JPS59227732A - ガラス板の強化装置 - Google Patents

ガラス板の強化装置

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JPS59227732A
JPS59227732A JP9809583A JP9809583A JPS59227732A JP S59227732 A JPS59227732 A JP S59227732A JP 9809583 A JP9809583 A JP 9809583A JP 9809583 A JP9809583 A JP 9809583A JP S59227732 A JPS59227732 A JP S59227732A
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JP
Japan
Prior art keywords
glass plate
clapper
frequency
glass
cushioning layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9809583A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsunori Suga
菅 克紀
Takayasu Kitashiyou
北荘 貴康
Yoshio Iizuka
良夫 飯塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
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Publication date
Application filed by Asahi Glass Co Ltd filed Critical Asahi Glass Co Ltd
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Publication of JPS59227732A publication Critical patent/JPS59227732A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B27/00Tempering or quenching glass products
    • C03B27/004Tempering or quenching glass products by bringing the hot glass product in contact with a solid cooling surface, e.g. sand grains
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B27/00Tempering or quenching glass products
    • C03B27/012Tempering or quenching glass products by heat treatment, e.g. for crystallisation; Heat treatment of glass products before tempering by cooling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)

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】 本発明は、改良されたガラス板の強化装置に関する。
ガラス板を物理的に強化する方法として、ガラス板をそ
の歪点以上、軟化点以下の温度に加熱し、次いで、この
加熱されたガラス板表面に冷却空気を吹き付けて急冷し
、ガラス板の表面層に高い圧縮応力を生せしめる風冷強
化方法、同様に加熱されたガラス板を冷却液中に浸漬し
て急冷し、ガラス板の表面層に高い圧縮応力を生ぜしめ
る液冷強化方法、あるいは同様に加熱されたガラス板を
冷却作用を有するクラッパ−の間に接触する様に挟み、
クラッパ−の冷却作用によりガラス板を急冷してガラス
板の表面層に高い圧縮応力を生ぜしぬるフラッピング強
化方法(あるいは、固体接触強化法)が知られている。
しかしながら、かかる各種強化方法により高強度の強化
ガラスを得ようとする場合には、急冷時に歪点以上の温
度域でガラス板の板厚方向の表面層と中心層との間にで
きるだけ温度差をつけることができる様に、ガラス板を
できるだけ変形しない範囲の高温まで加熱することが望
ましいが、例えばガラス板を吊手により吊り下げて高温
まで加熱する場合には、ガラス板の吊り部分に変形が生
じたり、吊跡がついたりするという欠点の発生を防ぐた
めより高温まで加熱することができないという欠点があ
り、そのためより高強度のガラス板が得られないという
難点がある。あるいは又、ガラス板の板厚が薄い場合、
例えば3■厚以下の場合には、ガラス板の熱容量が小さ
いため、ガラス板を急冷する時ガラス板の板厚方向の表
面層と中心層との間に温度差が発生しにくく、ガラス板
の表面層に高い圧縮応力層を発生させて十分な強化度を
得ることが困難であるという難点がある。
かかる難点を改良して高強度の強化ガラスを得る方法と
して、あるいは板厚の薄いガラス板であっても充分な強
化度を有する強化ガラスを得る方法として、冷却作用を
有するクラッパ−の間に吊手により吊り下げられて加熱
されたガラス板を挟んで上記クラッパ−によりガラス板
をその表面から冷却するとともに、ガラス板に高周波電
力を印加してガラス板の板厚方向の中心部分を主に誘電
加熱により集中的に加熱し、これによってガラス板の板
厚方向の中心部と表面部との温度差をより一層拡大せし
めてガラス板の表面層に高い圧縮応力を発生させて高強
度の強化ガラスを製造する高周波フラッピング強化方法
が提案されている。かがる方法によれば、高温に加熱さ
れたガラス板を両側からクラッパ−により挟んで支持し
ながらガラス板の表面側から冷却する一方、ガラス板に
高周波を印加した場合、ガラス板の表面部はクラッパ−
の接触により冷却されるとともに、この冷却によりガラ
ス板の表面部の温度が低くなるため、ガラス板表面部の
誘電損失による加熱はその中心部に比較して低いが、ガ
ラス板中心部はクラッパ−により冷却された時もまだ高
温であるため、誘電損失が高くてより一層加熱され、更
に中心部が加熱されれば誘電損失が表面部より一層大き
くなるため、中心部がますます加熱される。その結果、
ガラス板の表面部と中心部とは、大きな温度差をもって
ガラス板の歪点温度を通過しその結果上記した温度差に
基づく高い圧縮応力をその表面に形成することができる
。しかも、高周波加熱によりガラス板の中心部を冷却開
始後行なうことができるので、表面に高い圧縮応力を有
する高い圧縮応力の高強度ガラスを得ようとする場合に
も、クラッパ−によりガラス板を挟んで冷却する前のガ
ラス板の温度を比較的低く抑えることができるので、好
ましくないガラス板の変形、例えばガラス板のゆがみ、
そり、吊手部分の変形、吊手跡の発生などの変形が生ず
る高温まで加熱することなしに、より高い表面圧縮応力
を有する高強度ガラスを得ることができる。
前述したクララビング法においては、ガラス板を冷却作
用を有するクラッパ−により直接接触させて冷却した場
合、通常クラッパ−の聖跡がついたり、光学的歪が生じ
たり、あるいは冷却効果が強すぎて冷却中にガラス板が
割れたり、クラックが入ったり、ガラス板に反りが生じ
たりするので、熱的な緩衝、クラッパ−表面の凹凸の吸
収、クラッパ−のガラス板との接触面の冷却能の均一化
が行なわれる様に、クラッパ−のガラス板との接触面が
ガラス繊維よりなる緩衝材層により覆われる。
しかしながら、前述した高周波フラッピング強化方法に
おいて、上記した様にクラッパ−の緩衝材層としてガラ
ス繊維を用いると、高周波フラッピング強化方法が、不
良導体であるガラス板を対象とした高周波誘電加熱のた
め、緩衝材層がガラス繊維の場合、ガラス繊維も不良導
体である故、電界がガラス板の他に緩衝材にも加わり、
その結果緩衝材層の温度が上昇して冷却能が低下すると
いう欠点や緩衝材層に高周波電力が食われて高周波加熱
の効力が低下するという欠点が生じる。
本発明は、かかる欠点がない高周波フラッピング強化方
法に適したガラス板強化装置を提供することを目的とし
て検討の結果発明されたものであり、その要旨は、冷却
作用を有するクラッパ−間に加熱されたガラス板を挟ん
で上記クラッパ−によりガラス板をその表面から冷却す
るとともに、ガラス板に高周波電力を印加してガラス板
の板厚方向の中心部分を集中的に加熱することによりガ
ラス板の板厚方向の中心部と表面部との温度差をより一
層拡大させてガラス板を強化する装置において、上記ク
ラッパ−のガラス板を挟持する側を良導性の繊維よりな
る緩衝材層にて覆うことを特徴とするガラス板の強化装
置に関するものである。
以下、本発明を更に詳細に説明する。
第1図は、本発明装置の一例の概略図を示したものであ
り、■はガラス板、2はガラス板1′をその両側から挟
んで接触冷却するクラッパ−23はクラッパ−2のガラ
ス板接触面に形成された良電湛性を有する材料から選択
された1tl衝材層、4は流体圧シリンダー、5はガラ
ス板を吊り下げる吊手である。このクラッパ−2は流体
圧シリンダー4によりガラス板1に対し前進・後退する
様になっており、流体圧シリンダー4によりクラッパ−
を前進させてクラッパ−2inに移動されてきたガラス
仮を挟み、か−)ガラス板に所定の接触圧力を加えてク
ラッパ−2とガラス板1との間の熱伝導によりガラス板
の熱が一層われて冷却される様になっている。所定の冷
却時間が経過したならば、クラッパ−2を後退させてガ
ラス仮1をクラッパ−2の間から取り出す。
本発明において、ガラス板をその両側から挟み、所定の
接触圧力を加えて熱伝導によりガラス板の熱を奪って冷
却するクラッパ−としては、熱伝導性の良い材料、例え
ば銅やゲラファーrトなどが用いられる。このクラッパ
−内には、冷却効果を高めるため、必要に応じて木等の
冷媒を通しクラッパ−を冷却する。このクラッパ−は、
強化処理するガラス板の形状に応じて所定の平面状ある
いは、曲面状のガラス板との接触面を有するものが利用
される。
本発明においては、ガラス板を冷却作用を有するクラッ
パ−により接触させて冷却した場合にガラス板に生ずる
クラッパ−の聖跡、光学歪。
クラック、破損9反り、応力分布のムラなどを防ぐため
にクラッパ−のガラス板の挟持面側に設けられる緩衝材
層としては、良導体の繊維よりなる緩衝材層が選ばれる
。かかる良導体の繊維よりなる緩衝材層としては、良導
体であることのほか、500°C〜700℃に加熱され
たガラス板と接しても充分に耐える耐熱性、クラッパ−
の表面の凹凸を吸収する所謂クッション能、ガラス板の
破損原因となる急激すぎる冷却を防ぐ一方、ガラス板を
冷却能を有するクラッパ−により挟んだ時充分な熱伝達
が行なわれて冷却が行なわれる作用を有するものが選ば
れる。かかる点から、緩衝材層用の良導体の繊維として
は、炭素繊維、ステンレス繊維、炭化ケイ素繊維、ある
いはこれらを組み合わせたものが最適なものとして選ば
れる。中でも炭素繊維は、耐熱性が高く、比抵抗100
(μΩ−cm)と良導体であり、熱伝導率も0.250
(kcal/m hr’c)であって熱伝應能に優れる
故冷却能も高く、又膨張係数も3.4(XIO’ /℃
)と他の繊維に較べて小さいので、フラッピング時ガラ
ス板から受ける熱によって繊維が膨張して緩衝材の表面
が凹凸になってガラス仮にかかる凹凸の模様をつけるこ
とがないので最も優れているが、ステンレス繊維も比抵
抗が72(μΩ−CIl+ )と良導体であり、熱伝導
率も0.135(kcal/m hr’C)と高く、耐
熱性も充分であり、又入手が容易であるので実用的であ
る。一方、ガラス繊維は、比抵抗2X]017(μΩ−
Gill )と不良導体であって、高周波フラッピング
強fヒ法の緩衝材としては不適当であって使用できない
。又、シリカ繊維も不良導体であって、ガラス繊維と同
様に不適当である。
かかる緩衝材層の厚さとしては、クラッパ−の表面の凹
凸を吸収するクッション作用とガラス板の破損原因とな
る過冷却を防ぐ作用が得られる様にするためには厚い方
が好ましいが、一方緩衝材層の厚さが厚くなりすぎると
熱伝導性が低下して冷却能が低下するとともに、ガラス
板から受ける熱によってB筒材の繊維の膨張も大きくな
ってガラス板とクラッパ−で挟まれた状態で膨れ、表面
が凹凸になってガラス板に緩衝材層の模様を付けてしま
うことがあるので、適宜の厚さが選ばれる。例えば、緩
衝材層の厚さとしては、0.1冊〜21TI]I程度が
実用的である。
本発明の装置によりガラス板を強化するに当っては、ガ
ラス板を例えば吊手により吊り下げて力l熱炉へ入れて
所定温度まで加熱する。このガラス板の加熱は、主にそ
の誘電損失を温度特性に基づき高周波電力の印加により
ガラス板が発熱する程度に増大するために通常は300
℃以上に加熱すればよいが、ガラス板の充分な急冷、効
率的な高周波加熱及び強化処理の短時間化などが得られ
るようにガラス板を550℃〜680℃程度に加熱する
のが特に好ましい。
このように加熱されたガラス板は冷却作用を有する2枚
のクラッパ−の間に移動さJt、クラッパ−をガラス板
に圧接するようにする。次いで、ガラス板に高周波電力
を印加し、上記クラッパ−によりガラス板表面部を冷却
する一方、ガラス板の板厚方向の中心部を主に高周波誘
電加熱する。ガラス板の中央部を所定の温度まで加熱し
てガラス板の表面部と中央部に充分な温度差がついたな
らば、高周波電圧の印加を停止し、クラッパ−によりガ
ラス板の表面部の冷却を更に所定時間継続し、次いでク
ラッパ−を引き離してクラッパ−の間からガラス板を取
り出す。
ガラス板に高周波電力を印加する方法としては、クラッ
パ−のガラス板との接触面部、あるいは良導体のH筒材
層を電極として用い、あるいはガラス板と接触する面に
別途電極を設け、この電極に高周波発振器からのリード
線を接続して高周波発振器からの高周波電力がクラッパ
−に挟まれたガラス板の両側面から印加される様にする
方法、あるいは、ガラス板の対向する端面に電極を設け
、あるいはフレームバーナー電極を利用し、この電極に
高周波発振器からのリード線を接続して高周波発振器か
らの高周波電力がクラッパ−に挟まれたガラス板の対向
する対面から印加される様にする。
本発明において使用する高周波電流は、広い範域の周波
数を採択できるが、その作業性と高周波加熱の効果等の
実用面の点から数十K11z〜数十MHzの範囲の高周
波電流が望ましい。又、選択された高周波電力のガラス
板に対する印加時間は、処理するガラス板の組成、板厚
、板温度2周波数、加熱温度およびその他の作業条件な
どによって適宜決定される。現在日本国内で工業用誘電
加熱装置用として認められている周波数は13.58M
11z、27.12Ml1z、40.68M1!zであ
るが、例えば40.68Ml1z (波長; 7.3m
)の周波数をもって電極間に高周波電流を電極上には波
長7.3mの進行波と反射波が合成されて時間に対して
変化しない定在波といわれる電圧波形が生じ、電極上に
電圧の偏りが生じてしまう。又、周波数が高くなる程波
長が短かくなるため、電圧の偏りが電極上に生じ易くな
るため大きなガラス板を均一に加熱するには不利となる
傾向がある。従って、自動車用、鉱道車輌用、航空機用
の窓ガラスに使用される通常のサイズのガラス板を強化
処理する場合の高周波加熱においては、電極上の電圧の
偏りが少ない13.58MIIzの高周波電流を用いる
のが現在のところ実用的である。しかし、ガラス板のサ
イズに応じて、あるいは工業的に利用可能な高周波電力
の周波数の拡大など′によって、こわに限定されずその
他の周波数を有する高周波電流が利用できるのは勿論で
ある。
ガラス板をクラッパ−に挟んだ固体接触によるガラス板
の冷却は、通常高周波加熱の開始に先がけて、あるいは
高周波加熱の開始と同時に行ない、そしてこの高周波加
熱の間ガラス板の冷却を継続し、高周波加熱の終了時ま
で、あるいは高周波加熱の終了後所定時間の間行ない。
これによりガラス板の表面部の冷却を行なう−・方、ガ
ラス板の中心部の加熱を行ない、充分な表面圧縮応力、
例えば900kg/c/以上の圧縮応力が得られるガラ
ス板の表面部と中心部との間に温度差、例えば最大80
℃〜350℃、更に好ましくは]50℃〜350℃程度
が得られるようにする。あるいは又、ガラス板のクラッ
パ−による冷却を高周波加熱の開始に引続いて行なうこ
ともできる。
以上の様に、本発明によれば、クラッパ−のガラス板と
接する側に覆われる緩衝材層が良導体により構成されて
いるので、高周波電力を加えた場合、緩衝材層に電界に
加わらず、その結果、緩衝材層の温度が」二昇せず、は
とんど冷却能の低下がなく、又緩衝材層によって高周波
電力が食われることがなく、高周波加熱の効率の低下も
ほとんどない。
【図面の簡単な説明】
第1図は1本発明の一具体例に係るガラス仮強化装置の
概略図である。 1ニガラス板、2:クラツパー、3:緩衝材層4:流体
圧シリンダー、 5:吊手

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)冷却作用を有するクラッパ−の間に加熱されたガ
    ラス板を挟んで上記クラッパ−によりガラス板をその表
    面から冷却するとともに、ガラス板に高周波電力を印加
    してガラス板の板厚方向の中心部分を集中的に加熱する
    ことによりガラス板の板厚方向の中心部と表面部との温
    度差をより一層拡大させてガラス板を強化する装置にお
    いて、上記クラッパ−のガラス板を挟持する側を良導性
    の繊維よりなる緩衝材層にて覆うととに特徴とするガラ
    ス板の強化装置。
  2. (2)良導性の繊維よりなる緩衝材層が炭素繊維からな
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のガラス
    板の強化装置。
  3. (3)良導性の繊維よりなる緩衝材層がステンレス繊維
    からなることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    ガラス板の強化装置。
JP9809583A 1983-06-03 1983-06-03 ガラス板の強化装置 Pending JPS59227732A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03177326A (ja) * 1989-12-05 1991-08-01 Nippon Sheet Glass Co Ltd 板ガラスの曲げ急冷装置
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