WO2017022294A1 - ガラス管成形用スリーブおよびガラス管成形用スリーブの組立方法 - Google Patents

ガラス管成形用スリーブおよびガラス管成形用スリーブの組立方法 Download PDF

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sleeve
sleeve shaft
tip
glass tube
collar member
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French (fr)
Inventor
和田　正紀
健一 干場
Original Assignee
日本電気硝子株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B17/00—Forming molten glass by flowing-out, pushing-out, extruding or drawing downwardly or laterally from forming slits or by overflowing over lips
    • C03B17/04—Forming tubes or rods by drawing from stationary or rotating tools or from forming nozzles

Definitions

  • the present invention relates to a glass tube forming sleeve and a technique for assembling the glass tube. More specifically, in a refractory cylinder that guides molten glass around an outer peripheral surface and guides it to the downstream side, a metal attached to the downstream end of the metal. Related to chip technology.
  • the Danner method has been widely used as a method for mass-producing glass tubes and glass rods.
  • the molten glass is allowed to flow down on a sleeve that is supported with the tip portion inclined downward and is driven to rotate about the axis, and the molten glass that has flowed down is wound around the outer peripheral surface of the sleeve.
  • a glass tube or a glass rod is continuously formed by drawing out the molten glass while blowing (or without blowing) blow air from the tip of the sleeve.
  • the sleeve used in such a Dunner method is mainly a sleeve shaft that is pivotally supported with its tip portion inclined downward, a metal tip that is coaxially inserted on the sleeve shaft, and a refractory. It is comprised by a cylindrical body, a holding metal fitting, etc. (for example, refer to "patent document 1").
  • the metal tip is fixed to the distal end portion of the sleeve shaft, and the holding metal fitting is always urged toward the distal end portion of the sleeve shaft by the urging member while being provided to be slidable in the axial direction.
  • the refractory cylinder is always held between the metal chip and the holding metal fitting with the urging force of the urging member.
  • these metal tips, refractory cylinders, and holding brackets are firmly held in their orientation, and the sleeve shaft that is driven to rotate is less likely to cause large core blurring. It is possible to suppress the occurrence of uneven thickness with respect to the molten glass drawn from the portion, and it is possible to continuously form high-quality glass tubes and glass rods with high dimensional accuracy.
  • a male screw and a female screw are respectively threaded on the tip portion of the sleeve shaft and the inner peripheral surface of the metal chip, and the metal chip is inserted through these male screw and female screw, It was screwed to the tip of the sleeve shaft.
  • the number of screw threads of the male screw of the sleeve shaft to be screwed with the female screw of the metal chip varies depending on the phase in the circumferential direction of the female screw.
  • there are many thread threads the number of threaded male threads is large), and there are few thread threads (the number of threaded male threads).
  • the load applied to the tip portion through the metal chip differs depending on the location.
  • the tip of the sleeve shaft is likely to be twisted, and the coaxiality of the metal tip and the refractory cylinder on the sleeve shaft is likely to collapse, so that it is biased against the molten glass drawn from the tip of the sleeve. It is difficult to continuously form high-quality glass tubes and glass rods that suppress the generation of meat and have high dimensional accuracy.
  • the present invention has been made in view of the present problems described above, and is fixed to a sleeve shaft, a refractory cylindrical body coaxially inserted into the sleeve shaft, and a distal end portion of the sleeve shaft. And a glass tip forming sleeve provided with a metal tip for restricting movement of the refractory cylindrical body in the axial direction and toward the tip end side, wherein the metal tip on the sleeve shaft is coaxial with the refractory cylindrical body. It is an object of the present invention to provide a glass tube forming sleeve capable of securing the degree.
  • a glass tube forming sleeve includes a sleeve shaft, a refractory cylinder that is coaxially inserted into the sleeve shaft, and a refractory that is fixed to the tip of the sleeve shaft.
  • a glass tube forming sleeve provided with a metal tip that restricts movement toward the tip end in the axial direction of a cylindrical body, and the cross-sectional area of the metal tip increases toward the tip end.
  • An annular collar member that has a tapered outer peripheral surface and is coaxially fitted to the distal end portion of the sleeve shaft, and has a cross-sectional area toward the distal end side so as to conform to the outer peripheral surface of the collar member. It has a tapered through hole that expands in diameter, and a main body member that fits into the collar member through the through hole.
  • the axial tensile load applied to the tip end portion of the sleeve shaft through the metal tip is all equally applied at any location.
  • the metal tip according to the present invention it is possible to suppress twisting at the tip end portion of the sleeve shaft by using the glass tube forming sleeve for a long period of time, and the metal tip on the sleeve shaft can be suppressed. And the coaxiality of the refractory cylinder can be ensured.
  • the collar member has a halved structure that is divided into two in the radial direction.
  • the collar member can be easily fitted to the tip portion so as to sandwich the tip portion of the sleeve shaft.
  • the glass tube sleeve assembling method is a method for assembling a glass tube forming sleeve comprising a sleeve shaft and a metal tip fixed to the tip of the sleeve shaft.
  • a main body member that has a tapered through hole whose cross-sectional area increases in diameter toward the tip end side and fits with the collar member through the through hole. Is inserted into the distal end portion of the sleeve shaft, and then inserted into the front end portion of the sleeve shaft. And the body member is moved to the tip side, by fitting the collar member, characterized in that it is assembled to the distal end of the sleeve shaft.
  • the entire outer peripheral surface of the collar member fixed to the tip of the sleeve shaft is in close contact with the inner peripheral surface of the through hole of the main body member. Therefore, for example, when the molten glass is drawn, the axial tensile load applied to the tip portion of the sleeve shaft through the metal tip is all equally applied at an arbitrary location.
  • the metal tip according to the present invention it is possible to prevent the tip of the sleeve shaft from being twisted by using the glass tube forming sleeve for a long period of time, and the metal tip on the sleeve shaft can be suppressed.
  • the coaxiality of the refractory cylinder and the holding metal fitting can be ensured.
  • the following effects can be obtained. That is, according to the glass tube forming sleeve and the glass tube forming sleeve according to the present invention, the coaxiality of the metal tip and the refractory cylinder on the sleeve shaft can be ensured.
  • FIG. 4C is a cross-sectional side view showing a state when the sleeve is attached to the sleeve shaft
  • FIG. 4C is a cross-sectional side view showing a state when the main body member is pressed against the collar member side by the refractory cylinder, and FIG. The cross-sectional side view which showed the state immediately after assembled
  • FIGS. 1 to 4 the direction of arrow A in FIGS. 1 to 4 is described as the drawing direction (conveying direction) of the molten glass G.
  • the following description will be described by defining the vertical direction of FIGS. 1 to 4 as the vertical direction of the glass tube forming sleeves 1 and 101.
  • the sleeve 1 in this embodiment is used for mass production of glass tubes and glass rods, for example, by the Danner method.
  • the sleeve 1 mainly includes a sleeve shaft 10, a metal tip 20, a refractory cylinder 30, a holding metal fitting 40, an urging mechanism 50, and the like.
  • the sleeve shaft 10 is a base portion of the sleeve 1.
  • the sleeve shaft 10 is formed of a long round bar member made of heat-resistant steel such as Fe—Co—Ni alloy or Fe—Cr—Ni alloy, for example, and a through hole 10a is coaxially drilled therein. ing.
  • the sleeve shaft 10 is arranged in a posture in which one end portion (the end portion on the molten glass G drawing direction side (the direction indicated by the arrow A in FIG. 1)) is inclined downward, and at the other end portion. It is detachably supported by a rotation drive device (not shown). Further, the through hole 10a of the sleeve shaft 10 is communicated with a blow air supply device (not shown) via a piping member or the like at the other end.
  • the metal chip 20 is an example of a metal chip that constitutes the tip of the sleeve 1, and is for holding the refractory cylindrical body 30 while holding it together with a holding metal fitting 40 described later.
  • the metal chip 20 includes a main body member 21 and a collar member 22 for fixing the main body member 21 to the sleeve shaft 10.
  • the main body member 21 is formed in a truncated cone shape, and is gradually coaxial with the sleeve shaft 10 at the distal end portion of the sleeve shaft 10 and gradually toward the drawing side of the molten glass G (hereinafter referred to as “downstream side”).
  • the cross-sectional area is arranged so as to reduce the diameter.
  • the collar member 22 is formed in an annular shape, and is disposed coaxially with the sleeve shaft 10 at the distal end portion (downstream end portion) of the sleeve shaft 10.
  • the main body member 21 is held through the collar member 22 while being restricted from moving in the axial direction.
  • the metal chip 20 is fixed to the tip of the sleeve shaft 10.
  • the refractory cylinder 30 is for gradually conveying the molten glass G guided to the sleeve 1 to the downstream side while winding the molten glass G around the outer peripheral surface.
  • the refractory cylindrical body 30 is formed of a long round bar hollow member made of, for example, a silica-alumina-based or silica-alumina-zirconia-based refractory, and has a taper that gradually decreases in cross-sectional area at one end thereof. Part 30a is formed. Further, the outer peripheral surface of the refractory cylinder 30 is covered with a platinum film or a platinum alloy film having a film thickness of, for example, 250 [ ⁇ m] to 450 [ ⁇ m].
  • downstream side On the opposite side (hereinafter referred to as “upstream side”) of the metal chip 20, the refractory cylinder 30 is coaxially inserted into the sleeve shaft 10 with the tapered portion 30 a facing the downstream side. Established.
  • the metal chip 20 is disposed on the downstream side of the refractory cylinder 30, and the taper portion 30 a of the refractory cylinder 30 and the metal chip 20 (more Specifically, the taper shape of the outer peripheral surface of the main body member 21) is smoothly connected. Further, the movement of the refractory cylinder 30 to the downstream side (the tip end side of the sleeve shaft 10) in the axial direction is restricted by the metal tip 20.
  • the holding metal fitting 40 is for holding the refractory cylinder 30 together with the metal chip 20 while holding it.
  • the holding metal fitting 40 is made of a heat-resistant steel such as an Fe—Co—Ni alloy or an Fe—Cr—Ni alloy, for example, and is provided mainly at the hollow cylindrical main body portion 40A and one end portion of the outer peripheral surface of the main body portion 40A. It is comprised by the collar part 40B.
  • the holding metal fitting 40 slides coaxially and on the sleeve shaft 10 via the main body 40 ⁇ / b> A, with the flange portion 40 ⁇ / b> B facing the downstream side (the refractory cylinder 30 side). Inserted as possible.
  • a tapered recess 40B1 whose cross-sectional shape gradually decreases in diameter toward the upstream side in the axial direction is formed at the edge of the downstream end face of the flange portion 40B.
  • a tapered edge portion 30b whose cross-sectional shape gradually decreases in the axial direction and toward the upstream side is formed.
  • the urging mechanism 50 is for urging the holding metal fitting 40 toward the downstream side in the axial direction.
  • the urging mechanism unit 50 includes, for example, an abutting member 51, an urging member 52, an adjustment nut 53, and the like.
  • the contact member 51 is a member that is in direct contact with the holding metal fitting 40.
  • the contact member 51 is formed of a hollow cylindrical member, and the inner diameter dimension thereof is set to be slightly larger than the outer diameter dimension of the sleeve shaft 10.
  • the contact member 51 is provided so as to be slidable in the axial direction while being arranged coaxially with the sleeve shaft 10.
  • the configuration of the contact member 51 is not limited to the present embodiment.
  • the contact member 51 is not provided by extending the upstream end of the holding metal fitting 40 in the axial direction. (In other words, the holding metal fitting 40 and the contact member 51 are integrally formed).
  • the urging member 52 is a member for urging the contact member 51 to the downstream side (the holding metal fitting 40 side).
  • the biasing member 52 is configured by a known compression coil spring, for example.
  • the urging member 52 is disposed coaxially with the sleeve shaft 10 between the contact member 51 and the adjustment nut 53. Further, the biasing member 52 is restricted from moving upstream at the end on the adjustment nut 53 side. Thereby, the urging member 52 urges the contact member 51 to the downstream side.
  • the adjustment nut 53 is for adjusting the urging force of the urging member 52.
  • the adjusting nut 53 is made of an annular member, and a female screw 53a is formed on the inner peripheral surface thereof.
  • a male screw 10 c is formed at the upstream end of the urging member 52 on the outer peripheral surface of the sleeve shaft 10.
  • the adjustment nut 53 is screwed to the sleeve shaft 10 on the upstream side of the urging member 52 through the male screw 10c and the female screw 53a. Moreover, by having such a structure, the arrangement position of the adjustment nut 53 can be moved precisely along the axial direction. As a result, the gap dimension between the contact member 51 and the adjustment nut 53, that is, the entire length of the biasing member 52 can be precisely changed, and the biasing force of the biasing member 52 can be finely adjusted.
  • the sleeve 1 in the present embodiment includes the sleeve shaft 10, the metal chip 20, the refractory cylinder 30, and the refractory cylinder 30 that are sequentially arranged coaxially from the downstream side to the upstream side on the sleeve shaft 10. It is comprised by the holding metal fitting 40, the urging mechanism part 50, etc.
  • the metal chip 20 is fixed to the distal end portion of the sleeve shaft 10, and the holding metal fitting 40 is slidably provided in the axial direction, and is always directed toward the distal end portion of the sleeve shaft 10 by the biasing mechanism portion 50. Be energized. As a result, the refractory cylinder 30 is always held between the metal tip 20 and the holding metal 40 with the urging force of the urging mechanism 50.
  • the metal chip 20, the refractory cylindrical body 30, and the holding metal fitting 40 are each firmly held in the arrangement posture, and it is difficult to generate a large core blur on the sleeve shaft that is rotationally driven.
  • the sleeve 1 having such a configuration is rotationally driven around the axis, and the molten glass G flows down and flows down on the sleeve 1 (more specifically, the refractory cylinder 30) that is rotationally driven.
  • the molten glass G is wound around the outer peripheral surface of the sleeve 1, and the molten glass G is drawn out while blowing air from the tip of the sleeve 1 (more specifically, a recess 21a of the metal chip 20 described later).
  • a glass tube and a glass rod are continuously formed.
  • the metal chip 20 is mainly composed of the main body member 21 and the collar member 22.
  • the main body member 21 is composed of a truncated cone-shaped member made of heat-resistant steel such as Fe—Co—Ni alloy or Fe—Cr—Ni alloy, and as described above, the sleeve shaft 10 is arranged so that the cross-sectional area gradually decreases in diameter toward the downstream side, coaxially with the sleeve shaft 10. Further, the outer peripheral surface of the main body member 21 is covered with a platinum film or a platinum alloy film having a film thickness of, for example, 250 [ ⁇ m] to 450 [ ⁇ m].
  • a concave portion 21 a having a circular cross-sectional shape is formed coaxially at the downstream end portion of the main body member 21. Further, a through hole 21b is coaxially drilled in the upstream end surface of the recess 21a (the bottom surface of the recess 21a).
  • the through-hole 21b is formed in the taper shape which a cross-sectional shape expands gradually toward the downstream (the front-end
  • the collar member 22 is composed of an annular member made of heat-resistant steel such as an Fe—Co—Ni alloy or an Fe—Cr—Ni alloy, for example. 10 and the same axis.
  • the collar member 22 has a halved structure that is divided into two in the radial direction, and an annular convex portion 22a is formed coaxially at one end portion (upstream end portion) of the inner peripheral surface thereof.
  • annular recess 10b is formed on the outer peripheral surface of the sleeve shaft 10 on the same axis.
  • the outer peripheral surface 22b of the collar member 22 has a tapered shape in which the cross-sectional area gradually increases toward the downstream side (the tip end side of the sleeve shaft 10) so as to conform to the tapered shape of the through hole 21b of the main body member 21. It is formed.
  • the main body member 21 is held at the distal end portion (downstream end portion) of the sleeve shaft 10 through the collar member 22 having such a configuration.
  • the body member 21 is held by the sleeve shaft 10 while being restricted from moving downstream in the axial direction by being fitted to the outer peripheral surface 22b of the collar member 22 through the through hole 21b. Is done. That is, the metal chip 20 is fixed to the tip end portion (downstream end portion) of the sleeve shaft 10.
  • the metal chip 20 in the present embodiment is not configured to be screwed to the sleeve shaft 10 as in the conventional metal chip 120 (see FIG. 4).
  • the load applied to 10 becomes uniform in each phase in the circumferential direction, and the occurrence of twist at the tip of the sleeve shaft 10 can be suppressed.
  • a female screw 120a is coaxially threaded.
  • a male screw 110 a is threaded at the tip of the sleeve shaft 110.
  • the metal chip 120 is coaxially screwed to the tip end portion of the sleeve shaft 110 via the male screw 110a and the female screw 120a.
  • the number of screw threads of the male screw 110a of the sleeve shaft 110 to be engaged with the female screw 120a of the metal chip 120 may vary depending on the phase in the circumferential direction of the female screw 120a.
  • the number of screw threads of the male screw 110a that is screwed to the upper end side is nine and faces each other (a position that is 180 ° out of phase with the upper end side).
  • the number of screw threads of the male screw 110a screwed to the lower end side is eight. That is, the upper end side of the female screw 120a has more thread threads of the male screw 110a than the lower end side (the number of screw threads of the screwed male screw 110a is one).
  • the sleeve 101 In the conventional glass tube forming sleeve 101 having such a configuration (hereinafter simply referred to as “sleeve 101”), when the molten glass G (see FIG. 1) is pulled out, the sleeve shaft 110 is formed through the metal tip 120.
  • the tensile load in the axial direction applied to the tip is greater at the point where there is more threading than at the part where there is less threading, and the former is always the latter.
  • the sleeve 101 tends to be stretched, and the use of the sleeve 101 for a long period of time tends to cause twisting at the tip of the sleeve shaft 110.
  • the inside of the through hole 21 b of the main body member 21 extends over the entire outer peripheral surface 22 b of the collar member 22 fixed to the distal end portion of the sleeve shaft 10.
  • the axial tensile load applied to the tip of the sleeve shaft 10 through the metal tip 20 is all equally applied at any location. .
  • the metal chip 20 in the present embodiment it is possible to suppress the twisting of the tip portion of the sleeve shaft 10 due to the use of the sleeve 1 for a long period of time.
  • the main body member 21 is inserted through the distal end portion of the sleeve shaft 10.
  • the main body member 21 is coaxial with the sleeve shaft 10 via the through hole 21b and is slightly upstream from the predetermined position (indicated by the metal chip 21A in FIG. 3A). Position). That is, the main body member 21 is disposed such that the through hole 21b is located on the upstream side (the base end side of the sleeve shaft 10) from the portion where the collar member 22 of the sleeve shaft 10 is fitted.
  • the collar member 22 is fitted to the tip of the sleeve shaft 10 as shown in FIG. Specifically, since the collar member 22 has a halved structure that is divided into two in the radial direction as described above, the collar member 22 is easily fitted to the distal end portion so as to sandwich the distal end portion of the sleeve shaft 10. The As a result, the collar member 22 is restricted from moving in the axial direction via the convex portion 22a, and is coaxial with the sleeve shaft 10 and the outer circumferential surface 22b is gradually reduced in cross-sectional area toward the upstream side. The sleeve shaft 10 is fixed to the distal end of the sleeve shaft 10 in a tapered shape.
  • the main body member 21 is pushed in the axial direction and downstream (the tip end side of the sleeve shaft 10). Specifically, by adjusting the position of the adjustment nut 53 (see FIG. 1) of the urging mechanism 50, the main body member 21 is urged by the urging force of the urging mechanism 50 to hold the holding bracket 40 and the refractory cylinder. It is urged through the body 30 in the axial direction and in the downstream direction.
  • the main body member 21 is fitted through the through hole 21b.
  • the main body member 21 is restricted by the sleeve shaft 10 while the movement of the main body member 21 in the axial direction and the downstream side is regulated via the collar member 22 at the tip portion of the sleeve shaft 10. Retained. That is, the metal chip 20 is assembled to the tip portion of the sleeve shaft 10.
  • a glass tube forming sleeve and a glass tube forming sleeve assembling method according to the present invention are, for example, attached to a downstream end portion of a refractory cylindrical body that guides a molten glass around the outer peripheral surface while winding the molten glass around the outer surface. It can be used as a metal chip technology.
  • Sleeve (Sleeve for glass tube forming) DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Sleeve shaft 20 Metal tip 21 Main body member 21b Through-hole 22 Collar member 22b Outer peripheral surface 30 Refractory cylinder

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Abstract

スリーブシャフトと、スリーブシャフトに同軸上に挿設される耐火物円筒体と、スリーブシャフトの先端部に固設されるとともに、耐火物円筒体の軸心方向且つ前記先端部側への移動を規制するメタルチップとを備えるガラス管成形用スリーブであって、スリーブシャフト上におけるメタルチップ、および耐火物円筒体の同軸度を確保することが可能なガラス管成形用スリーブを提供する。　メタルチップ２０は、スリーブシャフト１０の先端部側に向かって徐々に断面積が拡径するテーパー状の外周面２２ｂを有しつつ、スリーブシャフト１０の先端部に同軸上に嵌設される環状のカラー部材２２と、カラー部材２２の外周面２２ｂに即するように前記先端部側に向かって徐々に断面積が拡径するテーパー状の貫通孔２１ｂを有するとともに、貫通孔２１ｂを介してカラー部材２２と嵌合する本体部材２１とを備える。

Description

ガラス管成形用スリーブおよびガラス管成形用スリーブの組立方法
　本発明は、ガラス管成形用スリーブおよびその組立方法の技術に関し、より詳しくは、溶融ガラスを外周面に巻き付けながら下流側に導く耐火物円筒体において、その下流側の先端部に装着されるメタルチップの技術に関する。
　従来より、ガラス管やガラス棒を大量生産する方法として、ダンナー法が広く利用されている。
　前記ダンナー法は、先端部を下方に傾斜させて支持され、且つ軸心を中心にして回転駆動されるスリーブ上に溶融ガラスを流下させ、流下された溶融ガラスをスリーブの外周面に巻き付け、さらにスリーブの先端部からブローエアーを噴出させつつ（または、噴出させずに）前記溶融ガラスを引き出すことによって、ガラス管やガラス棒を連続的に成形する方法である。
　ここで、このようなダンナー法に用いられるスリーブは、主に、先端部を下方に傾斜させて軸支されるスリーブシャフトや、スリーブシャフト上において同軸上に順に挿設されるメタルチップ、耐火物円筒体、および保持金具などにより構成される（例えば、「特許文献１」を参照）。
　そして、メタルチップはスリーブシャフトの先端部に固定されるとともに、保持金具は軸心方向に摺動可能に設けられつつ、付勢部材によって常にスリーブシャフトの先端部に向かって付勢される。
　これにより、耐火物円筒体は、メタルチップおよび保持金具によって、常に付勢部材の付勢力をもって挟持された状態となる。
　その結果、これらのメタルチップ、耐火物円筒体、および保持金具の配置姿勢は堅固に保持され、回転駆動するスリーブシャフトに対して、大きな芯ブレを発生し難い構成となることから、スリーブの先端部より引き出される溶融ガラスに対して、偏肉の発生を抑制することが可能となり、寸法精度のよい高品質なガラス管やガラス棒を連続的に形成することができる。
特開平５－２９４６５１号公報
　ところで、従来のスリーブにおいては、スリーブシャフトの先端部、およびメタルチップの内周面に雄螺子および雌螺子が各々螺刻されており、これらの雄螺子および雌螺子を介して、メタルチップは、スリーブシャフトの先端部に螺着されていた。
　ここで、メタルチップの雌螺子と螺合するスリーブシャフトの雄螺子の螺子山数は、前記雌螺子の周方向における位相によって異なる箇所が存在する。
　この、スリーブシャフトの先端部には、螺子山の掛かりが多い（螺合された雄螺子の螺子山数が多い）箇所と、螺子山の掛かりが少ない（螺合された雄螺子の螺子山数が少ない）箇所が存在し、メタルチップを通じて前記先端部に付加される荷重が場所によって相違する。
　その結果、スリーブシャフトの先端部には捩れが生じ易く、スリーブシャフト上におけるメタルチップ、および耐火物円筒体の同軸度が崩れ易いことから、スリーブの先端部より引き出される溶融ガラスに対して、偏肉の発生を抑制し、寸法精度のよい高品質なガラス管やガラス棒を連続的に形成することが困難となる。
　本発明は、以上に示した現状の問題点を鑑みてなされたものであり、スリーブシャフトと、スリーブシャフトに同軸上に挿設される耐火物円筒体と、スリーブシャフトの先端部に固設されるとともに、耐火物円筒体の軸心方向且つ前記先端部側への移動を規制するメタルチップとを備えるガラス管成形用スリーブであって、スリーブシャフト上におけるメタルチップ、および耐火物円筒体の同軸度を確保することが可能なガラス管成形用スリーブを提供することを課題とする。
　本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
　即ち、本発明に係るガラス管成形用スリーブは、スリーブシャフトと、該スリーブシャフトに同軸上に挿設される耐火物円筒体と、前記スリーブシャフトの先端部に固設されるとともに、該耐火物円筒体の軸心方向における前記先端部側への移動を規制するメタルチップと、を備えるガラス管成形用スリーブであって、前記メタルチップは、前記先端部側に向かって断面積が拡径するテーパー状の外周面を有するとともに、前記スリーブシャフトの先端部に同軸上に嵌設される環状のカラー部材と、該カラー部材の外周面に即するように前記先端部側に向かって断面積が拡径するテーパー状の貫通孔を有するとともに、該貫通孔を介して前記カラー部材と嵌合する本体部材と、を備えることを特徴とする。
　このように、本発明に係るガラス管成形用スリーブにおいては、スリーブシャフトの先端部に固設されるカラー部材の外周面全体に亘って、本体部材の貫通孔の内周面と密接するため、例えば、溶融ガラスを引出す際に、メタルチップを通じてスリーブシャフトの先端部に付加される軸心方向の引張荷重は、任意の箇所において全て同等に付加されることになる。
　その結果、本発明に係るメタルチップによれば、長期間に亘るガラス管成形用スリーブの使用によって、スリーブシャフトの先端部に捩れが生じるのを抑制することが可能となり、スリーブシャフト上におけるメタルチップ、および耐火物円筒体の同軸度を確保することができる。
　また、本発明に係るガラス管成形用スリーブは、前記カラー部材は、半径方向に二分割された半割構造からなることが好ましい。
　このような構成からなるガラス管成形用スリーブによれば、スリーブシャフトの先端部を挟持するようにして、カラー部材を当該先端部に容易に嵌設させることができる。
　また、本発明に係るガラス管スリーブの組立方法は、スリーブシャフトと、該スリーブシャフトの先端部に固設されるメタルチップと、を備えるガラス管成形用スリーブの組立方法であって、前記メタルチップは、前記先端部側に向かって断面積が拡径するテーパー状の外周面を有するとともに、前記スリーブシャフトの先端部に同軸上に嵌設される環状のカラー部材と、該カラー部材の外周面に即するように前記先端部側に向かって断面積が拡径するテーパー状の貫通孔を有するとともに、該貫通孔を介して前記カラー部材と嵌合する本体部材と、を備え、前記本体部材を、前記スリーブシャフトにおける前記カラー部材の嵌設位置よりも基端側に挿通させた後に、前記カラー部材を前記スリーブシャフトの先端部に嵌設し、その後、前記本体部材を前記先端部側に移動させて、前記カラー部材に嵌合させることにより、前記スリーブシャフトの先端部に組付けられることを特徴とする。
　このように、本発明に係るガラス管成形用スリーブの組立方法においては、スリーブシャフトの先端部に固設されるカラー部材の外周面全体に亘って、本体部材の貫通孔の内周面と密接するため、例えば、溶融ガラスを引出す際に、メタルチップを通じてスリーブシャフトの先端部に付加される軸心方向の引張荷重は、任意の箇所において全て同等に付加されることになる。
　その結果、本発明に係るメタルチップによれば、長期間に渡るガラス管成形用スリーブの使用によって、スリーブシャフトの先端部に捩れが生じるのを抑制することが可能となり、スリーブシャフト上におけるメタルチップ、耐火物円筒体、および保持金具の同軸度を確保することができる。
　本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
　即ち、本発明に係るガラス管成形用スリーブおよびガラス管成形用スリーブの組立方法によれば、スリーブシャフト上におけるメタルチップ、および耐火物円筒体の同軸度を確保することができる。
本発明の一実施形態に係るガラス管成形用スリーブの全体的な構成を示した断面側面図。 ガラス管成形用スリーブに備えられるメタルチップおよびその近傍を示した拡大断面側面図。 メタルチップがスリーブシャフトに組付けられる際の状態を経時的に示した図であり、（ａ）は本体部材をスリーブシャフトに挿通させる際の状態を示した断面側面図、（ｂ）はカラー部材をスリーブシャフトに装着させる際の状態を示した断面側面図、（ｃ）は本体部材を耐火物円筒体によってカラー部材側に押圧する際の状態を示した断面側面図、（ｄ）はメタルチップがスリーブシャフトに組付けられた直後の状態を示した断面側面図。 従来のガラス管成形用スリーブに備えられるメタルチップおよびその近傍を示した拡大断面側面図。
　次に、本発明の実施形態について、図１乃至図４を用いて説明する。
　なお、以下の説明に関しては便宜上、図１乃至図４における矢印Ａの方向を溶融ガラスＧの引出方向（搬送方向）と規定して記述する。
　また、以下の説明に関しては便宜上、図１乃至図４の上下方向をガラス管成形用スリーブ１・１０１の上下方向と規定して記述する。
　［ガラス管成形用スリーブ１］
　先ず、本発明を具現化するガラス管成形用スリーブ１（以下、単に「スリーブ１」と記載する）の全体構成について、図１を用いて説明する。
　本実施形態におけるスリーブ１は、例えばダンナー法によってガラス管やガラス棒を大量生産するのに用いられるものである。
　スリーブ１は、主にスリーブシャフト１０、メタルチップ２０、耐火物円筒体３０、保持金具４０、および付勢機構部５０などにより構成される。
　スリーブシャフト１０は、スリーブ１の基部となるものである。
　スリーブシャフト１０は、例えばＦｅ－Ｃｏ－Ｎｉ系合金やＦｅ－Ｃｒ－Ｎｉ系合金などの耐熱鋼からなる長尺の丸棒部材によって構成され、その内部には貫通孔１０ａが同軸上に穿孔されている。
　そして、スリーブシャフト１０は、一端部（溶融ガラスＧの引出方向側（図１中の矢印Ａの方向側）の端部）を下方に傾斜させた姿勢にて配置されるとともに、他端部において図示せぬ回転駆動装置によって着脱可能に支持される。
　また、スリーブシャフト１０の貫通孔１０ａは、他端部において配管部材等を介して図示せぬブローエアー供給装置と連通されている。
　次に、メタルチップ２０について説明する。
　メタルチップ２０は、スリーブ１の先端部を構成するメタルチップの一例であって、後述する保持金具４０とともに耐火物円筒体３０を挟持しつつ保持するためのものである。
　メタルチップ２０は、詳細は後述するが、本体部材２１、および本体部材２１をスリーブシャフト１０に固設するためのカラー部材２２などにより構成される。
　本体部材２１は、円錐台形状に形成され、スリーブシャフト１０の先端部において、当該スリーブシャフト１０と同軸上、且つ溶融ガラスＧの引出し側（以下、「下流側」と記載する）に向かって徐々に断面積が縮径するようにして配設される。
　一方、カラー部材２２は、環状に形成され、スリーブシャフト１０の先端部（下流側端部）において、当該スリーブシャフト１０と同軸上に配設される。
　そして、本体部材２１は、カラー部材２２を介して、軸心方向への移動を規制されつつ保持される。
　これにより、メタルチップ２０は、スリーブシャフト１０の先端部に固設される。
　次に、耐火物円筒体３０について説明する。
　耐火物円筒体３０は、スリーブ１に導かれた溶融ガラスＧを外周面に巻き付けながら、徐々に下流側へと搬送するためのものである。
　耐火物円筒体３０は、例えばシリカ－アルミナ系やシリカ－アルミナ－ジルコニア系の耐火物などからなる長尺の丸棒中空部材によって構成され、その一端部には徐々に断面積が縮径するテーパー部３０ａが形成される。
　また、耐火物円筒体３０の外周面には、例えば２５０［μｍ］～４５０［μｍ］の膜厚からなる白金膜または白金合金膜が被覆されている。
　そして、メタルチップ２０の下流側との対向側（以下、「上流側」と記載する）において、耐火物円筒体３０は、テーパー部３０ａを下流側に向けつつ、スリーブシャフト１０に同軸上に挿設される。
　その結果、メタルチップ２０は、耐火物円筒体３０の下流側に配置されることとなり、スリーブ１全体としての下流側端部において、耐火物円筒体３０のテーパー部３０ａと、メタルチップ２０（より具体的には、本体部材２１）の外周面のテーパー形状とが滑らかに連結されることとなる。
　また、耐火物円筒体３０は、メタルチップ２０によって軸心方向における下流側（スリーブシャフト１０の先端部側）への移動を規制されることとなる。
　次に、保持金具４０について説明する。
　保持金具４０は、メタルチップ２０とともに耐火物円筒体３０を挟持しつつ保持するためのものである。
　保持金具４０は、例えばＦｅ－Ｃｏ－Ｎｉ系合金やＦｅ－Ｃｒ－Ｎｉ系合金などの耐熱鋼からなり、主に中空円筒形状の本体部４０Ａ、および本体部４０Ａの外周面の一端部に設けられる鍔部４０Ｂにより構成される。
　そして、耐火物円筒体３０の上流側において、保持金具４０は、鍔部４０Ｂを下流側（耐火物円筒体３０側）に向けつつ、本体部４０Ａを介してスリーブシャフト１０に同軸上且つ摺動可能に挿設される。
　また、鍔部４０Ｂの下流側端面の縁部には、軸心方向における上流側に向かって徐々に断面形状が縮径する、テーパー状の凹部４０Ｂ１が形成される。
　一方、耐火物円筒体３０の上流側（保持金具４０側）の端面には、軸心方向且つ上流側に向かって徐々に断面形状が縮径する、テーパー状の縁部３０ｂが形成される。
　そして、これらのテーパー状の凹部４０Ｂ１および縁部３０ｂを介して、保持金具４０および耐火物円筒体３０は、互いに同軸上に当接される。
　これにより、保持金具４０によって、耐火物円筒体３０の上流側の端部における芯ズレが規制される。
　次に、付勢機構部５０について説明する。
　付勢機構部５０は、保持金具４０を軸心方向の下流側に向かって付勢するためのものである。
　付勢機構部５０は、例えば当接部材５１、付勢部材５２、および調整ナット５３などにより構成される。
　当接部材５１は、保持金具４０と直接当接される部材である。
　当接部材５１は、中空円筒形状の部材からなり、その内径寸法は、スリーブシャフト１０の外径寸法に比べてやや大きく設定されている。
　そして、保持金具４０の上流側において、当接部材５１は、スリーブシャフト１０と同軸上に配置されつつ、軸心方向に摺動可能に設けられる。
　なお、当接部材５１の構成については、本実施形態に限定されるものではなく、例えば、保持金具４０の上流側端部を軸心方向に延設することによって、当接部材５１を設けない（つまり、保持金具４０と当接部材５１とが一体的に形成された）構成としてもよい。
　付勢部材５２は、当接部材５１を下流側（保持金具４０側）に付勢するための部材である。
　付勢部材５２は、例えば既知の圧縮コイルバネなどにより構成される。
　そして、付勢部材５２は、当接部材５１と調整ナット５３との間において、スリーブシャフト１０と同軸上に配置される。また、付勢部材５２は、調整ナット５３側の端部において、上流側への移動を規制される。
　これにより、付勢部材５２は、当接部材５１を下流側へと付勢する。
　調整ナット５３は、付勢部材５２の付勢力を調整するためのものである。
　調整ナット５３は、環状の部材からなり、その内周面には雌螺子５３ａが形成されている。
　一方、スリーブシャフト１０の外周面において、付勢部材５２の上流側端部には雄螺子１０ｃが形成されている。
　そして、これらの雄螺子１０ｃおよび雌螺子５３ａを介して、調整ナット５３は、付勢部材５２の上流側にてスリーブシャフト１０と螺合される。
　また、このような構成を有することにより、調整ナット５３の配置位置を、軸心方向に沿って精密に移動させることができる。
　その結果、当接部材５１と調整ナット５３との間隙寸法、即ち付勢部材５２の全長を精密に変更することができ、付勢部材５２の付勢力を微調整することができる。
　以上のように、本実施形態におけるスリーブ１は、スリーブシャフト１０、並びにスリーブシャフト１０上において、下流側から上流側に向かって同軸上に順に配設されるメタルチップ２０、耐火物円筒体３０、保持金具４０、および付勢機構部５０などにより構成される。
　そして、メタルチップ２０はスリーブシャフト１０の先端部に固定されるとともに、保持金具４０は軸心方向に摺動可能に設けられつつ、付勢機構部５０によって常にスリーブシャフト１０の先端部に向かって付勢される。
　これにより、耐火物円筒体３０は、メタルチップ２０および保持金具４０によって、常に付勢機構部５０の付勢力をもって挟持された状態となる。
　その結果、これらのメタルチップ２０、耐火物円筒体３０、および保持金具４０は、配置姿勢を各々堅固に保持されることとなり、回転駆動するスリーブシャフトに対して、大きな芯ブレを発生し難い。
　そして、このような構成からなるスリーブ１が軸心を中心にして回転駆動され、回転駆動するスリーブ１（より具体的には、耐火物円筒体３０）上に溶融ガラスＧが流下し、流下された溶融ガラスＧがスリーブ１の外周面に巻き付けられ、さらにスリーブ１の先端部（より具体的には、後述するメタルチップ２０の凹部２１ａ）からブローエアーを噴出させつつ溶融ガラスＧが引き出されることにより、ガラス管やガラス棒が連続的に成形される。
　［メタルチップ２０］
　次に、メタルチップ２０の構成について、図２および図４を用いて詳述する。
　メタルチップ２０は、前述したように、主に本体部材２１およびカラー部材２２などにより構成される。
　本体部材２１は、図２に示すように、例えばＦｅ－Ｃｏ－Ｎｉ系合金やＦｅ－Ｃｒ－Ｎｉ系合金などの耐熱鋼からなる円錐台形状の部材によって構成され、前述したように、スリーブシャフト１０の先端部において、当該スリーブシャフト１０と同軸上、且つ下流側に向かって徐々に断面積が縮径するようにして配設される。
　また、本体部材２１の外周面には、例えば２５０［μｍ］～４５０［μｍ］の膜厚からなる白金膜または白金合金膜が被覆されている。
　本体部材２１の下流側端部には、円形断面形状の凹部２１ａが同軸上に形成される。
　また、凹部２１ａの上流側の端面（凹部２１ａの底面）には、貫通孔２１ｂが同軸上に穿孔される。
　そして、貫通孔２１ｂは、下流側（スリーブシャフト１０の先端部側）に向かって徐々に断面形状が拡径するテーパー状に形成される。
　カラー部材２２は、例えばＦｅ－Ｃｏ－Ｎｉ系合金やＦｅ－Ｃｒ－Ｎｉ系合金などの耐熱鋼からなる環状の部材によって構成され、前述したように、スリーブシャフト１０の先端部において、当該スリーブシャフト１０と同軸上に配設される。
　また、カラー部材２２は、半径方向に二分割された半割構造からなり、その内周面の一端部（上流側端部）には、環状の凸部２２ａが同軸上に形成されている。
　一方、スリーブシャフト１０の先端部において、その外周面には環状の凹部１０ｂが同軸上に形成されている。
　そして、スリーブシャフト１０の凹部１０ｂに、カラー部材２２の凸部２２ａがを嵌合することにより、カラー部材２２は、軸心方向の移動を規制されつつ、スリーブシャフト１０に嵌設される。
　カラー部材２２の外周面２２ｂは、本体部材２１の貫通孔２１ｂのテーパー形状に即するように、下流側（スリーブシャフト１０の先端部側）に向かって徐々に断面積が拡径するテーパー状に形成される。
　そして、このような構成からなるカラー部材２２を介して、本体部材２１は、スリーブシャフト１０の先端部（下流側端部）に保持される。
　具体的には、貫通孔２１ｂを介してカラー部材２２の外周面２２ｂに嵌合されることにより、本体部材２１は、軸心方向における下流側への移動を規制されつつ、スリーブシャフト１０に保持される。
　つまり、メタルチップ２０は、スリーブシャフト１０の先端部（下流側端部）に固設される。
　以上のように、本実施形態におけるメタルチップ２０は、従来のメタルチップ１２０（図４を参照）のように、スリーブシャフト１０に対して螺着される構成ではないため、メタルチップ２０を通じてスリーブシャフト１０にかかる荷重が周方向の各位相において均一となり、当該スリーブシャフト１０の先端部における捩れの発生を抑制することができる。
　具体的には、図４に示すように、従来のメタルチップ１２０においては、雌螺子１２０ａが同軸上に螺刻されている。また、スリーブシャフト１１０の先端部には、雄螺子１１０ａが螺刻されている。
　そして、メタルチップ１２０は、これらの雄螺子１１０ａおよび雌螺子１２０ａを介して、スリーブシャフト１１０の先端部に同軸上に螺着される。
　ここで、メタルチップ１２０の雌螺子１２０ａと螺合するスリーブシャフト１１０の雄螺子１１０ａの螺子山数は、雌螺子１２０ａの周方向における位相によって異なる箇所が存在する場合がある。
　例えば、図４中におけるメタルチップ１２０の雌螺子１２０ａにおいて、その上端側に螺合する雄螺子１１０ａの螺子山数は９個であり、また対向する（上端側と１８０°位相が異なる箇所である）下端側に螺合する雄螺子１１０ａの螺子山数は８個である。
　つまり、雌螺子１２０ａの上端側の方が、下端側に比べて、雄螺子１１０ａの螺子山の掛かりが多い（螺合された雄螺子１１０ａの螺子山数が１個多い）。
　このような構成からなる従来のガラス管成形用スリーブ１０１（以下、単に「スリーブ１０１」と記載する）において、溶融ガラスＧ（図１を参照）を引出す際に、メタルチップ１２０を通じてスリーブシャフト１１０の先端部に付加される軸心方向の引張荷重は、螺子山の掛かりが多い箇所の方が、螺子山の掛かりが少ない箇所に比べてより大きな引張荷重が付加され、常に前者の方が後者に比べて引き延ばされる傾向にあり、長期間に渡るスリーブ１０１の使用によって、スリーブシャフト１１０の先端部に捩れが生じ易い。
　これに対して、図２に示すように、本実施形態においては、スリーブシャフト１０の先端部に固設されるカラー部材２２の外周面２２ｂ全体に亘って、本体部材２１の貫通孔２１ｂの内周面と密接するため、溶融ガラスＧを引出す際に、メタルチップ２０を通じてスリーブシャフト１０の先端部に付加される軸心方向の引張荷重は、任意の箇所において全て同等に付加されることになる。
　その結果、本実施形態におけるメタルチップ２０によれば、長期間に渡るスリーブ１の使用によって、スリーブシャフト１０の先端部に捩れが生じるのを抑制することができる。
　［メタルチップ２０の組付け手順］
　次に、メタルチップ２０の組付け手順について、図３を用いて説明する。
　先ず始めに、スリーブシャフト１０には、耐火物円筒体３０、保持金具４０、および付勢機構部５０（図１を参照）が既に挿設されている。
　そして、これらの耐火物円筒体３０、保持金具４０、および付勢機構部５０の同軸度は未だ調整されておらず、また、耐火物円筒体３０の配置位置が、所定の位置に比べて上流側に寄せられている。
　このような状況下において、図３（ａ）に示すように、スリーブシャフト１０の先端部に本体部材２１を挿通させる。
　この際、本体部材２１は、貫通孔２１ｂを介してスリーブシャフト１０と同軸上、且つ所定の位置に比べてやや上流側に寄せた位置（図３（ａ）中のメタルチップ２１Ａによって示された位置）にて一時的に配置される。
　つまり、本体部材２１を、その貫通孔２１ｂがスリーブシャフト１０のカラー部材２２が嵌設される箇所よりも上流側（スリーブシャフト１０の基端側）に位置するように配置する。
　本体部材２１を一旦配置し終えた後、図３（ｂ）に示すように、スリーブシャフト１０の先端部にカラー部材２２を嵌設する。
　具体的には、カラー部材２２は、前述したように半径方向に二分割された半割構造からなるため、スリーブシャフト１０の先端部を挟持するようにして、当該先端部に容易に嵌設される。
　これにより、カラー部材２２は、凸部２２ａを介して軸心方向の移動を規制されるとともに、スリーブシャフト１０と同軸上、且つ外周面２２ｂの形状が上流側に向かって徐々に断面積が縮径するテーパー状となる姿勢で、スリーブシャフト１０の先端部に固設される。
　カラー部材２２を嵌設し終えた後、図３（ｃ）に示すように、本体部材２１を軸心方向且つ下流側（スリーブシャフト１０の先端部側）に押進させる。
　具体的には、付勢機構部５０の調整ナット５３（図１を参照）の位置を調整することにより、本体部材２１を、付勢機構部５０の付勢力によって、保持金具４０および耐火物円筒体３０を介して軸心方向且つ下流方向に付勢する。
　その結果、カラー部材２２の外周面２２ｂにおいて、本体部材２１は、貫通孔２１ｂを介して嵌合される。
　これにより、図３（ｄ）に示すように、本体部材２１は、スリーブシャフト１０の先端部において、カラー部材２２を介して軸心方向且つ下流側への移動を規制されつつ、スリーブシャフト１０に保持される。
　つまり、メタルチップ２０は、スリーブシャフト１０の先端部に組付けられる。
　本発明に係るガラス管成形用スリーブおよびガラス管成形用スリーブの組立方法は、例えばダンナー法において、溶融ガラスを外周面に巻き付けながら下流側に導く耐火物円筒体の下流側の先端部に装着される、メタルチップの技術として利用できる。
　１　　スリーブ（ガラス管成形用スリーブ）
　１０　　スリーブシャフト
　２０　　メタルチップ
　２１　　本体部材
　２１ｂ　　貫通孔
　２２　　カラー部材
　２２ｂ　　外周面
　３０　　耐火物円筒体

Claims (3)

  1. 　スリーブシャフトと、
    　該スリーブシャフトに同軸上に挿設される耐火物円筒体と、
    　前記スリーブシャフトの先端部に固設されるとともに、該耐火物円筒体の軸心方向における前記先端部側への移動を規制するメタルチップと、
    　を備えるガラス管成形用スリーブであって、
    　前記メタルチップは、
    　前記先端部側に向かって断面積が拡径するテーパー状の外周面を有するとともに、前記スリーブシャフトの先端部に同軸上に嵌設される環状のカラー部材と、
    　該カラー部材の外周面に即するように前記先端部側に向かって断面積が拡径するテーパー状の貫通孔を有するとともに、該貫通孔を介して前記カラー部材と嵌合する本体部材と、
    　を備える、
    　ことを特徴とするガラス管成形用スリーブ。
  2. 　前記カラー部材は、半径方向に二分割された半割構造からなる、
    　ことを特徴とする、請求項１に記載のガラス管成形用スリーブ。
  3. 　スリーブシャフトと、
    　該スリーブシャフトの先端部に固設されるメタルチップと、
    　を備えるガラス管成形用スリーブの組立方法であって、
    　前記メタルチップは、
    　前記先端部側に向かって断面積が拡径するテーパー状の外周面を有するとともに、前記スリーブシャフトの先端部に同軸上に嵌設される環状のカラー部材と、
    　該カラー部材の外周面に即するように前記先端部側に向かって断面積が拡径するテーパー状の貫通孔を有するとともに、該貫通孔を介して前記カラー部材と嵌合する本体部材と、
    　を備え、
    　前記本体部材を、前記スリーブシャフトにおける前記カラー部材の嵌設位置よりも基端側に挿通させた後に、
    　前記カラー部材を前記スリーブシャフトの先端部に嵌設し、
    　その後、前記本体部材を前記先端部側に移動させて、前記カラー部材に嵌合させることにより、
    　前記スリーブシャフトの先端部に組付けられる、
    　ことを特徴とするガラス管成形用スリーブの組立方法。
    　
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