JPS63185836A - 平らなガラスを形成する方法およびその装置 - 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】 イ、産業上の利用分野 本発明は、フロート（ｆｌｏａｔ）法として知られる、
溶融ガラスを溶融金属の表面の上に投与することによっ
て平らなガラスを形成する方法の改良にかかわる。溶融
金属は、普通はスズであり、ときには鉄または銅のよう
な少■の他の要素が含まれ、そして銀のような他の金属
は理論的に可能と提言されている。

口、従来の技術と問題点 溶融ガラスが溶融金属の上に導入される地帯では、ガラ
スの温度は比較的に高く、そしてガラスが延びｌζ形成
室に沿って進むとき、その温度は、粘度が十分であって
、ガラスを溶融支持体から、そして機械的運搬手段に上
に取り除くことができる点まで降下される。したがって
、形成室からの熱の除去は必要とされ、そしてガラスの
上方に形成室の中に延びた熱交換装置によって在来のよ
うに行なわれる。冷却の正しい制御は、生産されるガラ
スの良質を確実にするために重要である。普通使用され
る水で冷却される熱交換器は、ガラスの品質に有害な急
な温度勾配を生じる欠点を有している。そのうえ、これ
らの熱交換器はガラスリボンの上側に限られ、そしてリ
ボンの下側はしたがってゆっくり冷え、それもガラスの
ゆがみの品質に悪い効果を有することがある。冷却導管
を、ガラスの下の溶融金属の中に延ばすことは、スズの
ような溶融金属が金属導管を腐食させるために、また溶
融金属の中の水の漏れは危険であるために、望ましくな
い。したがって、ガラスリボンの下側を冷却するための
先行技術の提言は、溶融金属の部分を引き上げ、冷却し
、そして再循環させることを特徴としている。その処理
方法の一例は、米国特許第３．６４５．７１３号（プリ
チャード）に開示されている。そのような処理方法はい
くつかの困難を持っている。ガラスをゆがめることを避
けるために、金属が冷却される程度と、それが形成室を
通して循環させられることのできる速度は制限され、こ
うして熱除去の率を制限する。また、スズが冷却される
とき、酸化スズは溶融金属から沈殿する傾向があり、そ
れは形成室の中に再導入されるときガラスリボンの底面
の上に置かれることができ、それは望ましくない。

フロートガラス作業で溶融金属を冷却するためのもう一
つの処理方法は、米国特許第３．７７０゜４０７号（ロ
ーレンソン）に開示されている。そこでは溶融金属は、
形成室の底に埋められた炭素フィンによって間接に冷却
され、それは次いで、水で冷却される管に接触している
。そのｉ置の欠点は、冷却率が炭素フィンの伝導性によ
って固定され、こうして′ａ節可能でないことである。

冷却媒体として水の使用も、冷却率の可変性を制限する
。

溶融金属を再循環させることはまた、米国特許第３．６
５２．２５０＠Ｃブリチヤード）、および第３，７９０
．３６１号（ローレンソン）に示されている。両方とも
、上記の溶融金属を再循環させる問題を含んでいる。米
国特許第４，１９７゜１０６号は、形成室の底に埋めら
れた水で冷却される管を示している。それは、不変の冷
却率と、上記のような漏れる°危険の欠点を持っている
。

ガラスをゆがめまたは汚すことを避け、水と溶融金属の
並置を避け、そして冷却率の広い調節を可能にする冷却
を、フロート形成室の中のガラスリボンの下側に与える
ことが望ましい。

ハ１発明の概要 本発明では、溶融金属のプールと、こうしてフロート形
成室の中のガラスリボンのｒ側は、溶融金属の主プール
と両立するがそれから分離して維持される溶融金属冷却
剤で、間接熱交換を行なうことによって冷却される。プ
ールの下の通路は冷却剤のために備えられ、そして熱伝
達は通路の壁を通して行なわれる。好ましくも、通路は
黒鉛のような比較的によい熱伝導体から作られている。

冷却剤は有利にも、冷却剤通路からのいかなる漏れもプ
ールまたはガラスを汚さないか、またはプールの溶融金
属と危険な反応を起こさないように、主プールの溶融金
属とほぼ同じ組成になっている。

しかし、冷却剤はプールの溶融金属と酋通は混合しない
ので、少しの組成の相違は反対すべきでない。特に、冷
却剤の比較的に冷たい溶融金属の中の沈殿した酸化金属
の存在は、二つの溶融金属の部分の分離によりガラスを
汚さない。もう一つの利点は、分離した冷却剤の使用は
、滑らかなガラスの表面づくりをかき乱さずに熱交換率
のかなりな変化を可能にすることである。冷却剤の温度
は、それが分離しているので溶融金属プールのものより
かなり低いが、もし冷却の量が減らされるとすれば、そ
れはまたほとんど同じ温度であることができる。そのう
え、冷却はプールの溶融金属に作用し、そしてガラスに
は間接にのみ作用するので、ガラスをかき乱すことので
きる急な温度勾配は避けられる。さらに、冷却剤の流量
は、溶融金属のプールをかき乱すことと無関係に変えら
れることができる。本発明の他の特徴と利点は、図面と
、次の好ましい実施例の詳細な説明から明らかになるで
あろう。

二、実施例 本発明の好ましい実施例のこの説明では、溶融金属はス
ズとして述べられているが、不純物または添加剤が含ま
れ、そして本発明はいかなる特殊な溶融金属にも限られ
ないものと理解されたい。

第１図に、溶融スズのプール１２を保持するようにされ
た耐熱性溜１１から成る、延びたフロートガラス形成室
１０の中間部分が示されている。

なお可塑性状態にあるガラスのりボン１３は、スズの上
に浮かび、そしてガラスが望みの厚さに薄くなるとき、
室に沿って縦に引かれる。ガラスが形成室に沿って進む
とき、その温度は、例えば約１０４０℃（１９００°Ｆ
）から約６００℃（１１００°Ｆ）に下げられる。ガラ
スの温度より以下の温度にだいたい維持されるスズは、
熱をガラスから遠ざかる方へ伝えるために働く。

本発明によれば、・収集室すなわちため１５は、多階の
冷却剤溶融スズを保持するために、第１図に示すように
形成室ベイスン１１の片側に取り付けられている。ため
１５のさらに詳細は、第２図に示されている。ためは、
耐熱性ベイスン１６とふた１７から成り、そして溶融ス
ズ１８の貯溜を保持するようにされている。ためは、溶
融スズ１８を冷却系統を通して循環させるポンプを備え
ている。図面に示す実施例では、ポンプは、ふた１７の
上に支えられるブラケットの上の電動８１２０゜軸２３
を駆動するベルト２２）およびスズ１８の中に浸され、
そして軸２３によって駆動される羽根車２４から成って
いる。羽根車は柱２５によってふた１７から支えられて
いる。羽根車は、周囲の貯１１８からスズを引き、そし
てそれを出口管２６を通し、そして接Ｍ管２７と２８を
経て、形成室ベイスン１１の底の冷却導管３０に圧送す
る。

溶融スズのポンピングに使用されるポンプの形式は、オ
ハイオ州ソ１コンのカーボランダム会社、黒鉛製品部か
らのメトーリックスボンブ、モデルＤ−１２−Ｃのよう
に、商業的に利用することができる。

第１図でわかるように、冷却導管３０はこの実施例では
形成室を横切って横に延びているが、秤杆な流れの様式
を使用できることは明らかであろう。−・つより以上の
導管が一つのためから延びることができ、そして複数個
のためが使用されることができる。ここでは、導管３０
は、入口通路３１と、遠端で横穴３３によってそれに接
続された戻り通路３２を含んでいる。短い管３４は、ス
ズを貯溜１８に戻す。導管３０は好ましくも、中に穴を
あけられた通路３１と３２を有する黒鉛の延びたブロッ
クからつくられている。形成室の幅により、導管は、い
っしょに継ぎ合わされた２片以−ヒの黒鉛を必要とする
。好ましい実施例では、導管の頂は形成室の内部の底の
表面と平らである。

その代わりに、冷部１導管はスズのプール１２の中に浸
された管の形をとることができる。導管の材料として、
炭化ケイ素は黒鉛の代わりに使用される。

導管３０が複数個の片から組み立てられる場合の適当な
継目装置が、第３図、第４図、および第５図に示されて
いる。合しやくり継手は、互いに重なる上部と下部のタ
ブ４０と４１を備え、そしてビン４２はそれらをいっし
ょに結合するために両タブを（１いて延びている。スリ
ーブ４３と４４は通路３１と３２の中に挿入されて、漏
れを防ぐように継目にまたがっている。スリーブは炭化
ケイ素の管である。

第４図に示す冷却導管の横断面図の形は、導管が形成室
の底に入れられるとき浮力に対してそれを保証するため
に広げられた底の部分を含んでいる。導管を固定するた
めの他の形と対策が使用されてもよい。

導管３ｏを通って循環中スズによって得られた熱は、冷
却器３５によってための中に除去される。

冷却器は、水が通される第２図に示すような簡単なヘア
ピン形の管冷却品の形をしている。水で冷却される管３
５は低温度であるために、それはステンレス鋼などで作
られる。ための中のスズ１８を、作動中ほぼ一定の温度
に維持することが好ましく、そしてためからの熱除去の
率は、冷却管３５がスズの中に浸される深さを変えるこ
とによって制御される。約２６０℃（５００’Ｆ）の温
度は理論的に可能であるが、スズが系統のどの部分でで
も確実に凝固しないようにするために、冷却剤スズを３
１０℃（６００°Ｆ）より以上に維持することが好まし
い。形成室からの熱抽出の率は、冷ｕｌ剤スズの温度に
よるだけでなく、また冷部剤の流ｍによって制御される
。制御の両方式は右利に融通がきき、そして先行技術の
形成室の冷却装置に比べせて操作しやすい。−例として
述べると、スズのブール１２の温度が約７５０℃（１３
８０下）であった形成室の地帯で、有利な冷却効果は、
スズを図示の導管装置を通して毎分約５００キロダラム
（１１００ボンド）の割合でポンプで送ることによって
確立された一方、ための中のスズの温度は、約５，４０
℃（１０００下）に維持された。

本発明を特殊の好ましい一実施例について説明したが、
当業者に知られるような他の変更と修正は、前掲特許請
求の範囲によって明確にされた本発明の範囲内にあるも
のと理解されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、好ましい一実施例による冷却系統の一例を示
す、屋根を切除したフロートガラス形成室の一部分の平
面図、 第２図は、本発明の冷Ｍｌ系統の好ましい一実施例のポ
ンピング装置を有するための拡大縦断面図、第３図は、
継目構造物の詳細を示す、溶融金属冷却剤の導管の一部
の拡大頂面図、 第４図は、第３図の線４−４における導管の横断面図、 第５図は、第３図の導管と継目の側面図である。 図面の符号１０は［フロートガラス形成室」、１１．１
６は「耐熱性溜」、１２は［溶融金属プール」、１３は
「平らなガラス」または「ガラスのリボン」、１５は「
収集室」、１７は「ふた」、１８は「溶融金属冷却剤」
、「スズの貯溜」、２０は「電動機」、２２は「ベルト
」、２３は「軸」、２４は「羽根車」、２５は「柱」、
２６は［出口管Ｊ、２７．２８は「接続管］、３０は「
冷却導管」、３１は「入口通路」、３２は「戻り通路」
、３３は「横穴」、３４は「短い管」、３５は「ヘアピ
ン形管冷却器」、４ｏは「上部タブ」、４１は「下部タ
ブ」、４．２は「ビン」、４３．４４は「スリーブ」を
示す。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶融ガラスが形成室の中の溶融金属のプールの上
   に通され、そして前記溶融金属プールの上に浮かんでい
   る間に平らなガラスに形づくられ、前記ガラスは前記形
   成室の中の環境に熱を失い、そして熱は前記形成室から
   除去される、ガラスを形成する方法にて、前記形成室か
   らの前記熱除去の少なくとも一部分は、冷却剤を前記溶
   融金属プールから分離してガラスリボンの下に循環させ
   ることによつて行なわれる、ことを特徴とするガラスを
   形成する方法。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の方法において、前記
   溶融金属冷却剤は、前記溶融金属プールと接触する導管
   を通される、ことを特徴とするガラスを形成する方法。
3. （３）特許請求の範囲第１項記載の方法において、前記
   溶融金属プールと前記溶融金属冷却剤は、ほぼ同じ組成
   のものである、ことを特徴とするガラスを形成する方法
   。
4. （４）特許請求の範囲第３項記載の方法において、前記
   溶融金属、おもにスズから成る、ことを特徴とするガラ
   スを形成する方法。
5. （５）特許請求の範囲第２項記載の方法において、前記
   溶融金属冷却剤は、貯溜から前記導管にポンプで送られ
   、そして前記溶融金属冷却剤は前記貯溜の中で冷却され
   る、ことを特徴とするガラスを形成する方法。
6. （６）特許請求の範囲第２項記載の方法において、熱は
   、黒鉛の障壁を通して前記溶融金属プールから前記溶融
   金属冷却剤に移される、ことを特徴とするガラスを形成
   する方法。
7. （７）溶融金属のプールを保持するようにされた室、溶
   融ガラスを前記プール上に通り出す装置、および前記室
   を冷却する装置を含む、平らなガラスを形成する装置に
   して、前記溶融金属プールに接触する導管、前記導管に
   通じるポンピング装置から成る冷却装置を有し、前記導
   管と前記ポンピング装置は、溶融金属冷却剤を前記溶融
   金属プールから分離して運ぶようにされている、ことを
   特徴とする平らなガラスを形成する装置。
8. （８）特許請求の範囲第７項記載の装置において、前記
   冷却装置は、溶融金属冷却剤の貯溜を保持するようにさ
   れ、そして前記溶融金属冷却剤を冷却する装置を備えた
   室を含む、ことを特徴とする平らなガラスを形成する装
   置。
9. （９）特許請求の範囲第７項記載の装置において、前記
   導管は、前記溶融金属プールの下の黒鉛部材から成る、
   ことを特徴とする平らなガラスを形成する装置。