 있지 않아도 복수의 실시형태의 구성끼리를 부분적으로 조합할 수 있다.
(제 1 실시형태)
도 1~도 7에서는 제 1 실시형태에 의한 유리 물품의 제조 장치를 예시한다. 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이 본 제조 장치는 오버플로우 다운드로우법에 의해 용융로(도시 생략)로부터 공급되는 용융 유리(Gm)를 띠형상의 유리 리본(G)으로 성형하는 성형 장치(1)를 구비하고 있다.
성형 장치(1)는 성형실(도시 생략)의 내부에 배치된 성형체(2)를 구비하고 있다. 성형 장치(1)는 성형실의 하방에 유리 리본(G)의 서랭(아닐)을 행하는 서랭실, 유리 리본(G)의 냉각을 행하는 냉각실, 유리 물품으로서의 유리판을 얻기 위해서 유리 리본(G)을 소정 사이즈로 절단하는 절단실을 더 구비하고 있다. 얻어진 유리판은, 예를 들면 디스플레이의 유리 기판이나 커버 유리에 사용된다.
성형체(2)는 성형되는 유리 리본(G)의 폭 방향(X)을 따라 장척인 내화물에 의해 형성되어 있다. 또한, 본 명세서에 있어서 성형체(2)의 폭 방향은 성형되는 유리 리본(G)의 폭 방향(X)과 동일한 방향을 의미한다.
성형체(2)의 정상부에는 폭 방향(X)을 따라 형성된 홈부(오버플로우 홈)(3)가 형성되어 있다. 홈부(3)의 폭 방향(X)의 일단측에는 공급 파이프(도시 생략)가 접속되어 있다. 이 공급 파이프를 통해 홈부(3) 내에 용융 유리(Gm)가 공급된다. 용융 유리(Gm)의 공급 방법은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 홈부(3)의 폭 방향(X)의 양단측으로부터 용융 유리(Gm)를 공급하도록 해도 좋고, 홈부(3)의 상방으로부터 용융 유리(Gm)를 공급하도록 해도 좋다.
성형체(2)는 두께 방향(Y)에 있어서 대칭형상을 이룬다. 성형체(2)의 두께 방향(Y)의 양 외측면(제 1 외측면 및 제 2 외측면)(4)은 각각 연직 방향을 따른 평면형상을 이루는 수직 성형면(제 1 수직 성형면 및 제 2 수직 성형면)(5)과, 수직 성형면(5)의 하방에 연이어 있으며, 연직 방향에 대하여 경사진 평면형상을 이루는 경사 성형면(제 1 경사 성형면 및 제 2 경사 성형면)(6)을 구비하고 있다. 각 수직 성형면(5)은 서로 평행한 면이다. 각 경사 성형면(6)은 하방을 향함에 따라 두께 방향(Y)으로 서로 가까워지도록 경사진 면이다. 즉, 성형체(2)는 각 경사 성형면(6)이 형성됨으로써 폭 방향(X)으로부터 보았을 경우에 하방을 향해서 끝이 가늘어지는 쐐기형상을 이루고, 각 경사 성형면(6)이 교차하는 모서리부가 성형체(2)의 하단부(2a)를 형성하고 있다. 또한, 수직 성형면(5)은 경사면이나 곡면 등으로 형상을 변경해도 좋고, 생략해도 좋다.
도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이 성형체(2)의 폭 방향(X)의 양단부에는 수직 성형면(5) 및 경사 성형면(6)을 유하하는 용융 유리(Gm)의 넓어짐을 규제하는 규제 부재(7)가 각각 설치되어 있다.
규제 부재(7)는, 예를 들면 백금 또는 백금 합금에 의해 형성되어 있다.
본 실시형태에서는 규제 부재(7)의 규제면(8)은 수직 성형면(5) 및 경사 성형면(6)에 대하여 수직이며, 또한 하방으로 곧장 연장되는 평면으로 이루어진다. 즉, 규제면(8)은 YZ 평면을 따르는 평면이다. 규제 부재(7)는 성형체(2)의 폭 방향(X)의 양단부에 각각 밖에서 끼워진 상태로 고정되어 있다. 상세하게는 규제 부재(7)에 형성된 감합 오목부(9)에 성형체(2)의 폭 방향(X)의 단부가 끼워 넣어져 있다. 또한, 규제 부재(7)의 고정 방법은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 규제 부재(7)는 성형체(2)에 핀 등에 의해 고정되어 있어도 좋다.
도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이 성형체(2)의 폭 방향(X)의 양단부의 하부에는 성형체(2)의 하단부(2a)(경사 성형면(6)의 하단부(6a))의 일부를 하방으로부터 덮도록 안내 부재(10)가 각각 설치되어 있다. 안내 부재(10)는 성형체(2)의 경사 성형면(6)을 정상으로 유하하는 용융 유리(Gm)의 일부를 경사 성형면(6)을 따라 안내하는 역할과, 성형체(2)와 규제 부재(7) 사이의 극간으로부터 감합 오목부(9) 내에 침입한 용융 유리(Gm)를 성형체(2)의 하단부(2a)에서 F 방향으로 배출하고, 성형체(2)의 경사 성형면(6)을 따라 정상으로 유하하는 용융 유리(Gm)에 합류시키는 역할을 갖는다.
안내 부재(10)는 규제 부재(7)와 동일 재료(예를 들면, 백금 또는 백금 합금)에 의해 형성되어 있다.
안내 부재(10)는 규제 부재(7)의 규제면(8)을 따른 수직 안내면(11)과, 성형체(2)의 경사 성형면(6)을 따른 경사 안내면(12)과, 성형체(2)의 하단부(2a)에서 경사 안내면(12)으로부터 수하된 핀(13)을 구비하고 있다. 핀(13)은 연직 방향(Z)을 따라 연장되는 판형상체이다.
안내 부재(10)는 수직 안내면(11), 경사 안내면(12), 및 핀(13)이 일체화된 단일 부재이다. 본 실시형태에서는 수직 안내면(11)을 규제 부재(7)의 규제면(8)에 용접 등 함으로써 안내 부재(10)가 규제 부재(7)에 고정되어 있다. 또한, 안내 부재(10)의 고정 방법은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 안내 부재(10)는 경사 성형면(6)에 고정되어 있어도 좋다.
경사 안내면(12)은 성형체(2)의 하단부(2a)의 형상를 따른 V자형상을 이루고, 그 하단부(2a)의 일부 및 각 경사 성형면(6)의 일부를 덮고 있다. 또한, 경사 안내면(12)은 폭 방향(X)의 치수가 안내 부재(10)의 하단측을 향함에 따라 길어지도록 형성되어 있다.
수직 안내면(11)의 두께는, 예를 들면 0.5~3㎜이다. 경사 안내면(12)의 두께는, 예를 들면 0.5~3㎜이다. 핀(13)의 두께는, 예를 들면 0.5~10㎜이며, 핀(13)의 폭 방향(X)의 치수는, 예를 들면 10~100㎜이다.
본 실시형태에서는 핀(13)은 경사 성형면(6)의 하단부(6a)의 폭 방향 양단부에만 설치되어 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 핀(13)은 경사 성형면(6)의 하단부(6a)의 전역에 설치되어 있어도 좋다. 또는, 핀(13)은 생략해도 좋다.
도 1에 나타내는 바와 같이 본 실시형태에서는 성형체(2)는 폭 방향(X)의 양단부의 하부에 성형체(2)를 구성하는 내화물의 일부가 결락함으로써 형성되는 결락부(14)를 각각 갖는다. 결락부(14)는 안내 부재(10)의 경사 안내면(12) 및 규제 부재(7)의 하부에 대응하는 위치에 형성되어 있다. 결락부(14)(내화물의 일부가 결락함으로써 형성되는 공간)에는 각 경사 안내면(12)을 유하하는 용융 유리(Gm)를 배면측으로부터 가열하는 저항 가열식 히터(예를 들면, 백금제나 백금 합금제, 니크롬제, 철 크롬제, 카본제, 탄화 규소제 등의 히터)(15)가 배치되어 있다. 이렇게 히터(15)가 저항 가열식 히터이면 그 두께나 폭에 의해 발열량이나 가열 개소를 간단히 조정할 수 있기 때문에 필요한 개소를 효율적으로 가열할 수 있다. 따라서, 성형체(2)의 폭 방향(X)의 양단부의 하단부(2a)에 있어서의 용융 유리(Gm)의 실투를 억제하면서 유리 리본(G)을 안정적으로 성형할 수 있다.
도 3~도 5에 나타내는 바와 같이 결락부(14)에는 히터(15)를 보지하는 내화 벽돌(16)이 배치되어 있다. 본 실시형태에서는 내화 벽돌(16)은 결락부(14)에 대응한 형상(폭 방향(X)으로부터 보았을 경우에 하방을 향해서 끝이 가늘어지는 쐐기형상)을 이루고, 그 표면에 히터(15)가 시멘트를 포함하는 절연층(17)에 의해 고정되어 있다. 상세하게는 도 5에 나타내는 바와 같이 히터(15)는 내화 벽돌(16)과 절연층(17) 사이에 끼워진 상태로 보지되어 있으며, 히터(15)가 안내 부재(10)(또는 안내 부재(10) 및 규제 부재(7))에 직접 접촉하지 않게 되어 있다. 이렇게 하면 히터(15)에 통전할 때에 안내 부재(10)에 누전될 일이 없고, 히터(15)를 효율 좋게 발열시킬 수 있다.
시멘트를 포함하는 절연층(17)은, 예를 들면 모르타르나 콘크리트에 의해 형성된다.
절연층(17)은 안내 부재(10)(또는 안내 부재(10) 및 규제 부재(7))와 히터(15) 사이의 절연을 유지할 수 있으면 히터(15)의 배치 영역의 전체에 형성되어 있어도 좋고, 히터(15)의 배치 영역에 부분적으로 형성되어 있어도 좋다.
본 실시형태에서는 규제 부재(7)의 폭 방향(X)의 외측 단부의 하부에 개구부(18)가 형성되어 있고, 개구부(18)를 통해 안내 부재(10)의 내부(각 경사 안내면(12) 사이)에 내화 벽돌(16)을 수용함으로써 결락부(14)에 내화 벽돌(16)을 배치 가능하게 되어 있다. 또한, 히터(15)를 결락부(14)에 배치한 상태로 내화 벽돌(16) 및/또는 절연층(17)을 생략해도 좋다. 또는 절연층(17)으로서 후술하는 용사막으로 이루어지는 절연층을 사용해도 좋다.
도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이 안내 부재(10)는 각 경사 안내면(12)의 배면측에 침입한 용융 유리(Gm)를 결락부(14)를 따라 안내하는 배면측 안내면(19)을 구비하고 있다. 배면측 안내면(19)은 하방으로 이행함에 따라 폭 방향(X)의 중앙측으로 이행하도록 경사져 있다. 이 때문에 배면측 안내면(19)에 의해 유도되는 용융 유리(Gm)는 배면측 안내면(19)의 경사를 따라 서서히 폭 방향(X)의 중앙측으로 이동한다. 그리고 성형체(2)의 하단부(2a)에 있어서 배면측 안내면(19)에 의해 유도되는 용융 유리(Gm)는 안내 부재(10)와 성형체(2) 사이의 극간으로부터 성형체(2)의 경사 성형면(6)을 따라 정상으로 유하하는 용융 유리(Gm)에 합류하도록 도 4의 F 방향으로 배출된다.
도 4에 나타내는 바와 같이 본 실시형태에서는 성형체(2), 규제 부재(7), 안내 부재(10), 및 내화 벽돌(16)이 서로 조립된 상태로 성형체(2)의 결락부(14)와 배면측 안내면(19) 사이에 극간(S)이 형성되어 있다. 이 극간(S)은 성형체(2)의 결락부(14)와 배면측 안내면(19)의 치수 정밀도차를 흡수하기 위한 클리어런스이다. 이 때문에 결락부(14)는 폭 방향(X)의 외측으로부터 가압되어 있지 않다.
도 5에 나타내는 바와 같이 히터(15)는 1쌍의 경사 안내면(12) 중 일방의 배면측에 배치된 가열부(제 1 가열부)(20)와, 1쌍의 경사 안내면(12) 중 타방의 배면측에 배치된 가열부(제 2 가열부)(20)를 구비하고 있다. 각 가열부(20)는 각 경사 안내면(12)과 실질적으로 평행하게 배치되어 있다. 일방의 경사 안내면(12)의 배면측에 배치된 가열부(20)와, 타방의 경사 안내면(12)의 배면측에 배치된 가열부(20)는 성형체(2)의 하단부(2a)에서 연속하고 있다. 히터(15)의 연속부(21)는 내화 벽돌(16)의 하단부(16a)(성형체(2)의 하단부(2a))를 따른 V자형상을 이룬다. 본 실시형태에서는 연속부(21)는 경사 안내면(12)의 하단부의 폭 방향(X)의 외측 단부에 대응하는 위치에 형성되어 있다. 이렇게 하면 용융 유리(Gm)의 실투가 발생하기 쉬운 성형체(2)의 폭 방향(X)의 양단부의 하단부(2a)에 있어서 용융 유리(Gm)를 효율 좋게 가열할 수 있다.
도 6에 나타내는 바와 같이 히터(15)는 경사 안내면(12)의 대략 전체면을 가열할 수 있도록 사행한 띠형상체이다. 히터(15)는 중심선(L)에서 둘로 접음으로써 일방의 경사 안내면(12)측으로부터 타방의 경사 안내면(12)측으로 절곡된다. 즉, 히터(15)의 절곡 부분이 상기 연속부(21)가 된다. 상세하게는 둘로 접힌 히터(15)의 일단부 및 타단부가 성형체(2)의 하단부(2a)보다도 상방에 위치하고, 히터(15)의 중앙부(연속부(21))가 성형체(2)의 하단부(2a) 주변에 위치하고 있다.
또한, 히터(15)의 배치 양태는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 히터(15)의 일단부 및 타단부를 성형체(2)의 하단부(2a) 주변에 위치시키고, 히터(15)의 중앙부(연속부(21))를 성형체의 하단부(2a)보다도 상방에 위치시켜도 좋다.
또한, 예를 들면 도 7에 나타내는 바와 같이 내화 벽돌(16)의 하단부(16a) 하방의 절연층(17) 중에 있어서 히터(15)의 일부에 연직 방향을 따른 연직부(22)를 형성해도 좋다. 이렇게 하면 하나의 연직부(22)에 의해 각 경사 안내면(12)을 유하하는 용융 유리(Gm)를 동시에 가열할 수 있다. 또한, 이 연직부(22)는 (1) 상기 히터(15)의 일단부 및 타단부를 성형체(2)의 하단부(2a)보다도 상방에 위치시켜서 히터(15)의 중앙부(연속부(21))를 성형체(2)의 하단부(2a) 주변에 위치시키는 양태와, (2) 상기 히터(15)의 일단부 및 타단부를 성형체(2)의 하단부(2a) 주변에 위치시키고, 히터(15)의 중앙부(연속부(21))를 성형체(2)의 하단부(2a)보다도 상방에 위치시키는 양태에 각각 적용할 수 있다.
또한, 히터(15)는 연속부(21)를 형성하는 일 없이 일방의 경사 안내면(12)의 배면측에 배치된 가열부(20)와, 타방의 경사 안내면(12)의 배면측에 배치된 가열부(20)를 각각 독립된 회로로 해도 좋다.
본 실시형태에 의한 유리 물품의 제조 방법은 상기 성형 장치(1)를 사용해서 오버플로우 다운드로우법에 의해 용융 유리(Gm)로부터 유리 리본(G)을 성형하는 성형 공정을 포함한다. 성형 공정에서는 홈부(3)에 공급된 용융 유리(Gm)가 홈부(3)로부터 흘러넘친 후 각 외측면(4)을 각각 따라 성형체(2)의 하단부(2a)에서 합류한다. 이에 따라 용융 유리(Gm)로부터 유리 리본(G)이 연속 성형된다.
(제 2 실시형태)
도 8~도 11에서는 제 2 실시형태에 의한 유리 물품의 제조 장치를 예시한다. 본 실시형태에서는 성형체(2)에 결락부(14)를 형성하는 일 없이 히터(15)를 배치하는 구성을 예시한다. 또한, 후술하는 도 10 및 도 11에서는 편의상 수직 안내면(11)의 도시를 생략하고 있다.
도 10 및 도 11에 나타내는 바와 같이 히터(15)는 제 1 실시형태와 마찬가지로 각 경사 안내면(제 1 경사 안내면 및 제 2 경사 안내면)(12) 각각의 배면측에 배치된 가열부(제 1 가열부 및 제 2 가열부)(20)를 구비하고 있다.
도 8~도 11에 나타내는 바와 같이 안내 부재(10)는 일방의 경사 성형면(6)과 이것에 대응하는 일방의 경사 안내면(12) 사이에서 가열부(제 1 가열부)(20)를 수용하는 포켓부(제 1 포켓부)(23)와, 타방의 경사 성형면(6)과 이것에 대응하는 타방의 경사 안내면(12) 사이에서 가열부(제 2 가열부)(20)를 수용하는 포켓부(제 2 포켓부)(23)를 구비하고 있다. 이렇게 하면 히터(15)를 배치하기 위해서 성형체(2)에 결락부(14)를 형성할 필요가 없어지기 때문에 성형체(2)의 폭 방향(X)의 양단부를 하단부(2a)까지 적정하게 가압할 수 있고, 성형체(2)의 크리프 변형의 증가를 억제할 수 있다.
도 8~도 11에 나타내는 바와 같이 경사 안내면(12) 중 포켓부(23)가 형성되어 있는 영역(R1)은 포켓부(23)가 형성되어 있지 않은 영역(R2)에 비해 융기하고 있다. 단, 포켓부(23)가 형성되어 있는 영역(R1)은 용융 유리(Gm)의 흐름에 악영향을 주지 않도록 융기 높이나 융기 형상(예를 들면, 영역(R1)과 영역(R2)이 볼록 곡면을 통해 연속하는 형상) 등이 설정되어 있다. 본 실시형태에서는 영역(R1)과 영역(R2)이 평행한 평면이며, 융기 높이는(영역(R1)의 평면으로부터 영역(R2)의 평면까지의 거리), 예를 들면 1㎜~3㎜ 정도이다.
도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이 안내 부재(10)는 성형체(2)의 하단부(2a)에 있어서 각 포켓부(23)를 서로 연통하는 연통부(24)를 갖는다. 각 가열부(20)의 연속부(21)는 연통부(24)를 통해 연속하고 있다. 본 실시형태에서는 연통부(24) 및 연속부(21)는 경사 안내면(12)의 하단부의 폭 방향(X)의 외측 단부에 대응하는 위치(도 8의 C-C 단면에 대응하는 위치)에 형성되어 있다. 이렇게 하면 용융 유리(Gm)의 실투가 발생하기 쉬운 성형체(2)의 폭 방향(X)의 양단부의 하단부(2a)에 있어서 용융 유리(Gm)를 효율 좋게 가열할 수 있다.
도 11에 나타내는 바와 같이 핀(13)은 연통부(24)의 폭 방향(X)의 일부에 있어서 연통부(24)의 내부까지 연존하고 있다. 본 실시형태에서는 연통부(24)의 내부의 핀(13)은 연통부(24)의 폭 방향(X) 중 경사 안내면(12)의 하단부의 폭 방향(X)의 외측 단부에 대응하는 위치를 제외하는 영역에 형성되어 있다. 연통부(24)의 내부의 핀(13)은 연통부(24)를 폐색하도록 포켓부(23)의 상하 벽면 사이에 걸쳐서 배치되어 있다. 이에 따라 핀(13)이 연통부(24)의 강성을 높이는 리브로서 기능하기 때문에 안내 부재(10)의 변형을 방지할 수 있다.
도 11에 확대해서 나타내는 바와 같이 히터(15)와 안내 부재(10) 사이에는 용사막으로 이루어지는 절연층(25)이 형성되어 있다. 상세하게는 절연층(25)은 히터(15)의 표면에 성막되어 있다. 이렇게 용사막으로 이루어지는 절연층(25)을 형성하면 히터(15)로부터 안내 부재(10)로의 열전도를 저해하는 일 없이 히터(15)와 안내 부재(10) 사이의 절연이 가능해지기 때문에 용융 유리(Gm)를 효율 좋게 가열할 수 있다.
절연층(25)은, 예를 들면 알루미나·지르코니아의 용사막이나 알루미나의 용사막, 지르코니아의 용사막에 의해 형성된다.
절연층(25)은 안내 부재(10)와 히터(15) 사이의 절연을 유지할 수 있으면 히터(15)의 표면 전체에 성막되어 있어도 좋고, 히터(15)의 표면에 부분적으로 성막되어 있어도 좋다. 본 실시형태에서는 히터(15)의 표면 전체에 절연층(25)이 성막되어 있으며, 히터(15)와 규제 부재(7) 사이의 절연도 유지되어 있다. 또한, 절연층(25)은 생략해도 좋다.
본 발명은 상기 실시형태의 구성에 한정되는 것은 아니고, 상술한 작용 효과에 한정되는 것도 아니다. 본 발명은 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지의 변경이 가능하다.
상기 실시형태에서는 유리 물품이 유리판인 경우를 설명했지만, 유리 물품은, 예를 들면 유리 리본(G)을 권취 코어 등의 둘레에 롤형상으로 권취한 유리 롤 등이어도 좋다.
1: 성형 장치
2: 성형체
4: 외측면
5: 수직 성형면
6: 경사 성형면
7: 규제 부재
8: 규제면
9: 감합 오목부
10: 안내 부재
11: 수직 안내면
12: 경사 안내면
13: 핀
14: 결락부
15: 저항 가열식 히터
16: 내화 벽돌
17: 절연층
18: 개구부
19: 배면측 안내면
20: 가열부
21: 연속부
23: 포켓부
24: 연통부
25: 절연층

Claims (12)

  1. 오버플로우 다운드로우법에 의해 용융 유리로부터 유리 리본을 성형하는 성형 장치를 구비하는 유리 물품의 제조 장치에 있어서,
    상기 성형 장치는 성형체와, 상기 성형체의 폭 방향 양단부의 하부에 각각 설치되는 안내 부재를 구비하고,
    상기 성형체는 상기 용융 유리를 유하시키는 제 1 경사 성형면과, 상기 성형체의 하단부에서 상기 제 1 경사 성형면과 교차하고, 상기 제 1 경사 성형면의 반대측에서 상기 용융 유리를 유하시키는 제 2 경사 성형면을 갖고,
    상기 안내 부재는 상기 용융 유리의 일부를 상기 제 1 경사 성형면을 따라 안내하는 제 1 경사 안내면과, 상기 성형체의 하단부에서 상기 제 1 경사 안내면과 교차하고, 상기 용융 유리의 일부를 상기 제 2 경사 성형면을 따라 안내하는 제 2 경사 안내면과, 상기 제 1 경사 안내면 및 상기 제 2 경사 안내면을 유하하는 상기 용융 유리를 배면측으로부터 가열하는 저항 가열식 히터를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 유리 물품의 제조 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 성형체는 폭 방향 양단부의 하부에 결락부를 갖고,
    상기 히터는 상기 결락부에 배치되어 있는 유리 물품의 제조 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 히터는 상기 제 1 경사 안내면의 배면측에 배치된 제 1 가열부와, 상기 제 2 경사 안내면의 배면측에 배치된 제 2 가열부를 갖고 있는 유리 물품의 제조 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 가열부와 상기 제 2 가열부가 상기 성형체의 하단부에서 연속하고 있는 유리 물품의 제조 장치.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안내 부재는 상기 제 1 경사 안내면의 배면측 및/또는 상기 제 2 경사 안내면의 배면측에 침입한 상기 용융 유리를 상기 결락부를 따라 안내하는 배면측 안내면을 갖고 있는 유리 물품의 제조 장치.
  6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 결락부에 상기 히터를 유지하는 내화 벽돌이 배치되어 있는 유리 물품의 제조 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 히터와 상기 안내 부재 사이에 시멘트를 포함하는 절연층이 형성되어 있는 유리 물품의 제조 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 히터는 상기 제 1 경사 안내면의 배면측에 배치된 제 1 가열부와, 상기 제 2 경사 안내면의 배면측에 배치된 제 2 가열부를 갖고,
    상기 안내 부재는 상기 제 1 경사 성형면과 상기 제 1 경사 안내면 사이에서 상기 제 1 가열부를 수용하는 제 1 포켓부와, 상기 제 2 경사 성형면과 상기 제 2 경사 안내면 사이에서 상기 제 2 가열부를 수용하는 제 2 포켓부를 갖고 있는 유리 물품의 제조 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 안내 부재는 상기 성형체의 하단부에 있어서 상기 제 1 포켓부와 상기 제 2 포켓부를 연통하는 연통부를 갖고,
    상기 제 1 가열부와 상기 제 2 가열부가 상기 연통부를 통해 연속하고 있는 유리 물품의 제조 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 안내 부재는 상기 성형체의 하단부에 있어서 상기 제 1 경사 안내면 및 상기 제 2 경사 안내면으로부터 수하되어 상기 용융 유리를 안내하는 핀을 갖고,
    상기 핀이 상기 연통부의 폭 방향의 일부에 있어서 상기 연통부의 내부까지 연존하고 있는 유리 물품의 제조 장치.
  11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 히터와 상기 안내 부재 사이에 용사막으로 이루어지는 절연층이 형성되어 있는 유리 물품의 제조 장치.
  12. 성형 장치를 사용하여 오버플로우 다운드로우법에 의해 용융 유리로부터 유리 리본을 성형하는 성형 공정을 구비하는 유리 물품의 제조 방법에 있어서,
    상기 성형 장치는 성형체와, 상기 성형체의 폭 방향 양단부의 하부에 각각 설치되는 안내 부재를 구비하고,
    상기 성형체는 상기 용융 유리를 유하시키는 제 1 경사 성형면과, 상기 성형체의 하단부에서 상기 제 1 경사 성형면과 교차하고, 상기 제 1 경사 성형면의 반대측에서 상기 용융 유리를 유하시키는 제 2 경사 성형면을 갖고,
    상기 안내 부재는 상기 용융 유리의 일부를 상기 제 1 경사 성형면을 따라 안내하는 제 1 경사 안내면과, 상기 제 1 경사 안내면의 하단부에서 교차하고, 상기 용융 유리의 일부를 상기 제 2 경사 성형면을 따라 안내하는 제 2 경사 안내면을 갖고,
    상기 성형 공정에서는 상기 제 1 경사 안내면 및 상기 제 2 경사 안내면을 유하하는 상기 용융 유리를 배면측으로부터 저항 가열식 히터로 가열하는 것을 특징으로 하는 유리 물품의 제조 방법.
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