TW201930207A - 玻璃物品的製造方法與製造裝置 - Google Patents

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Abstract

一種玻璃物品的製造方法,其包括:對輸送管7進行加熱的預熱步驟S1、及於預熱步驟S1後使熔融玻璃於輸送管7的內部流通的輸送步驟S4。輸送管7包括:管狀的本體部8,及形成於本體部8的端部的凸緣部9a、凸緣部9b。本體部8由耐火物10保持。預熱步驟S1包括對輸送管7賦予外力F,而使輸送管7伸長的外力賦予步驟。

Description

玻璃物品的製造方法與製造裝置
本發明是有關於一種製造板玻璃等玻璃物品的方法與裝置。
如眾所周知般,液晶顯示器、有機電致發光(Electroluminescence,EL)顯示器等平板顯示器的薄型化及輕量化不斷發展,伴隨於此,對於平板顯示器中所使用的板玻璃,亦要求進一步的薄板化。
通常,作為製造平板顯示器中所使用的板玻璃的方法,可使用溢流下拉法等各種成形法。例如,經過熔解步驟、澄清步驟、均質化步驟、成形步驟等各步驟來使板玻璃變成薄板狀。於專利文獻1中揭示一種包括熔解爐、澄清槽、攪拌槽、成形裝置、及將該些構成元件相互連接且輸送熔融玻璃的輸送管(玻璃供給管)者作為執行所述各步驟的製造裝置。
由於通過輸送管來輸送的熔融玻璃的溫度變高,因此於板玻璃製造裝置的作業時,為了可輸送熔融玻璃,必須事先對輸送管進行預加熱(以下,將該步驟稱為「預熱步驟」)。於預熱步驟中,若以將輸送管彼此、或輸送管與澄清槽等其他構成元件連結的狀態進行加熱,則存在於其連結部分上產生由熱膨脹(以下,僅稱為「膨脹」)所引起的變形,且該輸送管損壞的情況。因此,於專利文獻1中揭示有在以將輸送管與其他構成元件分離的狀態進行預熱步驟後,組裝製造裝置。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本專利特開2013-216535號公報
[發明所欲解決之課題]
但是,於先前的預熱步驟中,存在因輸送管的支持結構、加熱溫度、加熱時間等各種條件的不同,而無法充分地確保輸送管的膨脹的情況。若預熱步驟中的輸送管的膨脹不充分,則於輸送管中產生熱應力。於此情況下,於組裝製造裝置後的玻璃物品的製造中,輸送管進一步膨脹,因此存在輸送管的熱應力增大而導致損壞之虞。
本發明是鑒於所述情況而成者,其目的在於提供一種於預熱步驟中可使輸送管充分地膨脹的玻璃物品的製造方法與製造裝置。
[解決課題之手段]
本發明是用於解決所述課題者,其包括對輸送管進行加熱的預熱步驟、及於所述預熱步驟後使熔融玻璃於所述輸送管的內部流通的輸送步驟,且所述玻璃物品的製造方法的特徵在於:所述輸送管包括管狀的本體部與形成於所述本體部的端部的凸緣部,所述本體部由耐火物保持,且所述預熱步驟包括對所述輸送管賦予外力,而使所述輸送管伸長的外力賦予步驟。
根據所述結構,藉由對輸送管賦予外力,於預熱步驟中,可促進該輸送管的膨脹而使輸送管充分地膨脹,可減少輸送管中產生的熱應力。因此,於預熱步驟後的玻璃物品的製造中亦可減少輸送管的熱應力,因此防止由膨脹所引起的輸送管的變形或彎曲,並可實現長壽命化。
理想的是於所述外力賦予步驟中,以使所述輸送管的測定膨脹長度接近理論膨脹長度的方式,對所述輸送管賦予外力。使於預熱步驟中的任意的加熱時間中所測定的輸送管的膨脹長度(測定膨脹長度)接近該加熱時間(加熱溫度)中的理論膨脹長度,藉此可高精度地使預熱步驟中的輸送管的膨脹長度最佳化。此處,所謂「測定膨脹長度」,是指輸送管的膨脹長度的測定值,所謂「理論膨脹長度」,是指根據加熱溫度及熱膨脹係數所算出的輸送管的膨脹長度。
再者,理想的是所述外力賦予步驟於所述理論膨脹長度與所述測定膨脹長度的差已超過規定的臨限值的情況下執行。藉此,可高效率地使輸送管膨脹。
理想的是所述耐火物固定於殼體上,且於所述外力賦予步驟中,使所述殼體所包括的按壓構件接觸所述凸緣部,藉此對所述輸送管賦予所述外力。藉由耐火物固定於殼體上,可使輸送管及耐火物伴隨殼體的移動而進行移動。藉由殼體包括按壓構件,亦可使按壓構件伴隨殼體的移動而進行移動。因此,可高效率地進行將預熱後的輸送管與其他構成元件連接的作業。
另外,理想的是於所述外力賦予步驟中,對所述凸緣部的圓周方向的多個部位賦予所述外力。藉此,可防止凸緣部的局部的變形,並使本體部適宜地膨脹。
另外,理想的是所述輸送管的所述本體部以傾斜姿勢來配置,且於所述外力賦予步驟中,沿著所述本體部的傾斜方向賦予所述外力。藉此,可使已傾斜本體部適宜地膨脹。
本發明是用於解決所述課題者,其是包括可使熔融玻璃於內部流通的輸送管、及保持所述輸送管的耐火物的玻璃物品的製造裝置,且所述玻璃物品的製造裝置的特徵在於:所述輸送管包括管狀的本體部與形成於所述本體部的端部的凸緣部,所述本體部由所述耐火物保持,且所述製造裝置更包括以使所述輸送管伸長的方式對所述輸送管賦予外力的外力賦予元件。
根據所述結構,藉由製造裝置中所包括的外力賦予部件來對輸送管賦予外力,藉此當對輸送管進行預熱時可使該輸送管的膨脹長度最佳化。藉此,可事先使輸送管充分地膨脹,於玻璃物品的製造中,防止由進一步的膨脹所引起的輸送管的變形或彎曲,並可實現該輸送管的長壽命化。
[發明的效果]
根據本發明,於預熱步驟中可使輸送管充分地膨脹。
以下,一面參照圖式一面對用於實施本發明的形態進行說明。圖1至圖8表示本發明的玻璃物品的製造方法與製造裝置的一實施方式(第一實施方式)。
如圖1所示,本實施方式的玻璃物品的製造裝置自上游側起依次包括熔解槽1、澄清槽2、均質化槽(攪拌槽)3、罐4、成形體5、及將所述各構成元件1~構成元件5連結的玻璃供給管路6a~玻璃供給管路6d。除此以外,製造裝置包括對通過成形體5而成形的板玻璃GR(玻璃物品)進行緩冷的緩冷爐(未圖示)、及於緩冷後將板玻璃GR切斷的切斷裝置(未圖示)。
熔解槽1是用於進行將所投入的玻璃原料熔解來獲得熔融玻璃GM的熔解步驟的容器。熔解槽1藉由玻璃供給管路6a而與澄清槽2連接。
澄清槽2進行一面輸送熔融玻璃GM一面藉由澄清劑等的作用來脫泡的澄清步驟。澄清槽2藉由玻璃供給管路6b而與均質化槽3連接。本實施方式的澄清槽2包括包含鉑材料(鉑或鉑合金)的輸送管。
均質化槽3是用於進行攪拌經澄清的熔融玻璃GM,而使其均勻化的步驟(均質化步驟)的鉑材料製的容器。均質化槽3包括具有攪拌葉片的攪拌器(stirrer)3a。均質化槽3藉由玻璃供給管路6c而與罐4連接。
罐4是用於進行將熔融玻璃GM調整成適合於成形的狀態的狀態調整步驟的容器。罐4作為用於熔融玻璃GM的黏度調整及流量調整的容積部來例示。罐4藉由玻璃供給管路6d而與成形體5連接。
成形體5將熔融玻璃GM成形為所期望的形狀(例如板狀)。於本實施方式中,成形體5藉由溢流下拉法來將熔融玻璃GM成形為板狀。詳細而言,成形體5的剖面形狀(圖1的與紙面正交的剖面形狀)呈大致楔形狀,於該成形體5的上部形成有溢流槽(未圖示)。
成形體5使熔融玻璃GM自溢流槽中溢出,並沿著成形體5的兩側的側壁面(位於紙面的表背面側的側面)向下流。成形體5使已向下流的熔融玻璃GM於側壁面的下頂部融合。藉此,使帶狀的板玻璃GR成形。再者,成形體5亦可為執行狹縫下拉法等其他下拉法者。
藉由將以所述方式獲得的帶狀的板玻璃GR切斷,而切出單片狀的板玻璃。板玻璃例如厚度為0.01 mm~2 mm,用於液晶顯示器或有機EL顯示器等平板顯示器、有機EL照明、太陽電池等的基板或保護罩。本發明的玻璃物品並不限定於板玻璃,包含玻璃管等具有各種形狀者。例如,在形成玻璃管的情況下,配備利用丹納法(Danner method)的成形裝置來代替成形體5。
作為板玻璃的材料,可使用矽酸鹽玻璃、二氧化矽玻璃,較佳為使用硼矽玻璃、鈉鈣玻璃、鋁矽酸鹽玻璃、化學強化玻璃,最佳為使用無鹼玻璃。此處,所謂無鹼玻璃,是指實質上不含鹼成分(鹼金屬氧化物)的玻璃,具體是指鹼成分的重量比為3000 ppm以下的玻璃。本發明中的鹼成分的重量比較佳為1000 ppm以下,更佳為500 ppm以下,最佳為300 ppm以下。
玻璃供給管路6a~玻璃供給管路6d包含輸送管7。如圖2所示,輸送管7包括輸送熔融玻璃GM的長條狀的本體部8,及設置於本體部8的各端部的凸緣部9a、凸緣部9b。本體部8由耐火物10保持,耐火物10固定於殼體11上。
本體部8藉由鉑材料(鉑或鉑合金)而構成為筒狀(例如圓筒狀)。本體部8構成得比耐火物10長。因此,本體部8的各端部自耐火物10的端部朝長邊方向突出。
凸緣部9a、凸緣部9b構成為板狀。凸緣部9a、凸緣部9b包括設置於本體部8的一端部的第一凸緣部9a、及設置於本體部8的另一端部的第二凸緣部9b。各凸緣部9a、凸緣部9b以包圍本體部8的端部的外周面的方式構成。
如圖2及圖3所示,凸緣部9a、凸緣部9b包括圓板部12、及自該圓板部12突出的多個突起部13~突起部15。圓板部12固定於本體部8的長邊方向各端部上,包含鉑材料。各突起部13~突起部15包括自圓板部12的上部朝上方突出的第一突起部13、自圓板部12的側部朝側方突出的第二突起部14及第三突起部15。
第一突起部13作為用於使電流流入本體部8中的電極部(端子)來構成。凸緣部9a、凸緣部9b對第一突起部13施加規定的電壓,藉此直接對本體部8進行通電加熱。因此,第一突起部13例如包含銅(包含銅合金)或鎳(包含鎳合金)。
由於藉由殼體11並經由連結構件16a、連結構件16b來支持凸緣部9a、凸緣部9b,因此第一突起部13具有與凸緣部9a、凸緣部9b一體地構成的第一部分13a,及與該第一部分13a的端部一體地構成的第二部分13b。第一部分13a是自凸緣部9a、凸緣部9b的上部朝上方突出的矩形形狀的板部。第二部分13b是相對於第一部分13a呈直角地連接的矩形形狀的板部。第二部分13b自第一部分13a的上端部沿著大致水平方向或本體部8的長邊方向突出。第二部分13b具有於上下方向上貫穿該第二部分13b的孔13c。
第二突起部14及第三突起部15構成為長條的板狀。第二突起部14自圓板部12的一方的側部(上下方向上的中途部)朝半徑方向外側突出。第三突起部15自圓板部12的另一方的側部(上下方向上的中途部)朝與第二突起部14相反的方向突出。第二突起部14及第三突起部15例如可包含鋼,亦可與第一突起部13同樣地包含銅或鎳。
耐火物10(例如耐火磚)包含高氧化鋯系耐火物,但並不限定於該材質。殼體11藉由鋼等金屬而作為長方體或圓筒體來構成,但並不限定於該形狀。於配置玻璃物品的製造裝置的工廠等建築物內,藉由未圖示的腳手架等而可變更位置地支持殼體11。
支持輸送管7的支持材17介於耐火物10與本體部8之間。本實施方式的支持材17是藉由將成為原料的粉末填充至輸送管7的本體部8與耐火物10之間後,利用加熱來使其擴散接合所構成的接合體。此處,所謂「擴散接合」,是指使粉末彼此接觸,利用接觸面間所產生的原子的擴散進行接合的方法。
作為成為支持材17的原料的粉末,例如可使用將氧化鋁粉末與二氧化矽粉末混合而成者。於此情況下,理想的是將熔點高的氧化鋁粉末作為主成分。並不限定於所述結構,除氧化鋁粉末、二氧化矽粉末以外,可藉由單獨使用氧化鋯粉末、氧化釔粉末等各材料粉末,或將多種粉末混合來構成。再者,支持材17亦可包含與輸送管7的本體部8的外周面接觸的耐火物纖維層、及配置於耐火物纖維層的外側的非晶形耐火物層。
如圖2及圖3所示,殼體11包括:按壓輸送管7的凸緣部9a、凸緣部9b的裝置(按壓裝置)18~裝置(按壓裝置)20,及用於支持輸送管7的構件(支持構件)24a、構件(支持構件)24b。
按壓裝置18~按壓裝置20沿著輸送管7的長邊方向對該輸送管7賦予外力F。按壓裝置18~按壓裝置20設置於殼體11的多個部位上。即,按壓裝置18~按壓裝置20以與凸緣部9a、凸緣部9b的各突起部13~突起部15的位置對應的方式,配置於殼體11的外表面上。多個按壓裝置18~按壓裝置20包括:設置於殼體11的上部的第一按壓裝置18、以及設置於殼體11的側部的第二按壓裝置19及第三按壓裝置20。
各按壓裝置18~按壓裝置20包括:設置於殼體11的外表面上的托架21、及由托架21支持的按壓構件22。托架21構成為板狀,具有沿著殼體11的長邊方向(本體部8的長邊方向)貫穿的孔21a。
按壓構件22包括:軸部22a,固定於該軸部22a的前端的按壓部22b,及將軸部22a固定於托架21上的固定構件23a、固定構件23b。於軸部22a中形成有外螺紋部,該外螺紋部插通於托架21的孔21a中。按壓部22b藉由絕緣材料而構成為圓板狀,但並不限定於該形狀。按壓部22b以藉由軸部22a的旋轉動作,可接近·離開凸緣部9a、凸緣部9b的各突起部13~突起部15的方式構成。固定構件23a、固定構件23b包含一對螺母。各固定構件23a、固定構件23b與軸部22a的外螺紋部螺合。各固定構件23a、固定構件23b以夾持托架21的方式來緊固,藉此固定軸部22a。
由於藉由殼體11並經由連結構件16a、連結構件16b來支持凸緣部9a、凸緣部9b,因此殼體11包括:對應於第一凸緣部9a的第一支持構件24a、及對應於第二凸緣部9b的第二支持構件24b。各支持構件24a、支持構件24b包括:自殼體11的上部外表面朝上方突出的支柱25,及連結各連結構件16a、連結構件16b的一端部的支持部26。
支柱25藉由鋼等金屬而構成為長條狀。支柱25是藉由焊接等方法將其一端部(下端部)固定於殼體11的外表面上而形成。
支持部26沿著水平方向或殼體11的長邊方向(筒心方向)自支柱25的上端部突出。支持部26具有沿著其突出方向長長地構成的孔(以下稱為「長孔」)26a。長孔26a於上下方向上貫穿支持部26。各連結構件16a、連結構件16b的一部分插通於該長孔26a中。
第一連結構件16a將第一凸緣部9a與第一支持構件24a連結,第二連結構件16b將第二凸緣部9b與第二支持構件24b連結。各連結構件16a、連結構件16b包括:與支持部26連結的第一桿27;與各凸緣部9a、凸緣部9b連結的第二桿28;及設置於所述連結構件16a、連結構件16b的中途部的絕緣構件29。第一桿27由支持部26支持,第二桿28藉由固定構件30a、固定構件30b而固定於各凸緣部9a、凸緣部9b的第一突起部13上。
第一桿27包含金屬製的螺釘構件。第一桿27的一端部(上端部)以可移動的狀態由各支持構件24a、支持構件24b的支持部26保持。第一桿27的另一端部被擰入絕緣構件29所包括的內螺紋部中。
於支持部26的上表面上移動的輥27a旋轉自如地設置於第一桿27的上端部。於輸送管7的本體部8因加熱而膨脹的情況下,輥27a以追隨伴隨該膨脹的第一桿27的移動的方式接觸支持部26的上表面。
第二桿28與第一桿27同樣地包含金屬製的螺釘構件。第二桿28的一端部(上端部)不與第一桿27的另一端部(下端部)接觸,而被擰入絕緣構件29所包括的內螺紋部中。第二桿28的另一端部(下端部)插通在貫穿形成於各凸緣部9a、凸緣部9b中的第一突起部13的第二部分13b中的孔13c中,並且藉由固定構件30a、固定構件30b而固定於該第二部分13b上。
固定構件30a、固定構件30b包含一對螺母。各固定構件30a、固定構件30b與第二桿28螺合。各固定構件30a、固定構件30b於第二桿28的一部分已插通在第一突起部13的第二部分13b的孔13c中的狀態下,以夾持該第二部分13b的方式來緊固,藉此將第二桿28固定於第二部分13b上。
作為絕緣構件29,可適宜地使用絕緣體,除此以外,可使用藉由合成橡膠等各種材料而構成為長方體狀或圓柱狀者。絕緣構件29於使第一桿27的下端部與第二桿28的上端部不接觸而分離的狀態下,將該第一桿27及第二桿28連結。如此,絕緣構件29於藉由第一桿27及第二桿28來將各支持構件24a、支持構件24b與第一突起部13連接的狀態下,介於所述各支持構件24a、支持構件24b與第一突起部13之間。
以下,對藉由所述結構的製造裝置來製造玻璃物品(板玻璃)的方法進行說明。如圖4所示,本方法主要包括:預熱步驟S1、組裝步驟S2、熔解步驟S3、熔融玻璃供給步驟S4、成形步驟S5、緩冷步驟S6、及切斷步驟S7。
於預熱步驟S1中,於將製造裝置的各構成元件1~構成元件5、構成元件6a~構成元件6d個別地分離的狀態下,使該些構成元件升溫。以下,作為預熱步驟S1的例子,對使構成玻璃供給管路6a~玻璃供給管路6d的輸送管7升溫的情況進行說明。
於預熱步驟S1中,為了使輸送管7的本體部8升溫,經由凸緣部9a、凸緣部9b而使電流流入本體部8中。藉由該加熱,如圖5中由兩點鏈線所示般,各輸送管7的本體部8於其長邊方向(軸心方向)上膨脹。另外,本體部8及凸緣部9a、凸緣部9b於半徑方向上膨脹。
此時,於殼體11內,已被填充至耐火物10與本體部8之間的支持材17維持粉末的狀態,可在本體部8與耐火物10之間的空間內流動(移動)。如此,作為支持材17的粉末作為潤滑材料發揮作用,藉此減少本體部8與支持材17之間的摩擦力。即,於藉由賦予外力而使本體部8可伸長的狀態下,由耐火物10來保持本體部8。
另外,對應於本體部8的膨脹,各凸緣部9a、凸緣部9b於該本體部8的長邊方向上進行位移。此時,與各凸緣部9a、凸緣部9b連結的各連結構件16a、連結構件16b藉由輥27a於各支持構件24a、支持構件24b中的支持部26的上表面上進行轉動(參照圖5中的實線與兩點鏈線),而可追隨各凸緣部9a、凸緣部9b的位移。因此,利用支柱25及連結構件16a、連結構件16b的支持結構可不阻礙輸送管7(本體部8)的膨脹而適宜地支持凸緣部9a、凸緣部9b。
於預熱步驟S1中,對輸送管7的膨脹長度進行測定(測定步驟)。輸送管7的膨脹長度藉由以下的方法來測定。例如,於自各凸緣部9a、凸緣部9b分離的位置上,配置對應於所述各凸緣部9a、凸緣部9b的雷射照射裝置,自該雷射照射裝置朝鉛直方向照射雷射光,且於每個固定的加熱時間測定該雷射光與各凸緣部9a、凸緣部9b的距離的變化。可將該距離的變化量看作輸送管7(本體部8)的膨脹長度。
作為其他測定方法,亦可對本體部8中由殼體11包覆的部分的膨脹長度、及自殼體11中露出的部分的膨脹長度個別地進行測定,並將該些膨脹長度的總和設為輸送管7的膨脹長度。於預熱步驟S1中,殼體11亦同樣地膨脹,因此可測定本體部8的長邊方向上的殼體11的膨脹長度,並將其看作由殼體11包覆的本體部8的部分的膨脹長度。
圖6是表示預加熱的時間與輸送管7的膨脹長度的關係的圖表。於圖6中,利用實線表示理論膨脹曲線。於圖6中,符號L1M表示於預熱時間T1中所測定的輸送管7的膨脹長度。同樣地,符號L2M、符號L3M分別表示於預熱時間T2、預熱時間T3中所測定的輸送管7的膨脹長度。另外,符號L3L表示預熱時間T3中的理論膨脹曲線上的膨脹長度。
再者,於本實施方式中,理論膨脹曲線以如下方式來求出。即,獲得預熱時間與輸送管7的加熱溫度的關係。使用所求出的加熱溫度與輸送管7的熱膨脹係數來算出輸送管7的膨脹長度。
於預熱步驟S1中,定期地測定輸送管7的膨脹長度,並將所測定的膨脹長度(以下稱為「測定膨脹長度」)與理論膨脹曲線上的長度(以下稱為「理論膨脹長度」)進行比較。藉由該比較,於測定膨脹長度與理論膨脹長度的差超過規定的臨限值的情況下,藉由按壓裝置18~按壓裝置20來執行凸緣部9a、凸緣部9b的按壓(外力賦予步驟)。
即,如圖6所示,於預熱時間T3中的測定膨脹長度L3M與該時間T3中的理論膨脹長度L3L的差(L3L-L3M)超過臨限值TH的情況下,判斷本體部8的測定膨脹長度不足夠,各按壓裝置18~按壓裝置20以使所述測定膨脹長度L3M接近理論膨脹長度L3L的方式,對輸送管7賦予外力F。例如,若輸送管7的長度為2000 mm,則只要將臨限值TH設為1 mm即可。
於所述外力賦予步驟中,使各按壓裝置18~按壓裝置20的按壓構件22進行旋轉,藉此使位於自各凸緣部9a、凸緣部9b分離的待機位置上的按壓部22b朝各凸緣部9a、凸緣部9b的各突起部13~突起部15接近。藉此,按壓部22b接觸各凸緣部9a、凸緣部9b的一側的面(參照圖7)。而且,以按壓部22b按壓各突起部13~突起部15的方式使按壓構件22進行旋轉。藉此,沿著本體部8的長邊方向,對設置於各凸緣部9a、凸緣部9b的圓周方向上的多個部位上的各突起部13~突起部15賦予外力F。該外力F並非用於使本體部8中產生長邊方向的拉伸應力者,為了促進本體部8的膨脹而被賦予至各凸緣部9a、凸緣部9b中。如此,藉由對各突起部13~突起部15賦予外力F,本體部8伸長,伴隨於此,熱應力(長邊方向的壓縮應力)減少。另外,本體部8可膨脹至對應於預熱時間(加熱溫度)的長度為止(參照圖8)。
若本體部8到達規定的溫度(例如1200℃~1400℃)為止,則預熱步驟S1結束,執行組裝步驟S2。於組裝步驟S2中,將經加熱而膨脹後的製造裝置的各構成元件1~構成元件5、構成元件6a~構成元件6d連結,藉此組裝製造裝置。
於熔解步驟S3中,對已被供給至熔解槽1內的玻璃原料進行加熱,而生成熔融玻璃GM。再者,為了縮短製造裝置的啟動期間,亦可於組裝步驟S2之前,事先於熔解槽1內生成熔融玻璃GM。
於熔融玻璃供給步驟S4中,將熔解槽1的熔融玻璃GM經由各玻璃供給管路6a~玻璃供給管路6d而依次輸送至澄清槽2、均質化槽3、罐4、及成形體5中。於熔融玻璃供給步驟S4中,當熔融玻璃GM於澄清槽2中流通時,藉由已被調配至玻璃原料中的澄清劑的作用而自熔融玻璃GM中產生氣體(氣泡)。該氣體被自澄清槽2朝外部排出(澄清步驟)。另外,於均質化槽3中,對熔融玻璃GM進行攪拌來使其均質化(均質化步驟)。於熔融玻璃GM穿過罐4、玻璃供給管路6d時,對其狀態(例如黏度或流量)進行調整(狀態調整步驟)。
再者,於熔融玻璃供給步驟S4中,若介於耐火物10與本體部8之間的粉末的溫度變成高溫,則該粉末的擴散結合活化。粉末的加熱溫度只要設為該粉末的擴散接合活化的溫度以上即可,較佳為設為1400℃以上、1650℃以下。
於本實施方式中,在粉末中的氧化鋁粉末彼此之間、及氧化鋁粉末與二氧化矽粉末之間產生擴散接合。另外,藉由氧化鋁粉末與二氧化矽粉末而產生富鋁紅柱石(mullite)。富鋁紅柱石將氧化鋁粉末彼此牢固地接合。擴散接合伴隨時間的經過而進行,最終粉末變成一個或多個接合體(支持材17)。支持材17與本體部8及耐火物10密接,因此於熔融玻璃供給步驟S4中阻礙相對於耐火物10的本體部8的移動。藉此,本體部8以不產生位置偏離的方式固定於耐火物10上。於板玻璃GR的製造結束之前的期間內,支持材17與耐火物10一同持續支持本體部8。
於成形步驟S5中,經過熔融玻璃供給步驟S4後熔融玻璃GM被供給至成形體5中。成形體5使熔融玻璃GM自溢流槽中溢出,並沿著其側壁面向下流。成形體5使已向下流的熔融玻璃GM於下頂部融合,藉此使帶狀的板玻璃GR成形。
其後,帶狀的板玻璃GR經過利用緩冷爐的緩冷步驟S6、利用切斷裝置的切斷步驟S7,而切出規定尺寸的板玻璃。藉由以上步驟,作為玻璃物品的板玻璃完成。或者,亦可於切斷步驟S7中將板玻璃GR的寬度方向的兩端去除後,將帶狀的板玻璃GR捲繞成捲狀,而獲得作為玻璃物品的玻璃捲(捲繞步驟)。
根據以上所說明的本實施方式的玻璃物品的製造方法,藉由對輸送管7的凸緣部9a、凸緣部9b賦予外力F,於預熱步驟S1中,可促進本體部8的膨脹而使輸送管7充分地膨脹,可減少輸送管7中產生的熱應力。因此,於玻璃物品的製造過程(熔融玻璃供給步驟S4)中亦可減少輸送管7中產生的熱應力,因此防止由膨脹所引起的輸送管7的變形或彎曲,並可實現輸送管7的長壽命化。
圖9表示輸送管的另一例(第二實施方式)。本例的輸送管7例如用於將熔解槽1與澄清槽2連接的玻璃供給管路6a。該輸送管7的本體部8以第一凸緣部9a側的端部位於比第二凸緣部9b側的端部更上方的方式傾斜。相對於水平方向的本體部8的傾斜角度理想的是例如設為3°~30°。
於第二實施方式的第一凸緣部9a的支持結構中,於第一桿27的上端部設置螺母27b來代替輥27a。該螺母27b可於支持部26的上表面上滑行移動。
於第二實施方式的第二凸緣部9b的支持結構中,第一突起部31包括:自圓板部12的下部朝下方突出的第一部分31a、及自該第一部分31a朝本體部8的長邊方向中央部側突出的第二部分31b。第二部分31b水平地伸長。另外,連結構件32包括:固定於殼體11的下表面上的第一桿33、與第二部分31b連結的第二桿34、及設置於該連結構件32的中途部的絕緣構件35。於第二桿34的下端部設置與第二部分31b的下表面接觸的螺母34b。該螺母34b可於第二部分31b的下表面上滑行移動。藉由此種第一突起部31及連結構件32,第二凸緣部9b於沿著輸送管7(本體部8)的長邊方向的移動得到容許的狀態下由殼體11支持。
再者,伴隨預熱步驟S1中的本體部8的伸長,自支持部26至第一突起部13的第二部分13b為止的距離變短,並且自殼體11的下表面至第一突起部31的第二部分31b為止的距離變長。因此,以追隨所述距離的變動的方式調整連結構件16a、連結構件32的長度。連結構件16a、連結構件32的長度例如只要藉由變更第一桿27、第一桿33及/或第二桿28、第二桿34朝絕緣構件29、絕緣構件35中的擰入長度來調整即可。
第二實施方式的支持部26水平地伸長,但亦能夠以變成與本體部8平行的方式傾斜。另外,第一突起部31的第二部分31b水平地伸長,但亦能夠以變成與本體部8平行的方式傾斜。於支持部26及第二部分31b傾斜的情況下,不需要調整連結構件16a、連結構件32的長度。另外,亦可使用能夠滑行移動的其他滑動構件或輥來代替螺母27b、螺母34b。
對應於第二凸緣部9b的第一按壓裝置18設置於殼體11的下表面上。即,第一按壓裝置18的托架21固定於殼體11的下表面上,並且自該下表面朝下方突出。按壓構件22經由軸部22a而由托架21可進退地支持。按壓構件22使按壓部22b接觸第二凸緣部9b的第一突起部31的第一部分31a,並按壓該第一部分31a,藉此對第二凸緣部9b賦予外力。
第二按壓裝置19的按壓構件22的軸部22a以變成與本體部8平行的方式,以與本體部8相同的角度傾斜。雖然未圖示,但於第三按壓裝置20的按壓構件22中,亦以與本體部8相同的角度傾斜。第二按壓裝置19及第三按壓裝置20的各按壓構件22可沿著本體部8的傾斜方向按壓各凸緣部9a、凸緣部9b的第二突起部14及第三突起部15。於本例中,當於預熱步驟S1中本體部8的膨脹不充分時,亦可藉由各按壓裝置18~按壓裝置20而對各凸緣部9a、凸緣部9b賦予促進本體部8的膨脹的外力。
再者,本發明並不限定於所述實施方式的結構,亦不限定於所述作用效果。本發明可於不脫離本發明的主旨的範圍內進行各種變更。
於所述實施方式中,例示了構成玻璃供給管路6a~玻璃供給管路6d的輸送管7,但並不限定於此,例如亦可藉由所述形態的輸送管7來構成澄清槽2。即,本發明亦可應用於澄清槽2。
賦予外力的方向並不限定於沿著輸送管7的長邊方向(傾斜方向)的方向,只要可使輸送管7伸長,則亦可為與輸送管7的長邊方向(傾斜方向)具有角度的方向。例如,當將與鉛垂面平行的凸緣部9a、凸緣部9b設置於如圖9般傾斜的輸送管7上時,亦可如第一按壓裝置18般沿著與輸送管7的凸緣部9a、凸緣部9b垂直的方向賦予外力。就高效率地使輸送管7伸長的觀點而言,賦予外力的方向與輸送管7的長邊方向(傾斜方向)形成的角度較佳為30°以下,更佳為15°以下,最佳為0°。
1‧‧‧熔解槽
2‧‧‧澄清槽
3‧‧‧均質化槽(攪拌槽)
3a‧‧‧攪拌器
4‧‧‧罐
5‧‧‧成形體
6a~6d‧‧‧玻璃供給管路
7‧‧‧輸送管
8‧‧‧本體部
9a‧‧‧第一凸緣部
9b‧‧‧第二凸緣部
10‧‧‧耐火物
11‧‧‧殼體
12‧‧‧圓板部
13‧‧‧第一突起部
13a‧‧‧第一部分
13b‧‧‧第二部分
13c‧‧‧孔
14‧‧‧第二突起部
15‧‧‧第三突起部
16a‧‧‧連結構件
16b‧‧‧連結構件
17‧‧‧支持材
18‧‧‧第一按壓裝置(外力賦予部件)
19‧‧‧第二按壓裝置(外力賦予部件)
20‧‧‧第三按壓裝置(外力賦予部件)
21‧‧‧托架
21a‧‧‧孔
22‧‧‧按壓構件
22a‧‧‧軸部
22b‧‧‧按壓部
23a‧‧‧固定構件
23b‧‧‧固定構件
24a‧‧‧第一支持構件
24b‧‧‧第二支持構件
25‧‧‧支柱
26‧‧‧支持部
26a‧‧‧長孔
27‧‧‧第一桿
27a‧‧‧輥
27b‧‧‧螺母
28‧‧‧第二桿
29‧‧‧絕緣構件
30a‧‧‧固定構件
30b‧‧‧固定構件
31‧‧‧第一突起部
31a‧‧‧第一部分
31b‧‧‧第二部分
32‧‧‧連結構件
33‧‧‧第一桿
34‧‧‧第二桿
34b‧‧‧螺母
35‧‧‧絕緣構件
F‧‧‧外力
GM‧‧‧熔融玻璃
GR‧‧‧板玻璃
L3L‧‧‧理論膨脹長度
L1M‧‧‧測定膨脹長度
L2M‧‧‧測定膨脹長度
L3M‧‧‧測定膨脹長度
T1‧‧‧預熱時間
T2‧‧‧預熱時間
T3‧‧‧預熱時間
TH‧‧‧臨限值
S1‧‧‧預熱步驟
S2‧‧‧組裝步驟
S3‧‧‧熔解步驟
S4‧‧‧熔融玻璃供給步驟(輸送步驟)
S5‧‧‧成形步驟
S6‧‧‧緩冷步驟
S7‧‧‧切斷步驟
圖1是表示玻璃物品的製造裝置的整體結構的側面圖。
圖2是輸送管的側面圖。
圖3是輸送管的正面圖。
圖4是玻璃物品的製造方法的流程圖。
圖5是表示預熱步驟中的輸送管的側面圖。
圖6是表示輸送管的預熱時間與膨脹長度的關係的圖表。
圖7是表示預熱步驟中的輸送管的側面圖。
圖8是表示預熱步驟中的輸送管的側面圖。
圖9是表示輸送管的另一例的側面圖。

Claims (7)

  1. 一種玻璃物品的製造方法,其是包括對輸送管進行加熱的預熱步驟、及於所述預熱步驟後使熔融玻璃於所述輸送管的內部流通的輸送步驟的玻璃物品的製造方法,其特徵在於: 所述輸送管包括管狀的本體部與形成於所述本體部的端部的凸緣部, 所述本體部由耐火物保持,且 所述預熱步驟包括對所述輸送管賦予外力,而使所述輸送管伸長的外力賦予步驟。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的玻璃物品的製造方法,其中於所述外力賦予步驟中,以使所述輸送管的測定膨脹長度接近理論膨脹長度的方式,對所述輸送管賦予外力。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的玻璃物品的製造方法,其中所述外力賦予步驟於所述理論膨脹長度與所述測定膨脹長度的差已超過規定的臨限值的情況下執行。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的玻璃物品的製造方法,其中所述耐火物固定於殼體上,且 於所述外力賦予步驟中,使所述殼體所包括的按壓構件接觸所述凸緣部,藉此對所述輸送管賦予所述外力。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的玻璃物品的製造方法,其中於所述外力賦予步驟中,對所述凸緣部的圓周方向的多個部位賦予所述外力。
  6. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的玻璃物品的製造方法,其中所述輸送管的所述本體部以傾斜姿勢來配置,且 於所述外力賦予步驟中,沿著所述本體部的傾斜方向賦予所述外力。
  7. 一種玻璃物品的製造裝置,其是包括能夠使熔融玻璃於內部流通的輸送管、及保持所述輸送管的耐火物的玻璃物品的製造裝置,其特徵在於: 所述輸送管包括管狀的本體部與形成於所述本體部的端部的凸緣部, 所述本體部由所述耐火物保持,且 所述製造裝置更包括以使所述輸送管伸長的方式對所述輸送管賦予外力的外力賦予部件。
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