WO2017098806A1 - ガラス管成形用スリーブ - Google Patents

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WO2017098806A1
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sleeve
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hole
glass
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健一 干場
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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
    • 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
    • C03B17/02—Forming molten glass coated with coloured layers; Forming molten glass of different compositions or layers; Forming molten glass comprising reinforcements or inserts
    • C03B17/025—Tubes or rods

Definitions

  • the present invention relates to a technology of a glass tube forming sleeve used in the Danner method.
  • 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 an 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 blow air from the tip of the sleeve (or without blowing it).
  • the sleeve used in such a Dunner method is mainly a sleeve shaft that is pivotally supported with its tip portion inclined downward, or a tip support tool (metal) that is sequentially inserted coaxially on the sleeve shaft. Chip), a refractory cylinder, a rear support, and the like (see, for example, “Patent Document 1”).
  • the sleeve shaft is generally formed of a steel material such as heat-resistant steel having high mechanical strength, and has a through hole (inner hole in “Patent Document 1”) for guiding blow air to the tip of the sleeve at the center. ing.
  • a sleeve shaft In order to suppress the occurrence of rust, it is conceivable to form a sleeve shaft using a steel material having excellent rust resistance.However, if the rust resistance of the steel material is improved, the mechanical strength decreases, When molding a glass rod, the sleeve shaft may be damaged or deformed.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems of the present situation, and without reducing the mechanical strength of the sleeve shaft, suppressing the occurrence of foreign matter such as rust from the sleeve shaft, rust and the like It is an object of the present invention to provide a glass tube forming sleeve capable of suppressing adhesion of foreign matter to molten glass.
  • a glass tube forming sleeve according to the present invention includes a sleeve shaft having a through-hole, and a refractory cylindrical body inserted coaxially with the sleeve shaft around the sleeve shaft.
  • the “material with excellent rust resistance” as used in the present invention means a material that does not rust on the surface of the material when exposed to a temperature of 1000 ° C. for 150 hours in an air atmosphere. .
  • the sleeve for forming a glass tube of the present invention has a structure that covers a part or all of the inner end surface of the sleeve shaft and the through hole with a material having a higher rust resistance than the sleeve shaft. As a result, blow air does not come into direct contact with part or all of the inner surface of the through hole, and it is possible to prevent foreign matter such as rust from being generated from the sleeve shaft. It can suppress that a foreign material adheres.
  • the sleeve for forming a glass tube having such a structure is used, the generation of foreign matter such as rust from the sleeve shaft without forming the sleeve shaft using a steel material having excellent rust resistance but inferior mechanical strength. Therefore, the mechanical strength of the sleeve shaft can be maintained.
  • the material excellent in rust resistance is a pipe member having a flange at one end, and the pipe member is inserted into the through hole of the sleeve shaft. It is preferable that a part or all of the inner surface of the through hole of the sleeve shaft is covered and the tip portion of the sleeve shaft is covered by the flange portion.
  • a pipe member made of a material having higher rust resistance than the sleeve shaft is inserted into the through hole of the sleeve shaft, and the tip of the sleeve shaft or the surface of the through hole is inserted.
  • blow air does not directly contact the tip of the sleeve shaft or the surface of the through-hole, and it is possible to suppress the generation of foreign matter such as rust from the sleeve shaft. It can suppress that foreign materials, such as rust which generate
  • a seal portion made of molten glass is interposed between the distal end surface of the sleeve shaft and the flange portion of the pipe member.
  • the glass tube forming sleeve having such a structure, it is possible to prevent a gap from being formed between the front end surface of the sleeve shaft and the flange portion of the pipe member, so that the inner surface of the through hole of the sleeve shaft is rusted. Even if this occurs, it is possible to confine foreign matter such as rust between the inner surface of the through hole of the sleeve shaft and the outer surface of the pipe member by the sealing portion made of molten glass. It is possible to suppress diffusion outside the sleeve shaft. Therefore, it can suppress more reliably that foreign materials, such as rust generated from a sleeve shaft, adhere to molten glass.
  • the outer diameter dimension of the flange portion included in the glass tube forming sleeve according to the present invention is larger than the outer diameter dimension of the distal end portion of the sleeve shaft.
  • the entire tip of the sleeve shaft can be reliably covered. Therefore, it can suppress more reliably that foreign materials, such as rust generated from a sleeve shaft, adhere to molten glass.
  • the following effects can be obtained. That is, according to the glass tube forming sleeve of the present invention, it is possible to prevent foreign matters such as rust generated from the sleeve shaft from adhering to the molten glass without reducing the mechanical strength of the sleeve shaft.
  • the sectional side view showing the composition of the sleeve for glass tube fabrication concerning one embodiment of the present invention.
  • the expanded sectional side view which showed the front-end
  • (a) is the cross-sectional side view which showed the state which has arrange
  • (B) is a sectional side view showing a state when molten glass flows down on the sleeve and is supplied to the sleeve tip
  • Sectional side view, (d) is a sectional side view showing a state in which a glass seal portion is formed between the distal end surface of the sleeve shaft and the flange portion of the pipe
  • FIGS. 1 to 3 the direction of the arrow A in FIGS. 1 to 3 is described as the drawing direction (conveying direction) of the molten glass G. Further, in the following description, for convenience, the vertical direction of FIGS. 1 to 3 is described as the vertical direction of the glass tube forming sleeve 1.
  • 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 is mainly composed of a sleeve shaft 10, a metal tip 20, a refractory cylindrical body 30, a material 40 having excellent rust resistance, a glass seal portion 50, a holding fitting (not shown), and the like.
  • the sleeve shaft 10 is a base portion of the sleeve 1.
  • the sleeve shaft 10 is constituted by a long and hollow round bar member made of heat-resistant steel having high mechanical strength such as an Fe—Co—Ni alloy or Fe—Cr—Ni alloy, for example.
  • a through-hole 10a having a circular shape in sectional view, which becomes the inner peripheral portion of the shaft 10, is formed on the same axis. That is, the sleeve shaft 10 has a through hole 10a at the center.
  • the sleeve shaft 10 has a distal end surface 10 c that is an annular plane at the distal end.
  • 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).
  • the sleeve shaft 10 of the present embodiment is configured to have the tip surface 10c which is an annular plane, but is not particularly limited to a plane.
  • the shape of the distal end portion of the sleeve shaft 10 may be a curved surface shape or an uneven shape.
  • the metal chip 20 is an example of a metal chip that constitutes the distal end portion of the sleeve 1, and is for holding the refractory cylindrical body 30 while holding the refractory cylindrical body 30 together with a holding metal fitting to be described later.
  • the metal chip 20 is formed in a truncated cone shape made of heat-resistant steel such as Fe—Co—Ni alloy or Fe—Cr—Ni alloy, for example, and is coaxial with the sleeve shaft 10 at the tip of the sleeve shaft 10. And it arrange
  • a concave portion 20a having a circular cross section is coaxially formed at the downstream end portion of the metal chip 20.
  • a through-hole 21 having a circular cross-sectional shape is formed coaxially on the end surface of the recess 20a facing the downstream side (hereinafter referred to as “upstream side”).
  • a female screw 20 b is coaxially threaded in the through hole 21.
  • a male screw 10 b is threaded at the tip of the sleeve shaft 10.
  • the metal chip 20 is coaxially screwed to the distal end portion of the sleeve shaft 10 via the male screw 10b and the female screw 20b. As a result, 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].
  • the refractory cylinder 30 is inserted coaxially with the sleeve shaft 10 around the sleeve shaft 10 with the tapered portion 30a facing the downstream side.
  • the metal chip 20 is disposed on one end side (downstream side) of the refractory cylindrical body 30, and at the downstream end portion of the sleeve 1 as a whole, the tapered portion 30a of the refractory cylindrical body 30;
  • the taper shape of the outer peripheral surface of the metal chip 20 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 material 40 excellent in rust resistance is made of a material that does not rust on the surface of the material when exposed to a temperature of 1000 ° C. for 150 hours in an air atmosphere.
  • Fe—Cr— A heat-resistant steel excellent in rust resistance (strong against rust) such as a Ni-based alloy can be used.
  • the material 40 excellent in rust resistance covers part or all of the inner surface of the through-hole 10a of the sleeve shaft 10 and covers the tip surface 10c of the sleeve shaft.
  • the material 40 having excellent rust resistance may be sprayed on these portions, and the rust resistance is excellent.
  • a pipe member having a flange portion at one end may be formed using the material 40, and the formed pipe member may be inserted into the through hole 10a of the sleeve shaft 10.
  • a pipe member 40 formed of the material 40 having excellent rust resistance is inserted into the through hole 10a of the sleeve shaft 10 will be described below.
  • the configuration of the pipe member 40 will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
  • the pipe member 40 is a long member made of heat-resistant steel having excellent rust resistance (strong against rust) such as an Fe—Cr—Ni alloy, and is mainly a cylinder as shown in FIGS.
  • the main body 40a has a shape, and a flange 40b provided at one end (tip) of the outer peripheral surface of the main body 40a.
  • the main body portion 40a is a cylindrical portion whose outer diameter is slightly smaller than the diameter of the through hole 10a of the sleeve shaft 10.
  • the main body 40 a is for circulating blow air to the tip of the sleeve shaft 10.
  • the inner surface of the through hole 10a is covered. Further, the other end portion of the main body portion 40a is disposed so as to protrude from an insertion hole (not shown) included in the holding metal member disposed on the upstream side of the refractory cylindrical body 30.
  • the main-body part 40a is connected with the blow air supply apparatus which is not shown in figure via a piping member etc. in an upstream end part.
  • the blow air can be supplied to the distal end portion of the sleeve shaft 10 via the main body portion 40 a of the pipe member 40.
  • the flange portion 40b is an annular portion that protrudes outward from the outer peripheral edge of the downstream end (tip) of the main body portion 40a.
  • the flange portion 40 b is a portion that covers the distal end surface 10 c of the sleeve shaft 10 through the glass seal portion 50 when the pipe member 40 is inserted into the through hole 10 a of the sleeve shaft 10 and attached to the sleeve shaft 10.
  • the collar part 40b is formed so that the outer diameter dimension is slightly larger than the outer diameter dimension of the distal end face 10c of the sleeve shaft 10, and covers the entire distal end face 10c.
  • the main body portion 40 a is inserted into the through hole 10 a of the sleeve shaft 10, the other end portion of the pipe member 40 is inserted into the insertion hole of the holding metal fitting, and the other end portion projects from the holding metal fitting.
  • the flange 40b which is one end, is disposed to face the distal end surface 10c of the sleeve shaft 10.
  • the pipe member 40 has a sleeve shaft 10 in a state where a space between the front end surface 10c of the sleeve shaft 10 and a surface facing the front end surface 10c of the flange portion 40b is sealed by the glass seal portion 50. 10 and substantially coaxial.
  • the pipe member 40 has an urging portion (not shown) at the other end.
  • biasing part is for energizing the pipe member 40 toward the upstream of an axial direction.
  • the biasing portion has a biasing member having one end connected to the proximal end portion of the sleeve shaft 10 and the other end connected to the other end of the pipe member 40.
  • the urging member is a member for urging the pipe member 40 to the upstream side.
  • the urging member is configured by, for example, a known compression coil spring.
  • the pipe member 40 is always pulled toward the proximal end side of the sleeve shaft 10 by the urging portion.
  • biasing part in the pipe member 40 of this embodiment it is not specifically limited, The structure which does not have an urging
  • the glass seal portion 50 is a seal portion made of molten glass G interposed between the distal end surface 10c of the sleeve shaft 10 and the flange portion 40b of the pipe member 40, as will be described in detail later.
  • the glass seal part 50 is formed of the same glass material as the glass tube manufactured using the glass tube forming sleeve 1. Although details will be described later, the glass seal portion 50 is formed by filling molten glass G between the pipe member 40 and the sleeve shaft 10 when the pipe member 40 is attached to the through hole 10a of the sleeve shaft 10. .
  • the glass seal portion 50 is interposed between the tip surface 10c of the sleeve shaft 10 and the surface of the flange 40b facing the tip surface 10c, and the It protrudes radially outward.
  • the glass seal portion 50 is provided between the distal end surface 10c of the sleeve shaft 10 and the flange portion 40b.
  • the configuration is not particularly limited.
  • the sleeve shaft 10 It is good also as a structure provided with the glass seal part 50 also between the inner surface of the through-hole 10a of this, and the outer peripheral surface of the main-body part 40a of the pipe member 40.
  • a glass seal portion 50 is provided between the front end surface 10c of the sleeve shaft 10 and the flange portion 40b, and between the inner surface of the through hole 10a of the sleeve shaft 10 and the outer peripheral surface of the main body portion 40a of the pipe member 40.
  • the inner wall surface of the sleeve shaft 10 and the outer peripheral surface of the main body portion 40a of the pipe member 40 are in contact with each other, and the distal end surface 10c of the sleeve shaft 10 and the distal end surface 10c of the flange portion 40b. It becomes the structure which the opposite surface contacts.
  • the holding metal fitting is for holding the refractory cylindrical body 30 together with the metal chip 20 while holding it.
  • the holding metal fitting is made of heat-resistant steel such as Fe—Co—Ni alloy or Fe—Cr—Ni alloy, for example, and has an insertion hole for inserting the other end of the sleeve shaft 10 and protruding outward. Yes.
  • the holding metal fitting is coaxially and slidably inserted into the sleeve shaft 10 and abuts against the end of the refractory cylinder 30. Is done.
  • the sleeve 1 in the present embodiment is a metal that is coaxially arranged in order from the downstream side to the upstream side on the sleeve shaft 10, the pipe member 40, the glass seal portion 50, and the sleeve shaft 10. It is comprised by the chip
  • the pipe member 40 is disposed such that the main body portion 40a is inserted through the through hole 10a of the sleeve shaft 10 through the glass seal portion 50, and the other end portion thereof is protruded from the insertion hole of the holding metal fitting.
  • the urging portion provided at the other end of the pipe member 40 is always urged toward the upstream side while being slidable in the axial direction.
  • the pipe member 40 is always inserted through the through hole 10a of the sleeve shaft 10 through the glass seal portion 50 by the urging force of the urging portion, and the sleeve shaft 10 in the flange portion 40b of the pipe member 40. Is in a state in which the opposite surface to the front end surface 10c of the sleeve shaft 10 is close.
  • the sleeve shaft 10 and the pipe member 40 can prevent the glass seal portion 50 even when the glass seal portion 50 is softened by heat. Therefore, the formation of a gap between the sleeve shaft 10 and the pipe member 40 can be suppressed.
  • 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, the recess 20a of the metal chip 20). Glass tubes and glass rods are continuously formed.
  • the glass seal portion 50 is formed by filling the molten glass G between the front end surface 10c of the sleeve shaft 10 and the flange portion 40b of the pipe member 40 without a gap.
  • an urging portion (not shown) is attached to the upstream side (base end side) of the pipe member 40. Accordingly, the pipe member 40 is urged upstream by the urging force of the urging portion.
  • the pipe member 40 is disposed at a predetermined position on the downstream side of the sleeve shaft 10, but is not particularly limited.
  • the glass seal portion 50 can be formed by completely inserting the pipe member 40 through the through-hole 10a while flowing down the molten glass G.
  • the pipe member 40 is inserted into the through hole 10a of the sleeve shaft 10 to cover a part or all of the inner surface of the through hole 10a and the pipe member 40 has.
  • the flange portion 40b covers the distal end surface 10c of the sleeve shaft 10.
  • the gap between the distal end surface 10c of the sleeve shaft 10 and the flange portion 40b of the pipe member 40 is configured to be interposed by the glass seal portion 50.
  • the outer diameter dimension of the flange portion 40b of the pipe member 40 is configured to be larger than the outer diameter dimension of the distal end surface 10c of the sleeve shaft 10.
  • the entire distal end surface 10c of the sleeve shaft 10 can be reliably covered by the flange portion 40b. Therefore, it is possible to more reliably suppress foreign matters such as rust generated from the sleeve shaft from adhering to the molten glass G.
  • the glass tube forming sleeve according to the present invention can be used as a sleeve technology for guiding the molten glass to the downstream side while winding the molten glass around the outer peripheral surface in the Danner method adopted for mass production of glass tubes and glass rods, for example.

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Abstract

スリーブシャフトの機械的強度を低下させることなく、スリーブシャフトから錆等の異物が発生することを抑えて、錆等の異物が溶融ガラスに付着をすることを抑えることが可能なガラス管成形用スリーブを提供する。　貫通孔１０ａを有するスリーブシャフト１０と、該スリーブシャフト１０の周囲において該スリーブシャフト１０と同軸上に挿設される耐火物円筒体３０と、を備えるガラス管成形用スリーブ１であって、前記スリーブシャフト１０よりも耐錆性に優れた材料４０を備えることにより、前記スリーブシャフト１０の貫通孔１０ａの内表面の一部または全部を覆うとともに、前記スリーブシャフト１０の先端部を覆う。

Description

ガラス管成形用スリーブ
　本発明は、ダンナー法に用いられるガラス管成形用スリーブの技術に関する。
　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し、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り、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先端支持具（メタルチップ）、耐火物円筒体、および後部支持具などにより構成される（例えば、「特許文献１」を参照）。スリーブシャフトは、一般的に機械的強度の高い耐熱鋼などの鋼材により形成されるとともに中心にブローエアーをスリーブの先端部に導くための貫通孔（「特許文献１」では内孔）を有している。
特開平１１－３２２３５０号公報
　ところで、上述したように、ダンナー法によりガラス管を連続的に成形する際に、ガラス管に黒ブツと呼ばれる異物が混入する場合がある。
　この異物は、スリーブシャフトを構成する鋼材から発生する錆によるものである。詳述すると、スリーブに溶融ガラスを巻き付けガラス管やガラス棒に成形する際に、スリーブシャフトを構成する鋼材が高温状態に曝されると共に、ブローエアーによりスリーブシャフトの貫通孔が酸化する。その結果、スリーブシャフトの先端部やスリーブシャフトの貫通孔の内表面に錆が発生し、ブローエアーによって錆がスリーブシャフトの貫通孔から剥離し、スリーブシャフトの先端部に運ばれて、スリーブの先端部より引き出される溶融ガラスに付着する。
　そのため、このようなスリーブシャフトから発生する錆が溶融ガラスに付着することを抑える構成が求められている。
　錆の発生を抑えるために、耐錆性に優れた鋼材を用いてスリーブシャフトを形成することが考えられるが、鋼材の耐錆性を向上させると、機械的強度が低下するため、ガラス管やガラス棒を成形する際に、スリーブシャフトが破損したり、変形する虞がある。
　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、スリーブシャフトの機械的強度を低下させることなく、スリーブシャフトから錆等の異物が発生することを抑えて、錆等の異物が溶融ガラスに付着をすることを抑え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、貫通孔を有するスリーブシャフトと、該スリーブシャフトの周囲において該スリーブシャフトと同軸上に挿設される耐火物円筒体と、を備えるガラス管成形用スリーブであって、前記スリーブシャフトよりも耐錆性に優れた材料を備えることにより、前記スリーブシャフトの前記貫通孔の内表面の一部または全部を覆うとともに、前記スリーブシャフトの先端部を覆うことを特徴とする。
　なお、本発明でいう「耐錆性に優れた材料」とは、空気雰囲気中で、温度１０００℃、１５０時間に曝した際に、材料の表面に錆が発生しない材料であることを意味する。
　本発明のガラス管成形用スリーブは、スリーブシャフトよりも耐錆性に優れた材料でスリーブシャフトの先端部や貫通孔の内表面の一部または全部を覆う構造としているため、スリーブシャフトの先端部や貫通孔の内表面の一部または全部にブローエアーが直接接触することがなく、スリーブシャフトから錆等の異物が発生することを抑えることができ、溶融ガラスにスリーブシャフトから発生する錆等の異物が付着することを抑えることができる。
　また、このような構成からなるガラス管形成用スリーブとすれば、耐錆性に優れるものの機械的強度に劣る鋼材を用いてスリーブシャフトを形成しなくてもスリーブシャフトからの錆等の異物の発生を抑えることができるため、スリーブシャフトの機械的強度を維持することができる。
　また、本発明に係るガラス管成形用スリーブは、前記耐錆性に優れた材料が、一端に鍔部を有するパイプ部材であり、前記パイプ部材を前記スリーブシャフトの前記貫通孔に挿通することにより、前記スリーブシャフトの前記貫通孔の内表面の一部または全部を覆うとともに、前記鍔部によって前記スリーブシャフトの先端部を覆うことが好ましい。
　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、スリーブシャフトよりも耐錆性に優れた材料よりなるパイプ部材がスリーブシャフトの貫通孔に挿入され、スリーブシャフトの先端部や貫通孔の表面を覆う構造となるため、スリーブシャフトの先端部や貫通孔の表面にブローエアーが直接接触することがなく、スリーブシャフトから錆等の異物の発生することを抑えることができ、溶融ガラスにスリーブシャフトから発生する錆等の異物が付着することを抑えることができる。
　また、本発明に係るガラス管成形用スリーブは、前記スリーブシャフトの先端面および前記パイプ部材の前記鍔部との間には、溶融ガラスからなるシール部が介装されることが好ましい。
　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面およびパイプ部材の鍔部との間に隙間ができることを防ぐことができるため、スリーブシャフトの貫通孔の内表面に錆が発生した場合であっても、溶融ガラスからなるシール部により、錆等の異物をスリーブシャフトの貫通孔の内表面とパイプ部材の外表面の間に閉じ込めることが可能となり、錆等の異物がスリーブシャフト外に拡散することを抑えることができる。
　よって、スリーブシャフトから発生する錆等の異物が溶融ガラスに付着することをより確実に抑えることができる。
　また、本発明に係るガラス管成形用スリーブが備える前記鍔部の外径寸法は、前記スリーブシャフトの先端部の外径寸法よりも大きいことが好ましい。
　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の全体を確実に覆うことができる。
　よって、スリーブシャフトから発生する錆等の異物が溶融ガラスに付着することをより確実に抑えることができる。
　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によれば、スリーブシャフトの機械的強度を低下させることなく、スリーブシャフトから発生する錆等の異物が溶融ガラスに付着をすることを抑えることができる。
本発明の一実施形態に係るガラス管成形用スリーブの構成を示した断面側面図。 ガラス管成形用スリーブの先端近傍を示した拡大断面側面図。 パイプ部材がガラスシール部を介して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）はパイプ部材をスリーブシャフトの下流側に配置した状態を示した断面側面図、（ｂ）はスリーブ上に溶融ガラスを流下してスリーブ先端に供給する際の状態を示した断面側面図、（ｃ）はスリーブシャフトの貫通孔にパイプ部材を挿通する際の状態を示した断面側面図、（ｄ）はスリーブシャフトの先端面およびパイプ部材の鍔部との間にガラスシール部が形成された状態を示した断面側面図。
　次に、発明の実施形態について、図１乃至図３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３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３の上下方向をガラス管成形用スリーブ１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及び図２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、耐錆性に優れた材料４０、ガラスシール部５０、および図示せぬ保持金具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系合金などの機械的強度の高い耐熱鋼からなる長尺で中空形状の丸棒部材によって構成され、その内部にはスリーブシャフト１０の内周部となる断面視円形状の貫通孔１０ａが同軸上に穿孔されている。
　すなわち、スリーブシャフト１０は、中心に貫通孔１０ａを有している。スリーブシャフト１０の先端部には、円環状の平面である先端面１０ｃを有している。
　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。
　なお、本実施形態のスリーブシャフト１０では、円環状の平面である先端面１０ｃを有する構成としているが、特に平面に限定するものではない。
　例えば、スリーブシャフト１０の先端部の形状としては、湾曲面形状や凹凸を有する形状であってもよい。
　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、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。
　メタルチップ２０の下流側端部には、円形断面形状の凹部２０ａが同軸上に形成される。
　また、凹部２０ａの下流側との対向側（以下、「上流側」と記載する）の端面には、円形断面形状の貫通孔２１が同軸上に穿孔される。
　前記貫通孔２１には、雌螺子２０ｂが同軸上に螺刻されている。
　また、スリーブシャフト１０の先端部には、雄螺子１０ｂが螺刻されている。
　そして、メタルチップ２０は、これらの雄螺子１０ｂおよび雌螺子２０ｂを介して、スリーブシャフト１０の先端部に同軸上に螺着される。
　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の上流側において、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の周囲において該スリーブシャフト１０と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の一端部側（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。
　［耐錆性に優れた材料４０］
　次に、耐錆性に優れた材料４０について、説明する。
　耐錆性に優れた材料４０は、空気雰囲気中で、温度１０００℃、１５０時間に曝した際に、材料の表面に錆が発生していない材料からなるものであり、例えば、Ｆｅ－Ｃｒ－Ｎｉ系合金などの耐錆性に優れた（錆に強い）耐熱鋼を用いることができる。
　耐錆性に優れた材料４０は、スリーブシャフト１０が有する貫通孔１０ａの内表面の一部や全部を覆うとともに、スリーブシャフトの先端面１０ｃを覆うものである。なお、耐錆性に優れた材料４０で貫通孔１０ａの内表面を覆う場合、貫通孔１０ａの内表面の一部のみを覆うよりも、全部を覆う方が好ましい。その理由は、スリーブシャフトからの錆等の異物の発生をより効果的に抑えることできるためである。
　スリーブシャフト１０の貫通孔１０ａの内表面やスリーブシャフト１０の先端面１０ｃを覆う方法としては、これらの部分に、耐錆性に優れた材料４０を溶射してもよいし、耐錆性に優れた材料４０を用いて、一端に鍔部を有するパイプ部材を形成し、形成したパイプ部材をスリーブシャフト１０の貫通孔１０ａに挿通してもよい。
　耐錆性に優れた材料４０で形成されたパイプ部材（以降、パイプ部材を４０として表す）を、スリーブシャフト１０の貫通孔１０ａに挿通する場合について、以下に説明する。
　パイプ部材４０の構成について、図１乃至図３を用いて説明する。
　パイプ部材４０は、例えばＦｅ－Ｃｒ－Ｎｉ系合金などの耐錆性に優れた（錆に強い）耐熱鋼からなる長尺の部材であり、図２および図３に示すように、主に円筒形状の本体部４０ａ、および本体部４０ａの外周面の一端（先端）に設けられる鍔部４０ｂにより構成される。
　本体部４０ａは、その外径寸法がスリーブシャフト１０が有する貫通孔１０ａの直径寸法よりもやや小さく形成される円筒形状の部分である。
　また、本体部４０ａは、ブローエアーをスリーブシャフト１０の先端部に流通させるためのものである。
　本体部４０ａをスリーブシャフト１０が有する貫通孔１０ａに挿通することにより、当該貫通孔１０ａの内表面を覆う。
　また、耐火物円筒体３０の上流側に配置される保持金具が有する図示せぬ挿入孔から本体部４０ａの他端部を突出して配置される。
　そして、本体部４０ａは、上流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。
　これにより、ブローエアー供給装置を駆動することで、パイプ部材４０の本体部４０ａを介して、スリーブシャフト１０の先端部にブローエアーを供給することができる。
　鍔部４０ｂは、本体部４０ａの下流端（先端）の外周縁から外側に突出する円環状の部分である。
　鍔部４０ｂは、パイプ部材４０をスリーブシャフト１０が有する貫通孔１０ａに挿通してスリーブシャフト１０に取り付けた際に、スリーブシャフト１０の先端面１０ｃをガラスシール部５０を介して覆う部分である。
　そして、鍔部４０ｂは、外径寸法がスリーブシャフト１０の先端面１０ｃの外径寸法よりもやや大きく形成され、当該先端面１０ｃの全体を覆う。
　パイプ部材４０は、本体部４０ａがスリーブシャフト１０が有する貫通孔１０ａに挿通されるとともにパイプ部材４０の他端部が保持金具の挿入孔に挿入され、該他端部が保持金具から突出して配設され、一端部である鍔部４０ｂがスリーブシャフト１０の先端面１０ｃに対向して配置される。
　また、詳細は後述するが、パイプ部材４０は、スリーブシャフト１０の先端面１０ｃと鍔部４０ｂにおける当該先端面１０ｃとの対向面との間がガラスシール部５０によりシールされた状態で、スリーブシャフト１０と略同軸上に配設される。
　また、パイプ部材４０は、その他端部に図示せぬ付勢部を有する。
　ここで、前記付勢部は、パイプ部材４０を軸心方向の上流側に向かって付勢するためのものである。
　付勢部は、一端がスリーブシャフト１０の基端部に連結されるとともに他端がパイプ部材４０の他端に連結される付勢部材を有する。
　前記付勢部材は、パイプ部材４０を上流側に付勢するための部材である。
　付勢部材は、例えば既知の圧縮コイルバネなどにより構成される。
　こうして、パイプ部材４０は、付勢部により常にスリーブシャフト１０の基端側に引っ張られている。
　なお、本実施形態のパイプ部材４０では、付勢部を有する構成としているが、特に限定するものではなく、付勢部を有しない構成であってもよい。
　ガラスシール部５０は、詳細は後述するが、スリーブシャフト１０の先端面１０ｃおよびパイプ部材４０の鍔部４０ｂとの間に介装される、溶融ガラスＧからなるシール部分である。
　ガラスシール部５０は、ガラス管成形用スリーブ１を用いて製造されるガラス管と同じガラス素材により形成される。
　詳細は後述するが、ガラスシール部５０は、パイプ部材４０をスリーブシャフト１０の貫通孔１０ａに取り付ける際に、パイプ部材４０とスリーブシャフト１０との間に溶融ガラスＧを充填することで形成される。
　また、スリーブシャフト１０の先端部において、ガラスシール部５０は、スリーブシャフト１０の先端面１０ｃと鍔部４０ｂにおける当該先端面１０ｃとの対向面との間に介装されるとともに、鍔部４０ｂの径方向外側にはみ出している。
　なお、本実施形態のスリーブ１においては、スリーブシャフト１０の先端面１０ｃと鍔部４０ｂとの間に、ガラスシール部５０を備える構成としているが、特に限定するものではなく、例えば、スリーブシャフト１０の貫通孔１０ａの内表面とパイプ部材４０の本体部４０ａの外周面との間にもガラスシール部５０を備える構成としてもよい。また、スリーブシャフト１０の先端面１０ｃと鍔部４０ｂとの間、および、スリーブシャフト１０の貫通孔１０ａの内表面とパイプ部材４０の本体部４０ａの外周面との間にガラスシール部５０を備えない構成であってもよい。
　ガラスシール部５０を備えない構成の場合、スリーブシャフト１０の内壁面とパイプ部材４０の本体部４０ａの外周面とが当接するとともに、スリーブシャフト１０の先端面１０ｃと鍔部４０ｂにおける当該先端面１０ｃとの対向面とが当接する構成となる。
　次に、保持金具について説明する。
　保持金具は、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、スリーブシャフト１０の他端部を挿入して外側に突出するための挿入孔が形成されている。
　そして、耐火物円筒体３０の他端部側（上流側）において、保持金具は、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とともに、耐火物円筒体３０の端部と当接される。
　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、パイプ部材４０、ガラスシール部５０、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、および保持金具などにより構成される。
　また、パイプ部材４０は、ガラスシール部５０を介して本体部４０ａがスリーブシャフト１０が有する貫通孔１０ａに挿通されるとともに他端部が保持金具の挿入孔から突出して配設され、スリーブシャフト１０に対して軸心方向に摺動可能に設けられつつ、パイプ部材４０の他端に設けられた付勢部によって常に上流側に向かって付勢される。
　これにより、パイプ部材４０は、付勢部の付勢力によって、常にガラスシール部５０を介してスリーブシャフト１０が有する貫通孔１０ａに挿通した状態で、かつパイプ部材４０の鍔部４０ｂにおけるスリーブシャフト１０に対する対向面がスリーブシャフト１０の先端面１０ｃに近接した状態となる。
　その結果、スリーブシャフト１０とパイプ部材４０の間がガラスシール部５０によりシールされた状態において、当該ガラスシール部５０が熱によって軟化した際にもスリーブシャフト１０とパイプ部材４０がガラスシール部５０を介して密着するため、スリーブシャフト１０とパイプ部材４０の間に隙間が生じることを抑えることができる。
　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、メタルチップ２０の凹部２０ａ）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。
　［ガラスシール部の形成方法］
　次に、上述したガラスシール部５０をスリーブシャフト１０とパイプ部材４０との間に形成する方法について図３を用いて説明する。
　先ず、図３（ａ）に示すように、パイプ部材４０をスリーブシャフト１０の下流側の所定位置に配置する。
　そして、パイプ部材４０がスリーブシャフト１０に組付けられていない状態で、スリーブ１上に溶融ガラスＧを流下する。その後、スリーブ１を回転駆動する。
　続いて、図３（ｂ）に示すように、溶融ガラスＧが徐々にスリーブ１の下流側（先端部側）に流下して、所定量流れてきたら、図３（ｃ）に示すように、パイプ部材４０をスリーブシャフト１０の先端部側からスリーブシャフト１０が有する貫通孔１０ａに挿通させる。
　この際、溶融ガラスＧをパイプ部材４０の鍔部４０ｂとスリーブシャフト１０の先端面１０ｃとの間に溶融ガラスＧを供給して全体に行き渡るように引き延ばす。
　こうして、図３（ｄ）に示すように、スリーブシャフト１０の先端面１０ｃとパイプ部材４０の鍔部４０ｂとの間を、隙間なく溶融ガラスＧを充填することで、ガラスシール部５０が形成される。
　ガラスシール部５０を形成した後、パイプ部材４０の上流側（基端側）に図示せぬ付勢部が取り付けられる。
　これにより、パイプ部材４０を、付勢部の付勢力によって、上流側に付勢する。
　なお、図３（ａ）、（ｂ）においては、パイプ部材４０をスリーブシャフト１０の下流側の所定位置に配置しているが、特に限定するものではない。
　例えば、予めパイプ部材４０の上流側の一部を貫通孔１０ａに挿通した状態（図３（ｃ）に示すパイプ部材４０の状態）に配置しておいてもよく、その後、図３（ｃ）に示すように溶融ガラスＧを流下しつつ、パイプ部材４０を貫通孔１０ａに完全に挿通してガラスシール部５０を形成することもできる。
　このように、本実施形態におけるスリーブ１においては、パイプ部材４０をスリーブシャフト１０が有する貫通孔１０ａに挿通することにより、貫通孔１０ａの内表面の一部または全部を覆うとともにパイプ部材４０が有する鍔部４０ｂによりスリーブシャフト１０の先端面１０ｃを覆う構成となっている。
　これにより、スリーブシャフト１０から錆等の異物が発生することを防ぎ、錆等の異物が溶融ガラスＧに付着することを抑えることができる。
　また、本実施形態におけるスリーブ１では、スリーブシャフト１０の先端面１０ｃおよびパイプ部材４０の鍔部４０ｂとの間がガラスシール部５０により介装される構成となっている。
　これにより、スリーブシャフト１０の先端面１０ｃとパイプ部材４０の鍔部４０ｂとの間に隙間ができることを防ぎ、スリーブシャフト１０が有する貫通孔１０ａの内表面に錆が発生した場合であっても、ガラスシール部５０により錆をスリーブシャフト１０の貫通孔１０ａの内表面とパイプ部材４０の本体部４０ａの外表面の間に閉じ込めることが可能となり、錆がスリーブシャフト１０外に拡散することを抑えることができる。
　よって、スリーブシャフト１０から発生する錆等の異物が溶融ガラスＧに付着することをより確実に抑えることができる。
　また、本実施形態におけるスリーブ１では、パイプ部材４０が有する鍔部４０ｂの外径寸法は、スリーブシャフト１０の先端面１０ｃの外径寸法よりも大きい構成となっている。
　このような構成からなるスリーブ１によれば、鍔部４０ｂによりスリーブシャフト１０の先端面１０ｃ全体を確実に覆うことができる。
　よって、スリーブシャフトから発生する錆等の異物が溶融ガラスＧに付着することをより確実に抑えることができる。
　本発明に係るガラス管成形用スリーブは、例えばガラス管やガラス棒を大量生産するのに採用される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スリーブの技術として利用できる。
　１　　ガラス管成形用スリーブ
　１０　　スリーブシャフト
　１０ａ　　貫通孔
　３０　　耐火物円筒体
　４０　　パイプ部材（耐錆性に優れた材料）
　４０ｂ　　鍔部
　５０　　ガラスシール部
　

Claims (4)

  1. 　貫通孔を有するスリーブシャフトと、
    　該スリーブシャフトの周囲において該スリーブシャフトと同軸上に挿設される耐火物円筒体と、
    　を備えるガラス管成形用スリーブであって、
    　前記スリーブシャフトよりも耐錆性に優れた材料を備えることにより、
    　前記スリーブシャフトの前記貫通孔の内表面の一部または全部を覆うとともに、前記スリーブシャフトの先端部を覆う、
    　ことを特徴とするガラス管成形用スリーブ。
  2. 　前記耐錆性に優れた材料が、一端に鍔部を有するパイプ部材であり、
    　前記パイプ部材を前記スリーブシャフトの前記貫通孔に挿通することにより、
    　前記スリーブシャフトの前記貫通孔の内表面の一部または全部を覆うとともに、前記鍔部によって前記スリーブシャフトの先端部を覆う、
    　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. 　前記スリーブシャフトの先端面および前記パイプ部材の前記鍔部との間には、溶融ガラスからなるシール部が介装される、
    　ことを特徴とする、請求項２に記載のガラス管成形用スリーブ。
  4. 　前記鍔部の外径寸法は、前記スリーブシャフトの先端部の外径寸法よりも大きい、
    　ことを特徴とする、請求項２または請求項３に記載のガラス管成形用スリーブ。
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