JPH06504255A - 板ガラスの温度分布を均等化する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 板ガラスの温度分布を均等化する方法及び装置本発明は水平に配された焼戻しプ ラント内のローラーを装備した炉内で板ガラスの温度分布を均等化する方法に関 するものであり、この方法に於いて、仮ガラスは炉を介して水平に配されたロー ラーからなるコンベヤーによって水平レベルに支持され、板ガラスの対向面は抵 抗エレメント及び板ガラスの上部及び下部に取り付けられたローラー等の炉を構 成する部材による熱の伝導、対流及び放射に晒され、これら効果によって板ガラ スの上下面に加えられる熱量を均等化するために板ガラスの上面は少なくとも加 熱サイクルの初期に細流ジェット噴射のように空気を炉内の板ガラスの上面に噴 射することによって強力熱対流に晒され、このジェット噴射はインゼクター作用 により板ガラスの上面に沿って炉内の熱風の乱流を発生させる。

本発明はまた水平に配された焼戻しプラント内のローラーを装備した炉内で板ガ ラスの温度分布を均等化する装置に関するものであり、前記装置は炉、その内側 にある板ガラスの軟化温度に炉の温度を維持するための熱抵抗、板ガラスを水平 に支持するための水平ローラーとそのためのコンベヤーからなりローラーからな る支持面上に炉内の熱を均等化する空気を噴射する噴射マニフォルドか設けられ ている。

本願出願人の米国特許第４３９０３５９号にこの種の方法及び装置が開示されて いる。この公知の装置では、対流噴射マニフォルドは板ガラスの反りを防ぐため に用いられている。ガラスが７００’　Ｃ以上の高温のローラーを装備した炉内 に搬送された時、最初にガラスの縁部が反り上がってしまう。これは板ガラスか 炉の頂部からの加熱より速くローラーか熱を伝えてしまうことによるものである 。これはローラーからガラスへの熱の高伝導によるつまり、ガラスの下面での熱 の対流及び放射によってガラスの下面へ伝達される熱の量は対流及び放射による ガラスの上面へ伝達される熱の量を越えてしまうからである。

以上のことから下方から板ガラスへ伝導される高温の熱を補うためにガラスの上 面に強制対流を起こすための対流噴射マニフォルドが用いられた。

その後、対流噴射は噴射空気が板ガラスの下方を通る噴射空気供給パイプによっ て板ガラスの下に位置するローラー付近で予熱が加えられるようになった。この 方法は本願出願人のフィンランド特許出願第８９４１９１号に詳細に記載されて いる。

この公知の方法によると予熱はローラー及びガラスの下部の空気から得られる。

この方法によれば噴射空気の量は減少するのに対して対流噴射力は増加させるこ とが可能である。

対流噴射法は水平焼戻しプラントで製せられるガラスの質を実質的に向上させる ことが可能であるが、またこの方法にも次のような特有の欠陥が在る。

一ガラスが炉内を端部から端部へ搬送される際、負荷物の端部領域は他の部分よ り高温になる。これはガラスがローラー上に位置していない時、常にローラー自 体か対流噴射によって加熱されるからである。このことはガラスが搬送される間 、炉の両端部で生じる。この結果、炉の最終部分でのガラスの端部の温度は炉の 他の部分での温度より高くなる。最初に搬送されるガラスの先行端部と最後に搬 送されるガラスの後続端部の温度はその他のガラスの部分より１５乃至２０”Ｃ 程高くなる。このことにより第２図に示すように、ガラスの進行方向の各端部が アーチ状に曲がってしまうブリーティング効果が生じる。不等−または不規則な 加熱はガラスに不均一な結晶分布を発生させる原因となる。

一ガラスが炉の長さ方向の特定の部分上で搬送される際（ガラスは搬送部が序々 に炉の入り口から出口へと移動するように段階的に前方へ移行する。）、炉内に 小型のガラス１枚（例えば車のサイドウィンドー）だけか炉内に在るというよう な事か有り得る。このような場合、対流噴射は殆ど全ての炉内のローラーを加熱 してしまう。このことはアーチ効果か生じるローラーの温度の上昇を招き、さら なる対流噴射か必要となる。この問題は長さのあるガラスの搬送によって解消さ れるか（ローラーはガラスの搬送によって冷却される）、長尺ガラスが搬送され る迄多くのガラスに欠陥が生しる。このような場合一連の小型のガラスを加工す る際ある程度の不良品が製せられることを考慮しなければならない。

一重量のあるものが炉内に搬送されるとローラーは冷却される。対流噴射を全く 用いなくともガラスが下方からより上方から多くの熱を受ける程度にローラーは 冷やされる。

この結果、ガラスは下方に湾曲するかあるいはアーチ状になりさらにローラーが 冷やされると、焼戻し時の冷却装置内でガラスか破砕してしまう。ローラーが等 しく均一に冷やされるのであれば、この問題はさほど重要ではないか、炉の非負 荷時に、対流噴射を続けることによって熱をローラーに集中させなければならな い。（炉の端部から端部ヘガラスを搬送する際、作業単位間にガラスを搬送しな い時間か設けられているこれによりガラスによって奪われた熱を補う時間か設け られる。）しかしながら、特定の場所のローラーが他のローラーより速く冷やさ れてしまうという問題か生じる場合がある。原因の一つとして炉内での搬送方法 が挙げられる。このような問題は炉の中央に位置するローラー（大型のガラスの 場合）及び積載ゲート付近に位置するローラー（薄く重量のあるガラスの場合） に生じやすい。これの場合、特定の部分のローラーに熱を集中させることか重要 である。

上述の問題の共通点は正確な場所に正確な時間、対流噴射を集中することを可能 にしなければならないという二とである。

多量の噴射空気を用いるとさらなる問題か生じるので、可能な限り少量の空気で 可能な限り効果的に対流を作用させなければならない。その問題とは空気を排出 することにより不必要な場所に余分な熱を与え、密閉及び支持機構に問題が生じ る。さらに、噴射される空気は炉の空気の温度に熱せられなければならないつま り熱効果を必要とする。炉の空気より低い温度の空気を使用することにより炉内 に制御困難な空気の流れが生じてしまう。

上述の問題は本発明による噴射マニフォルドを用いることにより解決される。こ のマニフォルドによって必要な時に限りバイブからのみ空気を噴射させることが 可能になった。このことは炉の外側でプログラムまたは手動で開閉されるオン／ オフバルブに噴射パイプを取り付けたことにより達成される。通常の作業では、 ガラスか特定のバイブの作用範囲内に位置する時バルブか開くようにガラスの移 動によってバルブは開閉する。従って、ガラスがバイブの作用範囲内に位置して いないときはバルブは閉じている。よって、特定のローラーの不必要な加熱を最 小限にすることが可能になった。

本発明の特徴は添付の請求項に明らかにされている。

本発明の方法及び装置は炉の端部のローラーを他のローラーより冷えた場合、こ の部分の噴射パイプが特定の時間ローラーに予熱空気を噴射させるような場合に も利用される。これにより長期の連続的な負荷状態に於いて炉の積載端部のロー ラーが他のローラーより速く冷えてしまう場合に生じるガラスの破損の増加を防 ぐことができる。非負荷時に噴射される空気には予熱か加えられていなければな らない何故なら、先行の空気噴射と較べて非負荷時の空気噴射は実質的には炉内 に余分な空気を入れることになり、つまり多量の空気による上述の欠陥が生じる からである。

本発明の２．３の実施例を添付図面を参照し詳述する。

第１図は本発明の略式平面図。

第２図はブリート効果によって端部が湾曲した板ガラスの側面図。　第３図は本 発明の方法を適応した炉の断面図。

第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ線に沿った炉の長手方向部分の断面図。

炉（１）の内側にローラー（２）からなるガラス支持レベル上に熱抵抗スチール からなる圧縮空気供給ノくイブ（３）か取り付けられている。パイプ（３）はガ ラスの進行方向に対して横手方向に配されている即ち、ローラー（２）と同じ方 向に配されている。パイプ（３）はそれぞれ直径約１ｍｍの穴か水平にまたは僅 かに下方に両方向に向かって配されており穴と穴の間は約１００ｍｍの間隔が設 けられている。パイプ（３）内の噴射圧は約３乃至５バールである。パイプ（３ ）からの細流ジェット噴射は炉内の熱空気の乱流を板ガラスの上面に沿って生じ させる。言い換えれば、このことはガラスの上面に対流熱効果による熱移動を増 長させる。

しかしながら、矢印（４）で示す圧縮空気はパイプ（３）に直接供給されない。

第１図の場合、空気は最初に電気的に加熱するプリーヒーター（１０）を介して 移送される。第３及び４図では、空気は分配パイプ（５）内へ移送され、このノ くイブは炉の長手方向に延び且つ複数の管体（６）か設けられており、この管体 は炉の横手方向に延びローラー（２）からなる支持面の下方に位置しローラー間 の間隙を一つおきに抵抗（９）上に配されている。管体（６）によって空気は噴 射パイプ（３）か設けられているマニフオルド（７）内に進行する。管体（６） を通過する際、空気に予熱か加えられ同時にローラー（２）と板ガラスの下方の 間隙を冷やす。第３図に示す通り、何本かのパイプ（５，６，７）だけの構成と なっている。殆どの場合、空気は抵抗（８）上を通るパイプによって予熱か加え られる。

さらに、前記炉（１）（第３及び４図）には従来上部熱抵抗（８）と下部熱抵抗 （９）が設けられている。パイプ（３，６）は抵抗（８，９）とローラー（２） の間に位置している。パイプ（３，６）は可能な限り前記ローラーに接近して位 置し炉自体の熱平衡に影響を与えないような小型のものであるか、噴射作業中、 これらのパイプは効果的且つ瞬時に下面への熱の移行を減少させ上面への熱の移 行を増大させるために用いられる。

ガラスがローラー上に位置するとき必ず実質的に特定の部分にだけ対流噴射を集 中させるために、各パイプ（３）はオン／オフバルブ（１１）に取り付けられて おり、このバルブ（１１）は炉の外側に位置ししておりまたこのバルブは磁気バ ルブからなる。一方、前記バルブ（１１）は制御ブロック内のリレーまたは電気 スイッチによって制御されこの制御ブロックはマイクロプロセッサ−（１５）に よって制御される。マイクロカプセル（１５）には１枚または複数の板ガラスか らなる炉内の積載物の位置に関する情報が連続的に送られる。またエレクトリッ クアイ（１６）が積載テーブル（２１）から炉（１）内へ移動する板ガラスの後 続縁部が前記エレクトリ・ツクアイを通過したことを探知し前記マイクロプロセ ッサ−に知らせる。その後、このマイクロプロセッサ−はベルトまたはチェイン を介して前後にローラーを回転させるモーター（１７）を制御する。よって、マ イクロプロセッサ−（１５）には常時、炉（１）内の板ガラスの位置か知らされ る。このことは複数の板ガラスからなる積載物にも応用することができるこの場 合１枚の大型のガラスとして扱われる。板ガラスの位置に関する情報に基づいて 、前記マイクロプロセッサ−（１５）は前記マグネチソクノ＼ルブの開閉を制御 し、通常の作業ではこのバルブ（１１）はガラスの移動によって開閉することに なっている。／くルブ（１〕）は板ガラスが対応するパイプ（３）と重なった時 のみ開きそれ以外は閉している。これにより特定のローラーに不必要に加えられ る熱を最小限にする。比較的厚みのあるガラスを炉の端部から端部へ搬送する際 炉の端部に位置するローラーの過度の加熱を避けることが重要な問題である。ま た一方では厚さ４ｍｍのガラスを長期に渡る連続的な積載では積載端部のローラ ーは他のローラーより速く冷やされそれにより板ガラスの破損が増加する。本発 明は積載作業の間の非積載時に前記・々イブ（３）によって全てのローラーまた は炉の入り口端部のローラーに予熱を噴射しローラーの温度を均一にすることに よって二の問題を改善する。非積載時の、ローラーへの噴射時間は手動でローラ ーを過熱しないように自動噴射切断手段によって制限される。

少なくとも炉の特定の長手方向部分に亘って、２乃至３本の噴射パイプを併合さ せこれらパイプはバルブ（１１）を共有し共通の制御を受けるようにすることが 可能である。何本かのパイプか炉内に予熱を生しさせずにローラーの上を直接通 過するのに対し第３及び４図に示すように何本かのパイプたけが炉内を循環する ようにすることも可能である。ブリヒーター（１０）を使用する際、通常のバル ブは耐熱型ではないので前記プリヒーターの上流部に位置していなければならな い。

先に引用した米国特許第４３９０３５９号に開示されているようにバルブ（１１ ）を加熱サイクルの最中に対流噴射を遮断するのに用いることも可能である。必 要であれば最終段階の加熱時より初期の段階でより多くの空気か噴射されるよう に制御されたスロットルバルブを設けることも可能である。さらに、スロットル バルブを予め設定することにより各種の板ガラス及び搬送法に最も適した噴射状 態に予め調節することも可能である。

本発明の方法及び装置を用いて可能な限り均一に加熱されたガラスは炉（１）か ら次の焼戻しステーション（２１）へ搬送され、ここて板ガラスの両面が従来通 りに冷却空気噴射によって急冷される。当然、本発明は冷却速度を遅くすること によって得られる熱強化ガラスの製造にも適用できる。

本発明の特徴を要約すると次の通りである。ガラスを均一に加熱することができ るのでブリート効果を抑えることかできる。

加えて、板ガラスを均一に加熱するので冷却装置内のガラスの破損を減少させ結 晶サイズが均一になるのでガラスの焼戻し作業を促進させる。また本発明の方法 は炉の温度が一定であるので大型の方形のガラスの加熱作業を促進する。ローラ ーを不必要に加熱しなくなりそれにより噴射力が衰えないので対流噴射自体もよ り効果的になった。

非負荷時の噴射によって加熱回数及び非負荷時間の減少と空の搬送及び機械を停 止しなくなり炉の生産能力か上昇した。

本発明は上述の実施例に限定されるものではなく添付の請求項の範囲内で複数の 変更及び応用が可能である。

国際調査報告 国際調査報告

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．水平に配された焼戻しプラント内のローラーを装備した炉内で板ガラスは水 平に配されたローラー（２）からなるコンベヤによって水平レベルに搬送され、 板ガラスの対向面は抵抗エレメント（８、９）、ローラー（２）または板ガラス の上下に取り付けられた炉を構成する部材による対流、伝導、放射熱効果に晒さ れ、板ガラスの上下面に加えられる総熱量を均一にするために板ガラスの上面は 少なくとも加熱サイクルの初期に細流ジェットとして空気を炉内へ板ガラスの上 面付近に噴射することによって生じる強制対流に晒され、この細流ジェットはイ ンゼクター作用により板ガラスの上面に沿って炉内の熱空気の乱流を生じさせる 板ガラスの温度分布を均等にする方法に於いて、噴射範囲はいかなるときでも所 定の時間に移動可能な板ガラスが位置する炉の長手部分にのみ噴射するように炉 の長手方向に移動することを特徴とする方法。
2. ２．炉の長手方向に連続して配されたパイプ（３）または２、３のバイブからな る連続したパイプ列（３′）からの空気の噴射は各パイプ（３）またはパイプ列 （３′）に連結したバルブ（１１）によって制御されこのバルブは板ガラスの移 動を制御するマイクロプロセッサー（１５）とエレクトリックアイ（１６）から の板ガラスの位置に関する情報に基づいて制御されることを特徴とする請求項１ 記載の方法。
3. ３．炉（１）の非負荷時では同じバルブ（１１）により炉の入り口端部及びまた は中央部で局部的な噴射が行われることを特徴とする請求項２記載の方法。
4. ４．炉内に噴射される空気には予熱が加えられ約６７０乃至７２０℃の炉内の空 気に近い温度に熱せられることを特徴とする請求項１乃至３記載の方法。
5. ５．水平に配された焼戻しプラントのローラーを装備し、炉（１）、この炉の内 側に設けられ炉内の温度を板ガラスの軟化温度に近い温度にする熱抵抗（８、９ ）、炉の内側に設けられ水平に配された板ガラスを支持する水平ローラー（２） 、このローラーのコンベヤ及びローラーからなる支持面上に設けられ炉内に熱を 均一にする空気を噴射するための噴射マニフォルド（３）からなる板ガラスの温 度分布を均等にする装置に於いて、炉の長手方向に連続的に配された複数の噴射 パイプ（３）またはパイプ列（３′）のそれぞれには制御エレメント（１５、１ ６）からの指令を受けるために連結されたバルブ（１１）が設けられており、前 記エレメントは炉内の板ガラス移動をも制御し、いかなる時でも所定の時間に移 動可能な板ガラスが位置する炉の長手方向部分にのみ噴射するようにバルブ（１ １）を制御することを特徴とする装置。
6. ６．炉（１）の積載作業間の非負荷時に炉の入り口端部及びまたは中央に位置す る噴射パイプ（３）の前記パルプ（１１）は入り口端部及びまたは中央のローラ ーに少なくとも一時的に対流熱効果を与えるために開くように制御されることを 特徴とする請求項５記載の装置。
7. ７．噴射空気プリヒーターは炉の入り口（４）と噴射ポイント間の噴射パイプ（ ３）の長尺の延長部（６、７）からなることを特徴とする請求項５または６記載 の装置。
8. ８．噴射空気プリヒーター（１０）は炉の外側に位置しこのプリヒーターを介し て延びる全ての噴射パイプは前記ヒーターの上流に位置するパルプ（１１）に取 り付けられていることを特徴とする請求項５乃至７記載の装置。
9. ９．噴射パイプ（３）または上限３本からなるパイプ列は開閉バルブ（１１）及 びスロットルバルブ（１２）に取り付けられていることを特徴とする請求項５乃 至８記載の装置。