JP2952255B2 - ケースガラス流送出方法及び装置 - Google Patents
ケースガラス流送出方法及び装置Info
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Description
のガラス充填物を成形するためのガラス流の送出に関
し、特に、内側又はコアガラスを外側又はケーシングガ
ラスによって囲むいわゆるケースガラス流を送出するた
めの方法と装置に関する。
で、層をなし壁セグメントを有するガラス製品を形成す
るための、ケースガラス流を作ることが提案されてい
た。米国特許出願第08/374,371号及び同08
/374,372号は、第1の供給源からのコアガラス
を第1のオリフィスを通して送出するそのようなケース
ガラス流を送出するための技術を開示する。第2のオリ
フィスが、第1のオリフィスの下に垂直方向に間隔を隔
てられ、かつ第1のオリフィスと整列され、さらに環状
チャンバによって囲まれ、該環状チャンバは第1のオリ
フィスと第2のオリフィスの間の隙間を介して第2のオ
リフィスと連通する。加熱された管は、ケーシングガラ
スを第2のガラス供給源から、第2のオリフィスを囲む
環状チャンバに送出する。ガラスは、ケースガラス流が
第2のオリフィスから出てくるような方法で、第1と第
2の供給源から第1と第2のオリフィスを通して重力に
よって流れる。このケースガラス流は在来の技術によっ
て切断されて、在来のインディビジュアルセクションガ
ラス製品形成装置に送出するための、個々のケースガラ
ス塊を形成する。
まで当該技術において出願のときまで残っていた問題に
注意を向け、かつ、除去するけれども、さらなる改良が
望ましい。例えば、ときとして「ふくれ」と呼ばれる気
泡が、ケーシングガラス流内に存在することが問題であ
った。ケーシングガラススパウトからのケーシングガラ
スの流れは、コアガラス流れに対して所望の容積比率に
ケーシングガラスを計量するように、ケーシングガラス
スパウトの排出口の上に位置決めされたスパウト管によ
って制御される。しかしながら、ケーシングガラス流体
対コアガラス流れの容積比率は、5%ないし10%程度
のように非常に小さい。その結果、在来のガラス製品形
成設備を使用する場合、ケーシングガラススパウトの流
出開口を流れるきわめて小さい容積のケーシングガラス
が、流出開口の周り及び加熱された送出管の上部の周り
に、厚さ約4分の1インチの薄い降下流を形成し、降下
流の容積は開口している。作業期間の後、気泡又はふく
れがケーシングガラス流内に現われ始める。スパウト流
出開口の内部及びケーシングガラス送出制御管の内部の
中の加熱空気の煙突効果が、ケーシングガラススパウト
の外側の周囲雰囲気と薄いガラス降下流の中の内部との
間に圧力差又は圧力勾配を生じさせることが確かめられ
ている。この圧力勾配は、ケーシングガラススパウトの
耐火材料を通って、ついにはスパウトの流出開口の薄い
ガラス降下流への空気の移動を促進することが確かめら
れている。
するようにと提案され、それは、空気移動を阻止するよ
うに白金でスパウト流出開口の内張りすることを含む。
現在好ましい技術は、ケースガラス流を形成するのに必
要とされるケーシングガラスをはるかに超える量のケー
シングガラスで、ケーシングガラス流出開口及び加熱さ
れた送出管を定期的に「洪水」させ、かつ、この過剰な
ケーシングガラス流を一定時間維持することである。ケ
ーシングガラス送出路のこの「洪水」は先に説明した煙
突効果を除去し、さらに、ケーシングガラスの静水圧
が、空気移動路を塞ぐようにスパウト流出開口の耐火材
料へのケーシングガラスの流れを促進することが確認さ
れている。低水準でのケーシングガラスの流れが再開さ
れても、気泡又は膨れは一定時間の間除去される。しか
しながら、セラミックスパウトの連続使用は、明らかに
スパウト材料の浸食と摩耗を増大させるので、頻繁に上
述の「洪水」操作を行うことが求められる。スパウトが
老化すると、空気移動の亀裂と通路をケーシングガラス
噴流で満たすことは、もっと困難になることが確認され
ている。いずれにしろ、説明された「洪水」操作はガラ
スの生産を損ない、従って、生産コストを望ましくない
ほど増加させる。さらに、ケーシング層に気泡又は膨れ
を有するケースガラスの生産は、スクラップ率を好まし
くないほどに増大させ、さらに製造コストを増加させ
る。
ングガラス流の薄いガラス降下流内の気泡又は膨れの形
成を減らし又は除去し、ガラス流送出経路を定期的に
「洪水」させる必要性をも除去するガラス流、特にケー
スガラス流の送出方法及び装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、改良された生産効率に特徴があ
り、従って同様の従来技術と比べて製造コストを減少さ
せるガラス流、特にケースガラス流を送出する方法及び
装置を提供することにある。
形態による外部ケーシングガラスによって囲まれた内側
コアガラスを有するケースガラス流を形成するための装
置は、第1の供給源からのコアガラスを第1のオリフィ
スを通して送出するためのスパウトを含む。第2のオリ
フィスは第1のオリフィスの下に垂直方向に間隔を隔て
られ、そして第1のオリフィスと整列され、第1オリフ
ィスと第2オリフィスとの間の隙間を介して第2オリフ
ィスと連通する環状チャンバによって囲まれる。管がケ
ーシングガラスをケーシングガラススパウトの流出開口
からを環状チャンバに送出し、ガラスが重力によって第
1及び第2の供給源からオリフィスを通って連続的に流
てケースガラス流を形成する。ケーシングガラススパウ
ト内の中空のスパウト管は、流出開口と送出管を通って
オリフィスを囲む環状チャンバに流れるケーシングガラ
スの流れを計量するために、スパウト流出開口に対して
位置決めされる。このスパウト管の内部は、管内部とス
パウト流出開口を通るケーシングガラスの薄い降下流の
内部を、ケースガラススパウトを囲む大気圧より上の圧
力に維持するように、圧力ガス供給源に連結される。
圧力は、スパウト流出開口の内部と外部との間の圧力差
を反転させ、その結果、空気が流出開口を囲む耐火材料
を通ってケーシングガラス降下流内に移動するいかなる
傾向をも除去する。本発明の別の側面に従って、下方流
出開口を有するガラススパウトとスパウトの内部に配置
された流量制御スパウト管とを含むガラス流の送出のた
めの装置を提供する。スパウト管は閉鎖上端と、中空内
部とスパウト流出開口に隣接した開放下端とを有し、ス
パウトの中の管の位置が流出開口を通るガラスの流れを
制御するように制御される。流量制御管の中空内部は、
管内部をスパウトをとりかこむ周囲空気の圧力よりも高
い圧力に維持するように、圧力ガス供給源に連結され
る。かくして、本発明の第3の側面は、管内及びスパウ
ト流出開口内部のガス圧をスパウトの周りの周囲空気圧
より高く維持するように、圧力ガスを流量制御管に送出
することによって、スパウト流出開口の周りの耐火材を
通して流出開口の中を流れるガラスへの空気の透過を防
ぐ方法を企図する。例として、流量制御管及びスパウト
流出開口内のガス圧力は、周囲空気圧よりも上の水柱約
2インチの圧力で維持されるとよい。スパウト管内に維
持された圧力ガスは、空気、窒素またはアルゴンからな
るのがよい。いくつかの応用例において、アンバーガラ
スの製造のように、スパウト管内にガラス流と接触して
還元ガスを与えるのが望ましく、かくしてこの還元ガス
が、ガラス流と接触した雰囲気の性質を有利に変えるで
あろう。例えば、メタン又は他の可燃性ガスをスパウト
管に注入して、還元雰囲気を燃焼させ、かつ、これをガ
ラス流に接触して高い圧力に維持する。
もに、以下の説明、添付の特許請求の範囲及び添付の図
面から最もよく理解されるであろう。
出するための装置10を図示する。第1の前炉12は下
端に開口16を有するボウル又はスパウト14にコアガ
ラスを送出する。スパウト14は、好ましくはステンレ
ス鋼のような非磁性材料で作られた保護ケースシング1
8によって囲まれる。スパウト管20及びプランジャ2
2が、スパウト14からの開口16を通して、スパウト
14の下の上方オリフィスリング26によって所持され
た1つ又はそれ以上の第1のオリフィス24へのコアガ
ラスの送出を制御する。下方オリフィスリング28が、
オリフィス24の下に位置決めされ、かつそれと軸線方
向に配列された1つ又はそれ以上の第2オリフィス30
を所持する。オリフィス30はオリフィスリング26,
28の間に形成された環状チャンバ32によって囲まれ
る。チャンバ32はオリフィス24, 30の間の横空間
又は隙間によってオリフィス30と連通する。環状チャ
ンバ32は、送出管34によってケーシングガラススパ
ウト38の下端の開口36に結合される。スパウト38
は送出制御スパウト管40を含み、かつケーシングガラ
ス前炉に結合される。送出管32はケーシングガラスの
チャンバ32への流れを維持するための制御電子装置4
1によって抵抗加熱される。かくして説明した程度まで
は、装置10は、上記の米国特許出願第08/374,
371号及び同第08/374,372号で開示された
ものと本質的に同じである。前者のかかる出願は特にケ
ーシングガラス送出管34の構造に関し、後者のそのよ
うな出願は特にオリフィスリング26,28の構造に関
する。両方ともこの譲受人に譲渡されたかかる出願の開
示を、一背景の目的でここに援用する。
ラスに対するケーシングガラスの容積比率がきわめて低
いことで、即ち、コアガラスの単位容積当たりに必要と
されるケーシングガラスの量がきわめて少ないというこ
とである。その結果、ケーシングガラス流量はきわめて
少なく、送出管34、スパウト流出開口36のいずれの
容積も満たさない。図2により詳細に示すように、ケー
シングガラスの容積流量は少ないので、スパウト管40
の下方開口端の下をスパウト流出開口36を通って送出
管34の上端に連続的に流入するガラスが、スパウト流
出開口36の円錐内部の周りに薄い壁又は降下流を形成
し、管34の内部に流入する。ケーシングガラスの商業
生産のための現状の装置では、流出開口36の円錐内部
の周りのケーシングガラス42の薄い層又は降下流は、
厚さ4分の1インチほどである。この薄い降下流は管3
4の中へ続き、それは開口36の軸線に対しある角度に
配置される。始めに管34の上面に沿って流れる傾向が
あるガラスは、ついには管の表面から分離し、管34の
傾斜下面に沿って流れる薄い流れ46に合流する降下流
44を形成する。流れ42,44,46は連続で、なめ
らかで、層状であり、気泡を閉じ込める傾向があるそれ
ら自身折り重ならない。その結果、管40内の加熱空
気、ガラス降下流42及びガラス降下流44,46によ
って引き起こされる「煙突効果」が、外部雰囲気に対し
て圧力こう配又は圧力差を生じさせ、これにより流出開
口36を囲むスパウト38の耐火材料の中の空気の移動
を促進するものと思われる。この空気移動は、ついには
耐火材料の内部に達し、ガラス降下流42の中に気泡又
は膨れが生じる。
力ガス源をスパウト管40の開口内部、流出開口36及
び管34に連結することを企図する。具体的には、キャ
ップ50が管40の上端の上に置かれる。中空管52が
キャップ40から上に延び、その上端がより大きい直径
の管54によって囲まれる。従って、管52,54は回
転継手56を効果的に形成し、この回転継手56は管4
0の回転と、管40の開放下端と流出開口36の上端の
間の流れ計量隙間を制御するためのブラケット58によ
る管40の垂直運動の両方を可能にする。回転継手56
は導管59によって送風機60に連結され、該送風機は
圧力ガス(この実施形態では周囲空気)を導管58と継
手56を介して管40の中空内部に連続的に供給する。
管40内の空気圧を監視するための計器62が継手56
に連結される。空気そらせ板64が、スパウト38の内
部のガラスを過度に冷やす空気がキャップ50に直接衝
突するのを防ぐために、継手56の真で管52の周りの
外側に位置決めされる。
の存在は、降下流44(図2)を割って、管34の上方
内部を空気で満たす。しかしながら、管34は金属組
成、好ましくはプラチナのものであるので、管34を囲
むセラミック絶縁材料による空気の移動は問題ではな
い。むしろ、問題は、以前存在した「煙突効果」を効果
的に打ち消し、スパウト流出開口を囲むセラミック材料
を横切る圧力差又は圧力勾配を逆転させる高い空気圧が
流出開口36内にある。ケーシングガラス材料内の気泡
又は膨れの発生は実質的に除去される。周囲空気圧より
も上の水柱約0.05ないし10インチ、最も望ましく
は周囲空気圧よりも上の水柱約2インチの範囲内の管4
0及び流出開口36内のガス圧力が満足な結果をもたら
すことが分かった。
スが空気である好ましい本実施形態を図示する。しかし
ながら、他の望ましい効果を得るために他のガスを使用
してもよい。図4は、回転継手56aが外部ガス供給源
72を管56の内部に連結するための管70を含む装置
を図示する。供給源72からのガスは例えば窒素又はア
ルゴンからなるのがよい。アンバーガラスの製造では、
例えば、ガラスの酸化を防ぐために、ガラス降下流に接
触しているスパウト管40内に、還元雰囲気又は酸素の
少ない雰囲気を維持することが望まれる。この目的のた
めに、ガス供給源72はメタン又は他の可燃性ガスの供
給源からなっていてもよい。管40の上方容積内でのそ
のようなガスの燃焼は、スパウト材料を通るガス移動を
防止するために高圧を維持しながら望ましい還元雰囲気
を生じさせる。
る。
ある。
実施形態を示している。
Claims (16)
- 【請求項1】 第1の供給源(12)から第1のオリフ
ィス(24)を通してコアガラスを送出するための手段
(14)と、第1のオリフィスの下に垂直方向に間隔を
隔てられかつ前記第1のオリフィスに整列された第2の
オリフィス(30)を形成する手段と、前記第2のオリ
フィスを囲みかつ第1及び第2のオリフィスの間の隙間
を介して前記第2のオリフィスと連通したチャンバ(3
2)をと、ケースガラス流を形成するためにガラスが重
力によって前記オリフィスを通して前記第2の供給源か
ら流れるようにケーシングガラスを第2の供給源から送
出するための手段(34,38)とを有し、 ケーシングガラスを送出するための手段が、流出開口
(36)を有するスパウト(38)と、前記スパウト流
出開口を通るケーシングガラスの送出を制御するため
の、前記スパウト内に配置されたスパウト管(40)と
を含む外部ケーシングガラスによって取り囲まれた内部
コアガラスを有するケースガラス流を形成するための装
置において、 前記管の内部容積を前記スパウトを囲む周囲圧力より高
い圧力で維持するように圧力ガスを前記管の内部容積に
送出するための手段(50,52,54,56,59,
60又は50,52,54,56a,70,72)をさ
らに含むことを特徴とする前記装置。 - 【請求項2】 ケーシングガラスを送出するための前記
手段(34,38)は、前記スパウト流出開口(36)
から前記チャンバ(32)まで延びる加熱送出管(3
4)をさらに有し、前記スパウト管は前記流出開口に対
して位置決めされ、前記開口を出て前記加熱管に入るガ
ラスが前記流出開口の内壁と前記加熱管に沿って延びる
ガラスの薄い流れを形成することを特徴とする請求項1
の装置。 - 【請求項3】 前記スパウト管(40)は、閉鎖上端
と前記流出開口の上の開放下端とを有し、前記圧力ガス
を送出するための手段は前記管の閉鎖上端に連結された
回転継手(56又は56a)を有することを特徴とする
請求項1又は請求項2の装置。 - 【請求項4】 ガスを送出するための前記手段は、空気
を前記管(40)に高圧力で送出するための手段からな
ることを特徴とするいずれかの請求項に記載の装置。 - 【請求項5】 ガスを送出するための前記手段は、前記
管の上端に連結された回転継手(56又は56a)と前
記圧力ガスの供給源(60又は72)にそのような継手
を連結するための手段(59又は70)とからなること
を特徴とする請求項1又は2に記載の装置。 - 【請求項6】 前記ガスは、還元雰囲気を前記管(4
0)内に高圧で維持するために前記装置内で燃焼する可
燃性ガスであることを特徴とする請求項9の装置。 - 【請求項7】 前記管(40)内の前記ガスは、水柱約
0.05インチから10インチの範囲内の圧力であるい
ずれかの請求項の装置。 - 【請求項8】 前記圧力は水柱約2インチである請求項
7の装置。 - 【請求項9】 下方流出開口(36)を有するガラスス
パウト(38)と、 前記スパウト内部に配置され、閉鎖上端と中空内部と前
記スパウト流出開口に隣接して配置された開放下端とを
有する、スパウト流量制御管(40)と、 前記流出開口を通るガラスの流れを制御するために前記
管の下方端の位置を前記流出開口に対して制御する手段
(58)と、 前記管の内部を前記スパウト周りの周囲空気圧よりも高
い圧力に維持するように前記管の前記中空内部に圧力ガ
スを送出する手段(50,52,54,5,59,60
又は50,52,54,56a,70,72)と、 からなるガラス流を送出するための装置。 - 【請求項10】 前記排出口(36)は円錐形であり、
前記管(40)は前記流出開口に対して位置決めされ、
前記開口を出るガラスが前記円錐形開口の周りに延びる
ガラスのフィルムを形成し、前記フィルムの内部が前記
管から加圧される請求項9の装置。 - 【請求項11】 前記ガス送出手段は前記管の閉鎖上端
に連結された回転継手(56又は56a)からなる請求
項10の装置。 - 【請求項12】 コアガラスとケーシングガラスは、ケ
ーシングガラスがコアガラスよりもはるかに小さい容積
率で別々の供給源から送出され、耐熱材料のスパウト
(38)からスパウト開口(36)を通って流れるケー
シングガラスが中空スパウト管(40)によって計量さ
れ、ケーシングガラスは前記開口の周囲に薄い層として
流れるケースガラス流を形成するための装置において、
圧力ガスを前記管に送出して、前記管内と前記開口内の
ガス圧を前記スパウト周りの周囲空気圧よりも高く維持
する工程からなる、前記噴流開口の耐熱材料を通してガ
ラス層へ空気の浸透を防ぐ方法。 - 【請求項13】 前記管と開口の内部の圧力は、周囲よ
りも約0.05インチ水柱から10インチ水柱高い範囲
内の圧力で維持されている請求項12の方法。 - 【請求項14】 前記圧力は水柱約2インチである請求
項13の方法。 - 【請求項15】 ガスは空気、窒素、アルゴンガス及び
可燃性ガス群から選択される請求項12の方法。 - 【請求項16】 前記ガスは可燃性ガスからなり、前記
方法はガスを燃やす追加工程を有し、前記管及び前記開
口内で高い圧力で酸素の少ない雰囲気を維持する請求項
12の方法。
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