JPH0138051B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、硼珪酸塩ガラスあるいはガラスセラ
ミツクなどの結晶化感性（感結晶化性）ガラスの
ガラスシート（テープ）の引抜き方法及び装置に
関するものである。さらに詳しくは、ガラス融解
炉のバツト（浴槽）からの溶融物が供給路を通し
て引抜き室に供給され、該引抜き室からガラスシ
ートが基本的に引抜き室の全幅に亘つて垂直方向
に上方に引かれ、またここで引抜き室内の溶融物
が加熱されることによる上記のようなガラスシー
ト（テープ）の引抜き方法及びそのための装置に
関するものである。

従来の技術 米国特許明細書第1615841号に開示されている
ように、融解炉からの溶融物が小さな断面を有す
る供給路を通して引抜き室に供給され、該引抜き
室から垂直に上方にガラステープを引くことによ
るガラステープの引抜き方法は公知である。引抜
き室の加熱は、ガラステープの端縁部に対向する
両側に配置されたメタルプレート状の２つの電極
で行なわれる。これらの電極は、引抜き室浴槽の
床から全側壁に亘つて拡がり、引抜き室浴槽の端
縁を超えて延びている。この加熱の欠点は、所定
の結晶化感性ガラスにとつて必要な表面及び残留
溶融物を異なつて加熱することができないことで
ある。電極は端面に配置されているので、テープ
幅に沿つての球根状領域（引抜きテープの根元
部）の加熱が不可能である。また、唯一の加熱回
路のみが採用されるので、区画毎の加熱も不可能
である。

引抜き浴槽は、垂直な引抜き面に隣接する２つ
の側部に堅固に固定配置された２つの構成部品に
より覆われる。

溶融物の供給は、加熱できない密閉された供給
路を通して行なわれ、引抜き室にその中の溶融物
表面より下のところに排出される。

英国特許明細書第673981号には他の方法が開示
されており、これによると、引抜き室の壁と球根
状部の間のガラス表面の両側で引抜き室に高温域
が作り出される。この目的のためにフレームが用
いられ、該フレームは溶融物中に浸漬されてお
り、垂直な引抜き面に平行に両側で延びており、
輻射熱損失を防止しようとする表面上にアーク放
電する面を有している。

これらの高温域を達成するために球根状部の両
側にガスもしくは電気加熱ユニツトが装備された
としても、これによる加熱を個々の区画で異なる
ように付加することはできない。引抜き室の壁と
球根状部の間のガラス表面の連続した冷たいフイ
ルムは、これらの２つの高温域により壊され、そ
の形成が妨げられるようになつてしまう。引抜き
室の壁の直接的加熱はなされておらず、また引抜
き室は部分的に調節しうる滑り部材で覆うことが
できるのみである。

この方法においては、一方においては全ゆる結
晶化が妨げられ、また他方においてはガラスが過
度に加熱されないように、ガラス表面のレベルで
及びそれ以下のレベルで引抜き室を加熱すること
は不可能である。

米国特許明細書第1741886号には、供給路も同
様に加熱できることが開示されている。引抜き室
及び供給路は間接的に加熱され、すなわちガラス
を担持する耐火レンガの外側を加熱ガスにより加
熱される。

有用なガラステープ、特に硼珪酸塩ガラスもし
くはガラスセラミツクのテープは、上記したいず
れの方法によつても製造できない。何故ならば、
垂直な引抜き面に対して互いに相対して存在する
引抜き室の壁における結晶化を妨げることができ
ないからである。

例えば、ガラスセラミツクを処理する場合に
は、引抜き室の壁から溶融物が離れる点における
温度は、特定の値、例えば1380℃以下に低下すべ
きではない。何故ならば、もしそうでなければ溶
融物は結晶化してしまうからである。他方、溶融
物はガラスシートに引かれる直前の基礎部もしく
は根元部（球根状部）への流動過程において引抜
きに要求される温度に冷却されねばならない。こ
れは上記温度よりも400℃以上低くなければなら
ない。

従つて、引抜き室の壁からの分離点において十
分に高い温度であること、この分離点からガラス
シートの根元部への溶融物の流れが均一で中断さ
れないこと、及びこの経路に亘つて適当な引抜き
温度に適正に冷却されることについての要求を同
時に満たすことは困難である。

発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は、蒸発及び結晶化しようとする
傾向のある（結晶化感性）ガラス及びガラスセラ
ミツクを、縦筋の形成もなく品質的に高いグレー
ドのテープもしくはシート（以下、このような形
状のものを総称してガラスシートと称する）に加
工できる方法を提供することにある。本発明の他
の目的は、この方法の実施に好適な引抜き装置を
提供することにある。

特に、本発明の目的は、引抜き室の壁から溶融
物が離れる点の領域において、あるいはこの分離
点から引抜き根元部に至る経路において結晶化が
避けられるように、引抜き温度に冷却される際に
溶融物の露出表面の温度を制御することにある。

問題点を解決するための手段及び作用 本発明は、前記最初の目的は、溶融物が空気と
接触する溶融物の露出面を大きく低減することが
できるときに、またやむを得ない場合はそれらの
配置で溶融物の温度について調整・制御すること
により達成できる、という知見に基づくものであ
る。

このため、本発明に係るガラスシートの引抜き
方法は、基本的には、ガラス溶融物源から供給路
を通して引抜き室に溶融物を供給する工程と、引
抜き室内の溶融物の上面に対して垂直に、また実
質的に引抜き室の全幅に亘つて、上方にガラスシ
ートを引抜く工程と、上記引抜き室内の溶融物
を、ガラスシートの引抜き面の両側における表面
領域において溶融物が間接的に加熱されるように
加熱する工程とを含み、上記間接加熱を、引抜き
面の両側のそれぞれにおいて、上記引抜き室のそ
れぞれの壁に沿つて少なくとも２つの区域におい
て行なうものである。

また、前記後段の目的は、引抜き室内の溶融物
の表面領域を、溶融物中に部分的に浸漬され電流
が印加された貴金属製の加熱片により加熱するこ
とによつて達成される。さらに、引抜き室の壁か
ら溶融物が離れる点（分離点）から所定の距離の
溶融物表面上に冷却空気流れが導入され、これに
より、この分離点は例えば輻射加熱器などにより
さらに加熱することができる。

このような方法によつて、引抜き室において動
的ガラス表面が確保され、この動的ガラス表面は
静的ガラス面を著しく低いレベル、例えば表面か
ら200mmまでも低くすることができる。引抜き槽
においては、このガラス表面は、未だガラスシー
トに形成されていない溶融物の単一露出面を形成
する。引抜き室の壁から溶融物が離れるところの
点（分離点）は、所与のより長時間の滞留時間に
おいてさえも、そこに結晶あるいは失透が形成さ
れないように加熱することができる。溶融物は、
全ての接触面においてそこに失透が生じないよう
な高温度に保持される。

溶融物の表面を流れるような冷却空気流れを導
入することにより、引抜き室の壁からの分離点の
領域において過度の冷却効果を生じることなく、
引抜き根元部に向つて流動する溶融物の温度をコ
ントロールできる。それ故、この方法はガラスセ
ラミツクを引抜き成形するのに特に好適である。

放熱及び引抜き室の壁の分離点領域における冷
却空気流れによる過度の冷却効果を排除するため
に、溶融物の分離点を加熱することが有利であ
る。これは、上部から分離点に向けられた輻射加
熱器によつて行なうのが好ましい。

本発明はまた、上記方法を実施するための装置
にも関する。装置は、基本的に、引抜き室と、該
引抜き室をガラス融解炉の浴槽（ガラス溶融物
源）に接続する供給路と、引抜き室の上部に配置
された引抜き手段とからなる。供給路はその全長
に亘つて密閉されており、かつ引抜き室内の溶融
物の表面より下に配置され、また上記引抜き室の
幅に比べて絞られた断面を有する。

装置は、少なくとも２つの貴金属製のストリツ
プ、テープもしくはリボン等の加熱片から構成さ
れる加熱手段を有するように設計されている。こ
の加熱手段は、垂直な引抜き面に相対する側の溶
融物の表面領域において、実質的に引抜き室の幅
に亘つて延びている。好ましくは、中央部のガラ
スシート引抜き面のそれぞれの側部に、上記のよ
うなリボン状の多数の金属片が相並んで配設され
る。これによつて、上記表面領域の引抜き室の全
幅にわたつて、ガラスシートの引抜き面の各側部
で異なつて加熱することができ、また各側部にお
いても個々の異なる区域を異なつて加熱すること
ができる。

実施例 以下、添附図面に示す実施例を説明しつつ、本
発明について具体的に説明する。

第１図は本発明に係る装置の一実施例を示す縦
断面図であり、第２図は第１図の−線から見
た平面図を示す。図面から明らかなように、引抜
き室１は供給路２を経てガラス融解炉の浴槽（図
示せず）に接続されている。公知のタイプの引抜
き装置（図示せず）は、引抜き室１の上部に、引
抜きシヤフト３に配置されている。ガラスシート
４は、引抜き室１内にある溶融物６から、ガイド
ローラ２４の間を通つて、引抜きシヤフト３の中
を垂直上方に引かれる。これにより、ガラスシー
ト４の下端部には根元部５が形成される。

第２図及び第３図から明らかなように、供給路
２は浴槽側の区域２ａと引抜き室側の区域２ｂに
小分けされており、これらの区域は高さが喰違つ
ている接続路８ａ及び８ｂ並びに円形横断面を有
する垂直に配設された撹拌室９を経て互いに接続
されている。撹拌室９内には、撹拌ブレード１２
を有する撹拌シヤフト１１からなる撹拌器１０が
収納配置されている。撹拌シヤフト１１は撹拌室
９の外側に上方に案内され、駆動手段（図示せ
ず）により駆動される。

第２図から明らかなように、供給路２は、製造
されるべきガラスシート４の幅に本質的に相当す
る引抜き室１の幅よりも著しく小さな幅を有す
る。供給路２あるいはその浴槽側区域２ａ及び引
抜き室側区域２ｂの高さはおおまかに言つて路幅
に相当し、従つて供給路は実際上矩形断面を有す
る。供給路２を通じて均一流れとするためには、
円形断面形状を有することもできる。

第１図に示されるように、供給路２の全断面
は、引抜き室１内のガラス溶融物６の表面７より
下に位置する。さらに、供給路２には電極１３の
形態で加熱手段が装着されている。常法に従つ
て、供給路２並びに引抜き室１には耐火材料によ
りライニングが施されている。

引抜き室１には、別々に電流が印加される多数
の貴金属製のテープ、リボンもしくはストリツプ
状の加熱片１６の形態からなる加熱手段が装着さ
れている。このような形状の少なくとも２つの加
熱片１６が、ガラスシート４の両側に平行に相並
んで配設されている。これらはそれぞれそれ自身
の加熱器回路に接続され、従つて、引抜き室１の
全体の幅に亘つて、ガラスシート４の両側をそれ
ぞれ少なくとも２つの区域で異なつて加熱するこ
とができる。典型的には、それぞれ独立して制御
できるこのような別個の加熱片が５個、ガラスシ
ート４の両側にそれぞれ配設される。

第４図は冷却装置を備えた装置を示し、図から
明らかなように、根元部５に流れるガラス層の冷
却は、引抜き室の壁３５の相対する両側に組み込
まれた耐火性材料の２つの組込部材３９によつて
行なわれる。これらの組込部材３９は引抜き室１
内へ突出しており、単一もしくは複数の流路３１
が組込部材３９の内部に形成されている。組込部
材３９の下方に突出している内側端部は空気邪魔
板３４を形成しており、該空気邪魔板３４は、溶
融物の上部に空気室を形成し、該空気室は一方で
は引抜き室の壁３５を通して導入された流路３１
に連通され、他方では隙間１４と連絡している。
流路３１は組込部材３９中を通つて引抜き室の壁
３５の外側にある集合路１５に連通終端してい
る。２つの集合路１５には通風筒（ベンチレータ
ー）の吸引ノズルが接続される（図示せず）。こ
のようにして、隙間１４を通しての冷却空気流れ
が発生し、矢印のように流れる。この冷却空気流
れは、分離点３６から根元部５に流動する溶融物
が冷却されることに本質的に寄与する。

組込部材３９は一体に形成してもよく、また図
示するように、互いの間で流路３１を包封形成す
る２つの別個の形状の形材１８及び１９によつて
単一又は複数の組込部材をそれぞれ形成すること
もでき、これらの場合それぞれの組込部材に異な
る空気量が流れるようにすることができる。これ
によつて、溶融物の表面７領域における温度差が
補償される。流路３１の排出端部の隙間３８の幅
は弁２３によつて設定される。下部形材１９の内
側下部には傾斜面が形成されており、この傾斜面
に輻射加熱器２０が分離点３６に対向するように
固設されている。

実際上、引抜き面に対向する両側に対称的に冷
却器４２が配設され、これは分離点３６から根元
部５へ流動している溶融物の冷却を促進する。

引抜き室１にはまた、引抜き面に対向する両側
にカバー滑り部材２１及び２２を装着できる（第
１図参照）。カバー滑り部材２１及び２２は幅方
向に延びている室壁の上端部で案内され、引抜き
面に向かう方向にかなりの割合まで挿入できる。
カバー滑り部材２１及び２２は、個々の多数の滑
り部材分片２１ａ，２１ｂ等又は２２ａ，２２ｂ
等に小分けすることもできる（第２図参照）。

また第１図、第２図及び第４図に示されるよう
に、常法に従つて二対のガイドローラ２４が配設
され、これはガラスシート４の幅の収縮を防止す
るのに供する。

前記した装置において、ガラス溶融物はその表
面７の領域において露出面を有することになり、
この表面７の領域において根元部５に向つて流動
することが理解されるだろう。溶融物は、その表
面７のレベルにある分離点３６において引抜き室
１の壁から離れる。この分離点３６は根元部５の
両側の多数の加熱片１６により加熱され、これに
よつてそこで結晶化あるいは失透することが防止
される。もちろん、引抜き室１及び供給路２の耐
火性壁材と接触している前記した全ての位置の温
度は、結晶形成が避けられるように充分に高く保
持される。これは電極１７ａ−１７ｆによつて行
なわれ、引抜き室の幅に応じてそれぞれの加熱回
路を有する３乃至９個の電極を設けることができ
る。溶融物は分離点３６から離れた後、一定の動
きでまた短時間の滞留時間で根元部５の方へ流動
する。分離点３６から根元部５へ至るその経路上
の溶融物の冷却は、カバー滑り部材２１及び２２
及び流路３１での空気流れの適当な調整によりコ
ントロールされ、また過剰な冷却の結果として起
こる結晶形成がここにおいても同様に防止される
ようにコントロールされる。このようにして、縦
筋のない高品質のガラスシートもしくはテープが
製造でき、また溶融物は浴槽からガラスシートま
でのその経路上の露出表面領域をほんの短時間で
また正確に制御できる条件下で通過するため、蒸
発する傾向のある硼珪酸塩ガラスやガラスセラミ
ツクなどのガラスから形成できる。

以上本発明の好適な実施例について説明した
が、本発明は前記実施例に限定されるものではな
く、当業者により容易に提案されるような変更あ
るいは修正も当然に本発明の範囲内に含まれるも
のと解すべきである。

発明の効果 以上のように本発明の方法及び装置によれば、
引抜き室壁から溶融物が離れる分離点において十
分に高い温度に保持でき、しかもこの分離点から
ガラスシートの根元部への溶融物の流れが均一で
中断されず、かつこの経路に亘つて適当な引抜き
温度に適正に冷却されるように温度制御すること
ができ、従つて、上記分離点及び該分離点から引
抜き根元部に至る経路において結晶化が防止さ
れ、結晶化感性のガラス及びガラスセラミツクか
らも、縦筋の形成もなく高品質のシートもしくは
テープに加工できるという本質的な効果を有す
る。本発明の他の効果及び利点は、前記した詳細
な説明から明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置の一実施例を示す縦
断面図であり、第２図は第１図の−線から見
た平面図、第３図は第２図の−線部分縦断面
図、第４図は冷却装置を備えた本発明に係る装置
の縦断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ガラス融解炉から、引抜き室内の溶融物表面
   より下の位置にその流路レベルを有する供給路を
   通して引抜き室に溶融物を供給し、上記引抜き室
   から、実質的に該引抜き室の全幅に亘つて垂直上
   方にガラスシートを引抜き、かつ該引抜きを上記
   引抜き室内に自由引抜き面を形成するようにかつ
   上記引抜き室内の溶融物を加熱しながら行なうこ
   とから成り、引抜き室内の溶融物を、ガラスシー
   トの引抜き面に対向する両側の表面領域において
   引抜き室のそれぞれの壁から溶融物が分離する分
   離点における引抜き室の壁に沿つた区域で、部分
   的に溶融物中に浸漬している導電性貴金属片によ
   り間接的に加熱すると共に、上記分離点から引抜
   き根元部への途中にかつ上記分離点から所定の距
   離離れた溶融物レベルの上方に冷却空気流れを導
   入することにより上記溶融物を冷却しながら、容
   易に結晶化するガラスもしくは蒸発傾向を有する
   ガラスあるいはガラスセラミツクからガラスシー
   トを引抜くことを特徴とする結晶化感性ガラスの
   ガラスシートの引抜き方法。 ２ さらに溶融物表面の下で電極により引抜き室
   内の溶融物を直接加熱する工程を含む特許請求の
   範囲第１項記載の方法。 ３ 前記供給路において電極により溶融物を直接
   加熱する工程を含む特許請求の範囲第１項又は第
   ２項に記載の方法。 ４ 前記引抜き室を滑り部材により部分的に覆う
   工程を含む特許請求の範囲第１項乃至第３項のい
   ずれかに記載の方法。 ５ 前記供給路内において溶融物を攪拌する工程
   を含む特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれ
   かに記載の方法。 ６ 前記分離点を上方からそれに向けられた幅射
   加熱器により加熱する工程を含む特許請求の範囲
   第１項乃至第５項のいずれかに記載の方法。 ７ 引抜き室と、該引抜き室をガラス溶融物源に
   接続する供給路と、引抜き室の上部に配置された
   引抜き手段とを有し、上記供給路がその全長に亘
   つて密閉されており、かつ引抜き室内の溶融物の
   表面より下にその流路レベルを有するものであ
   り、また該供給路は上記引抜き室の幅に比べて絞
   られた流れ断面を有するものであり、さらに上記
   引抜き室はガラスシートの引抜き面に対向する両
   側に加熱手段を有し、各加熱手段は、共に上記溶
   融物の表面領域において実質的に引抜き室の全幅
   に亘つて延びており、かつ上記表面領域における
   引抜き室の全幅がガラスシートの引抜き面の各側
   部で異なつて加熱され、また各側部の少なくとも
   ２つの異なる区域において異なつて加熱されるよ
   うに、それぞれ少なくとも２つの加熱回路に接続
   されている相並んだ少なくとも２つの貴金属製の
   加熱片からなり、引抜き面の各側部の上記溶融物
   の分離点位置にこれら少なくとも２つの貴金属製
   の加熱片が配置されており、さらに上記溶融物の
   表面レベル上方に冷却空気流れを導入するための
   手段が設けられていることを特徴とするガラスシ
   ートの引抜き用装置。 ８ 多数の加熱回路に接続可能な複数の電極が、
   上記引抜き室内に、供給路に対し反対側にある上
   記溶融物表面より下に配置されている特許請求の
   範囲第７項に記載の装置。 ９ 電極からなる加熱手段が前記供給路内に配設
   されている特許請求の範囲第７項又は第８項に記
   載の装置。 １０ 前記引抜き室が垂直な引抜き面に対向する
   両側にカバー滑り部材を有し、該カバー滑り部材
   が上記引抜き面に向う方向の調節を可能とする調
   節手段を有する特許請求の範囲第７項乃至第９項
   のいずれかに記載の装置。 １１ 上記カバー滑り部材が個々に調節可能な複
   数の滑り部材分片から構成されている特許請求の
   範囲第１０項に記載の装置。 １２ 前記供給路内に攪拌器が組み込まれてなる
   特許請求の範囲第７項乃至第１１項のいずれかに
   記載の装置。 １３ 前記溶融物表面上に〓間を形成するように
   引抜き室の壁からの溶融物の分離点と前記垂直な
   引抜き面との間に空気邪魔板が配置されており、
   該空気邪魔板と溶融物表面との間の〓間は引抜き
   室の壁を通して導かれる流路に連絡され、該流路
   が引抜き室の壁の外側に配置された集合路に連通
   しており、該集合路に前記〓間を冷却空気で換気
   するための通風手段の吸引ノズルが接続されてい
   る特許請求の範囲第７項乃至第１２項のいずれか
   に記載の装置。 １４ 前記空気邪魔板に幅射加熱器が溶融物の前
   記分離点に対向するように配設されてなる特許請
   求の範囲第１３項に記載の装置。