JPH0596031U - 板ガラス搬送用ロール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高温状態にある板ガラスの品質を損なうこと
なく搬送することが可能な板ガラス搬送用ロールを提供
する。 【構成】 中空部を有する金属製ロールの外周面に、セ
ラミックで構成される断熱層を被覆した板ガラスの搬送
用ロールであり、前記金属製ロールの内部には、間隙を
介して内管が同心状に配設されており、さらに内管の内
部は冷却媒体で満たされている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、徐冷炉などで高温で成形された板ガラスの搬送に供される搬送用ロ ールに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

板ガラスを製造する方法として、溶融したガラスを一対の圧延用ロールによっ て板状に成形した後、その直後の軟化状態にある板状ガラスを例えば下面から支 持搬送しながら冷却することにより、板ガラスを連続的に成形するロールアウト 方式が知られている。

【０００３】 前記搬送用ロールは、およそ１０００℃という高温の溶融ガラスに直接接触す るため耐熱性および耐食性が要求され、このため従来の搬送用ロールは高クロム 、高ニッケル含有の耐熱合金、あるいはステンレス鋼などの金属材料により形成 されている。

【０００４】 また、より耐熱性のあるロールとして、セラミック系のシリカやシリカ／アル ミナなどの材料を用いた搬送用セラミックロールが知られている。前記セラミッ クロールは、熱衝撃や機械的衝撃には弱いが、熱伝導率が低くガラスを冷却する ことなく搬送することが可能である。

【０００５】 さらに、金属ロール表面の酸化を防止するため、金属ロール外周面にセラミッ クファイバーを固めてロール状にしたものが提案されている。このタイプは、熱 衝撃に強く、また熱伝導率が低いために高温状態の板ガラスを冷却することも少 ないが、機械的衝撃に劣る。

【０００６】 さらに、高温の鋼材を搬送するためのセラミック熔射ロールとして、多くの種 類が知られている。例えば、特公昭６３−２６１８３号公報に記載の技術では、 Ｙ₂Ｏ₃を４〜２５重量％、残部がＺｒＯ₂からなるセラミック被覆で耐摩耗性 とビルドアップ防止、すなわち鋼材からの酸化物、鉄粉がロール表面に凝着堆積 し、鋼材に傷が付くことを防止することに優れた連続熱処理炉のハースロールが 開示されている。また、特開平１−１３６９５７号公報においては、熔射材とし てＣｒ₂Ｏ₃−ＺｒＯ₂系を、特開昭６３−５３２４９号公報にはＺｒＯ₂系の セラミックのサーメットが開示されている。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

金属ロールは汎用性が高く、一般に多く使用されているが、高温状態にある板 ガラスの温度を維持しながら搬送することは極めて困難である。すなわち、金属 ロールは熱伝導率が高いため、金属ロールに接触した高温状態にある板ガラス表 面が瞬間的に冷やされる。その結果、板ガラス表面にビリあるいはクラックが発 生し易い。

【０００８】 また、従来のステンレス鋼製の搬送用ロールは、耐熱性には優れているものの 耐食性に劣るため、高温下での長時間の使用に伴いロール表面が酸化して凹凸が 生じたりロールが変形する等の問題点が生じる。

【０００９】 これに対して、セラミックロールのうちシリカ／アルミナ質ロールは、耐熱性 に優れ熱伝導率が低い。このため、１０００℃程度の高温下でも長時間の使用に 充分対応でき、ガラスのビリやクラック対策にも非常に有効である。

【００１０】 しかし、セラミックは本来脆性材料であるため、機械的強度や熱衝撃に弱く、 操業条件の変更時等において破損する危険性が非常に高いという欠点を有する。 また、材料自体が硬く脆いため、研磨仕上げ等の加工精度を出すのが非常に難し い。

【００１１】 一方、シリカロールは、７００℃前後の板ガラス用ハースロールとして使用さ れ、上記シリカ／アルミナ質ロールと比較して加工が容易であるものの、やはり 機械的強度や熱衝撃に弱く、破損の危険性が高い。

【００１２】 このように、金属製、セラミック製のいずれの材料で製造されたロールも高温 状態の板ガラス搬送用ロールとしては満足するものが得られなかった。

【００１３】 本考案は、高温の板ガラスの品質を損なうことなく搬送することが可能な板ガ ラス搬送用ロールを提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するために、本考案に係る板ガラス搬送用ロールは、中空部を 有する金属製ロールの外周面に、セラミックで構成される断熱層を被覆した板ガ ラスの搬送用ロールにおいて、前記金属製ロール内に間隙を介して内管を同心状 に配設し、該内管の内部を冷却媒体で満たしたことを特徴とする板ガラス搬送用 ロールである。

【００１５】 断熱層には、低熱伝導率、高温時における耐酸化性や耐食性及び構造安定性、 金属製ロールの熱膨張率に近似した熱膨張率を有することなどの特性が要求され る。このため、前記金属製ロールの外周面に、セラミック材料を熔射被覆して断 熱層を設けている。

【００１６】 また、金属製ロールは中空体で構成されるとともに、この金属製ロール内に間 隙を介して内管が同心状に配設されており、この内管の内部が冷却媒体で満たさ れている。冷却媒体としては、例えば水や空気などが用いられ、断熱層に直接接 触する高温状態の板ガラス下面の品質に悪影響を及ぼさない範囲で金属製ロール の冷却を穏やかに行うことができる。

【００１７】 また、金属製ロールと内管との間隙に、例えばセラミックファイバーなどの無 機材質の保温材料を充填することも良く、金属製ロールの冷却をさらに穏やかに 行うことが可能となる。

【００１８】

【作用】

本考案においては、外周面に断熱層を被覆した金属製ロールが中空体より構成 されるとともに、この金属製ロール内に間隙を介して該金属製ロールと同心状に 内管を配設し、さらに内管の内部を冷却媒体で満たして流すことにより、内部か ら穏やかに冷却するように構成しているので、金属製ロールの変形、酸化、摩耗 などの劣化が防止され、しかも断熱層と直接に接触する高温状態の板ガラスは冷 却が抑制されてガラスの品質低下が生じない。したがって、金属製ロールを長期 間安定状態にて使用可能となる。

【００１９】

【実施例】

以下、本考案の実施例を添付図面を参照して説明する。ここで図１は、本考案 を適用した板ガラス搬送用ロールの横断面図、図２は板ガラス搬送用ロールの縦 断面図、図３は他の実施例に係る搬送用ロールの横断面図である。

【００２０】 図１および図２に示すように、板ガラス搬送用ロール１は、金属製ロール２と 該金属製ロール２内に間隙５を介して内管３が同心状に配設されることにより構 成されている。

【００２１】 金属製ロール２は、耐熱鋼であればいかなる材料のものも適用できるが、中で もステンレス鋼（例えばＳＵＳ３１０Ｓ、ＳＵＳ３１６Ｌなど）、あるいは耐熱 製金属（例えばＮｉ−Ｃｒ系合金やＮｉ−Ｃｒ−Ｃｏ系合金）は好ましい材料で ある。

【００２２】 一方、内管３は、汎用の構造用鋼管など適宜の材料により構成される。前記内 管３は、搬送用ロールによる板ガラス搬送時に、その内部に満たされた冷却媒体 ６を流して金属製ロール２を穏やかに冷却する。冷却媒体６として水を用いる場 合には、流量を１〜１０ｌ／ｓ、空気を用いる場合には５〜５０ｌ／ｓの範囲と することにより、上記内管３の厚さとの関係から搬送用ロールの冷却を穏やかに 、かつ最良の条件で行うことが可能となる。

【００２３】 また、金属製ロール２の外周面には、例えばＹ₂Ｏ₃とＺｒＯ₂とで構成され るセラミック製の断熱層４が周設されている。この場合において、Ｙ₂Ｏ₃の添 加量は、４重量％未満ではＺｒＯ₂の安定化が不十分で高温摩耗性に劣り、金属 製ロールからの剥離が生じ易い。一方、Ｙ₂Ｏ₃の添加量が２０重量％を越える と、同様に金属製ロールから剥離し易く効果が見られない。したがって、Ｙ₂Ｏ ₃ の添加量は、４〜２０重量％の範囲とすることが好ましい。

【００２４】 また、断熱層の厚みは０．１ｍｍ未満では、金属製ロールへの断熱効果に乏し い。一方、断熱層の厚みが２ｍｍを越えると、金属製ロールから剥離し易く、ま た経済性の面からも好ましくない。したがって、断熱層の厚みは０．１〜２ｍｍ の範囲とするのが好ましい。

【００２５】 なお、金属製ロール２と断熱層４の間に、サーメット層を設ければ、搬送用ロ ール１の耐熱性がさらに向上するので好ましい。前記サーメット層は、金属製ロ ール２の熱膨張係数と断熱層４の熱膨張係数との中間値を有する材料を用いるこ とが好ましい。

【００２６】 また、図３のように、金属製ロール２と内管３との間隙５に保温材料７を充填 することも、金属製ロール２の冷却を穏やかに行う上で好ましい態様である。

【００２７】 以下に、具体的な実施例を挙げて説明する。

【００２８】 （実施例１） 金属製ロールとしてＳＵＳ３１０材（５ｍｍ厚さ）を用い、また内管として構 造用鋼管（２ｍｍ厚さ）を用いた。そして、前記金属製ロールの外周表面にＹ₂ Ｏ₃を約８重量％、残部がＺｒＯ₂よりなるセラミック材料を耐熱金属結合層を 介して熔射により被覆（０．２ｍｍ厚さ）して断熱層を形成した。

【００２９】 次に、上記の処理を終了した金属製ロール内に間隙を介して内管を同心状にセ ットし、所望の板ガラス搬送用ロールを得た。

【００３０】 この搬送用ロールを用いて、約７５０℃の高温状態にある板ガラスを搬送した 。このとき、内管の内部に水を流量３ｌ／ｓで流し、金属製ロールを内側面から 冷却した。この結果、金属製ロールは劣化しておらず、しかも搬送後のガラス下 面にビリの発生はなく、ガラス下面の温度低下は無視できる程度であった。

【００３１】 さらに、この板ガラス搬送用ロールを約１ヶ月間連続使用した後、金属製ロー ルの表面を観察したところ、剥離、亀裂および摩耗はいずれも認められなかった 。また、金属製ロールの断熱層表面を表面凹凸計で測定したところ、その表面形 状は使用の前後でほとんど変化がなく、耐摩耗性は充分であり、ガラスとの反応 もないことが確認された。

【００３２】 （実施例２） 金属製ロールとしてＮｉ−Ｃｒ系合金材（５ｍｍ厚さ）を用い、また内管とし て構造用鋼管（２ｍｍ厚さ）を用いた。そして、前記金属製ロールの外周表面に は、実施例１と同様にＹ₂Ｏ₃を約８重量％、残部がＺｒＯ₂よりなるセラミッ ク材料を耐熱金属結合層を介して熔射により被覆（０．２ｍｍ厚さ）して断熱層 を形成した。

【００３３】 この金属製ロール内に間隙を介して内管を同心状にセットし、さらに金属製ロ ールと内管との間隙にＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ系セラミックファイバーからなる保温 材料を充填し、板ガラス搬送用ロールを得た。

【００３４】 この板ガラス搬送用ロールを用いて、約９００℃の高温状態にある板ガラスを 搬送した。このとき、内管の内部に空気を流量１２ｌ／ｓで流し、金属製ロール を内側面から冷却した。

【００３５】 この結果、搬送後のガラス下面には、ビリ、クラックおよび反りの発生はなく 、金属製ロールの変形、酸化もなかった。

【００３６】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、金属製ロールの内側から冷却しつつ高温 状態にある板ガラスの搬送を行えるようにしたので、金属製ロールの劣化を防止 することができ、耐久性を大幅に向上させる。

【００３７】 また、金属製ロールと内管との間隙に保温材料を充填した場合には、金属製ロ ールの冷却をさらに穏やかに行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の板ガラス搬送用ロールの横断面図

【図２】 本考案の板ガラス搬送用ロールの縦断面図

【図３】 本考案の他の実施例に係る板ガラス搬送用ロ
ールの横断面図

【符号の説明】

１ 搬送用ロール ５ 間隙 ２ 金属製ロール ６ 冷却媒体 ３ 内管 ７ 保温材料 ４ 断熱層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 梅山 竜郎 大阪府大阪市中央区道修町３丁目５番11号 日本板硝子株式会社内 (72)考案者 荒木 慶一郎 大阪府大阪市中央区道修町３丁目５番11号 日本板硝子株式会社内

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空部を有する金属製ロールの外周面に
   セラミックで構成される断熱層を被覆した板ガラスの搬
   送用ロールにおいて、前記金属製ロール内に間隙を介し
   て内管を同心状に配設し、該内管の内部を冷却媒体で満
   たしたことを特徴とする板ガラス搬送用ロール。
2. 【請求項２】 前記冷却媒体は水または空気である請求
   項１に記載の板ガラス搬送用ロール。
3. 【請求項３】 前記金属製ロールと前記内管との間隙に
   保温材料が充填されてなる請求項１又は２に記載の板ガ
   ラス搬送用ロール。
4. 【請求項４】 前記断熱層の厚みは０．１〜２ｍｍの範
   囲である請求項１乃至３に記載の板ガラス搬送用ロー
   ル。