JPH11199237A - 溶融ガラスの供給方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ノズルに対して位置決めされた受け型に容器
内の溶融ガラスを供給し、所望の形状のガラスゴブを得
るための溶融ガラスの供給方法および装置を提供する。 【解決手段】 本発明は、坩堝２内に収納されている溶
融ガラス１を、坩堝２のガラス流出口２ａに設けられた
筒状のノズル３から流出させ、受け型４上に供給する溶
融ガラス１の供給装置において、筒状のノズル３に対し
て受け型４を位置決めするためにノズル３の外周に配設
されたガイド５と、ガイド５により受け型４の位置を補
正可能なように、受け型４を水平方向に移動可能に支持
する受け型支持体６と、を具備するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、容器内に収納され
ている溶融ガラスを受け型に供給する溶融ガラスの供給
方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の溶融ガラスの供給方法お
よび装置として、特開平５−２３８７６１号公報に開示
されたものがある。

【０００３】この溶融ガラスの供給装置は、ガラスを溶
融するガラス溶融炉と、このガラス溶融炉内の溶融ガラ
スの液面から挿入する上下方向に移動可能なプランジャ
ーと、ガラス溶融炉下部の吐出孔に設けられた筒状のノ
ズルと、ノズルの外周に配設された加熱ヒータと、ガラ
ス溶融炉の下方位置に設けられた上下方向に移動可能な
シャフトと、このシャフトの上端面に装着可能な受け型
と、を具備している。

【０００４】そして、ガラス溶融炉内でガラスを溶融し
た後、プランジャーを上下方向に移動させることによ
り、ガラス溶融炉下部の吐出孔を開閉させ、この吐出孔
から加熱されたノズルを通って溶融ガラスを流出させ
る。このとき、シャフトを上方向に移動させることによ
り、シャフト上に装着された受け型をノズルに接近さ
せ、この受け型上に溶融ガラスを供給する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術は、溶融ガラスを供給するとき、ノズルの温度が
高いため、ノズルの軸心位置と受け型の軸心位置とのズ
レの確認ができず、供給位置精度が悪い、といった問題
が生じてしまう。

【０００６】このノズルと受け型との位置がずれた状態
で、ノズルから受け型上に溶融ガラスを供給すると、溶
融ガラスから形成されるガラスゴブは、受け型上で外径
や形状が変化してしまい、所望の形状にならない、とい
った問題が生じてしまう。

【０００７】また、ノズルと受け型との位置ズレがたと
え確認できたとしても、ノズルと受け型はともに他の部
材に固定されて上下方向にのみ移動可能になっており且
つ高温であるため、位置調整ができない、といった問題
が生じてしまう。

【０００８】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、ノズルに対して位置決めされた受け型に容器内
の溶融ガラスを供給し、所望の形状のガラスゴブを得る
ための溶融ガラスの供給方法および装置を提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明に係る溶融ガラスの供給方法は、容器内
に収納されている溶融ガラスを、容器の流出口に設けら
れた筒状のノズルから流出させ、受け型に供給する溶融
ガラスの供給方法において、前記筒状のノズルの外周に
配設されたガイドにて前記受け型の位置決めを行う工程
と、前記位置決めした受け型に容器内の溶融ガラスをノ
ズルを介して供給する工程と、を有する。

【００１０】また、第２の発明に係る溶融ガラスの供給
装置は、容器内に収納されている溶融ガラスを、容器の
流出口に設けられた筒状のノズルから流出させ、受け型
に供給する溶融ガラスの供給装置において、前記筒状の
ノズルに対して受け型を位置決めするために前記ノズル
の外周に配設されたガイドと、前記ガイドにより前記受
け型の位置を補正可能なように、前記受け型を移動可能
に支持する支持機構と、を具備するものである。

【００１１】さらに、第３の発明に係る溶融ガラスの供
給装置は、第２の発明に係る溶融ガラスの供給装置にお
いて、前記ガイドは、先端が下方に向かって拡がるテー
パ状である。

【００１２】第４の発明に係る溶融ガラスの供給装置
は、第２または第３の発明に係る溶融ガラスの供給装置
において、前記支持機構は、前記受け型を水平方向に移
動可能に支持するものである。

【００１３】すなわち、第１の発明に係る溶融ガラスの
供給方法は、筒状のノズルの外周に配設されたガイドに
て受け型の位置決めを行う。そして、位置決めした受け
型に容器内の溶融ガラスをノズルを介して供給する。

【００１４】また、第２の発明に係る溶融ガラスの供給
装置は、支持機構により移動可能に支持された受け型
は、筒状のノズルの外周に配設されたガイドにて位置決
めされる。そして、ノズルに対して位置決めされた受け
型に、容器内の溶融ガラスがノズルを介して供給され
る。

【００１５】さらに、第３の発明に係る溶融ガラスの供
給装置は、先端が下方に向かって拡がるテーパ状のガイ
ドにより受け型の位置決めが行われる。第４の発明に係
る溶融ガラスの供給装置は、支持機構で受け型を水平方
向に移動可能に支持する。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態における溶融
ガラスの供給装置の概念図を図１に示す。図１におい
て、溶融ガラス供給装置は、ガラスを加熱溶融した溶融
ガラス１を収納する容器としての坩堝２と、坩堝２下部
のガラス流出口２ａに設けられた円筒状のノズル３と、
ガラス流出口２ａを開閉するために上下方向に移動可能
な図示しないプランジャーと、開口した流出口２ａから
ノズル３を通って流出する溶融ガラス１を受ける受け型
４と、受け型４をノズル３に対して位置決めするために
ノズル３の外周に配設され、下方に向かって広がった内
周面５ａを有する筒状のガイド５と、ガイド５により受
け型４の位置を補正するように、受け型４を水平方向に
移動可能に支持する支持機構としての受け型支持体６
と、受け型支持体６を上下方向に移動させる突き上げ軸
７と、を具備している。

【００１７】また、坩堝２の外周には第１の加熱手段と
して坩堝２を加熱する図示しない坩堝ヒータが設置され
ており、さらに、ガイド５の外周には第２の加熱手段と
してノズル３を加熱するノズルヒータ８が設置されてい
る。

【００１８】坩堝２内の溶融ガラス１を受け型４上に供
給する前は、坩堝２から溶融ガラス１が流出しないよう
に、坩堝２の流出口２ａすなわちノズル３の基端（上
端）をプランジャーによって塞いでいるとともに、ノズ
ル３がノズルヒータ８で加熱されている。

【００１９】そして、受け型４を所望の温度まで加熱し
た後、突き上げ軸７にて上昇させノズル３の先端（下
端）に近接させる。受け型４はノズル３に近づくにつ
れ、ノズル３の外周に配設されているガイド５の内周面
５ａに接触する。

【００２０】このとき、受け型４は、受け型支持体６に
よって水平方向に移動可能に支持されているため、ガイ
ド５の内周面５ａに沿って水平方向に位置修正され、ノ
ズル３との位置合わせが行なわれる。

【００２１】受け型４がガラス受け位置に上昇したら、
プランジャーを上昇させ、坩堝２のガラス流出口２ａを
開口させる。この開口したガラス流出口２ａから溶融ガ
ラス１が流出し始め、ノズル３を通って受け型４上に所
望量供給される。所望量の溶融ガラス１が受け型４上に
供給されたら、プランジャーを下降させることによって
ガラス流出口２ａを再度塞ぎ溶融ガラス１の供給を停止
する。

【００２２】（発明の第１の実施の形態）本発明の第１
の実施の形態における溶融ガラスの供給装置の全体の正
面断面図を図２に示す。

【００２３】図２において、ガラス溶融用の坩堝２は、
その外周が坩堝ヒータ９に囲まれており、断熱材からな
る板状の坩堝台座１０に載置されている。この坩堝台座
１０の中心部には、後述するガイド５の基端（上端）が
挿入可能な孔が穿設されている。

【００２４】坩堝ヒータ９は、円筒状の断熱材１１の内
周面に一体的に設けられており、この断熱材１１の外周
面と坩堝台座１０の外周面が外壁１２に固定されてい
る。断熱材１１は、断熱性の高いセラミクス例えばアル
ミナ性のファイバーボードで形成されており、坩堝ヒー
タ９、坩堝台座１０、断熱材１１および外壁１２によっ
て、坩堝２を加熱する坩堝加熱炉を構成している。

【００２５】坩堝２底部のガラス流出口２ａには、坩堝
２内の溶融ガラス１を受け型４に供給するための円筒状
のノズル３が取り付けられている。そして、ガラス流出
口２ａの上方には、流出口２ａの内径すなわちノズル３
の内径よりも大きい外径を有する棒状のプランジャー１
３が配設されている。

【００２６】このプランジャ１３は、先端（下端）が半
球状になっており、上下方向に移動させることによりガ
ラス流出口２ａすなわちノズル３の基端（上端）を開閉
し、溶融ガラス１の供給量を制御することが可能になっ
ている。

【００２７】ノズル３の外周は、ノズル３と同心円筒状
で且つ基端（上端）が坩堝台座１０に固定されているガ
イド５に囲まれている。また、ガイド５の先端（下端）
は、下方に向かってテーパ状に拡がっている。

【００２８】ガイド５の外周は、ノズル３を加熱するた
めのノズルヒータ（本実施の形態では、高周波加熱装置
を用いる）８が設置されている。このノズルヒータ８
は、底板１４上に数個（本実施の形態では３個）積層さ
れている円筒状の断熱材１５の内周面に一体的に設けら
れており、これらの断熱材１５の外周面と底板１４の外
周面が外壁１２に固定されている。なお、断熱材１５の
材質には、上述した断熱材１１の材質と同様のものを用
いた。

【００２９】また、底板１４の中心部には、ノズル３、
ガイド５を通しノズルヒータ８を設置するための孔が穿
設されている。そして、ノズルヒータ８、坩堝台座１
０、外壁１２および数個積層されている断熱材１５によ
って、ノズル３を加熱するノズル加熱炉を構成してい
る。

【００３０】ここで、坩堝２、ノズル３、ガイド５およ
びプランジャー１３の材質には、溶融ガラス１との反応
が少ない白金（以下、Ｐｔと称する）あるいは機械特性
を向上させた強化Ｐｔを用いた。

【００３１】上記ノズル３の下方位置には、溶融ガラス
１を受ける凹形状の半球面の受け面を有する受け型４が
配置されており、この受け型４上に図示しないホルダー
搬送用アームで搬送された搬送ホルダー１６が載置され
るようになっている。

【００３２】この搬送ホルダー１６は、受け型４に嵌合
できるように受け型４の外径とほぼ同径の孔を有してお
り、孔の途中に内側に向かって突出している突起が設け
られている。この突起が受け型４の上端面に引っかか
り、搬送ホルダー１６は受け型４上に載置される。

【００３３】受け型４は、支持機構としての受け型支持
体６によって水平方向に移動自在に支持されている。受
け型支持体６は、受け型４の底面を固定するフランジ部
１７ａを有するスライドテーブルとしての受け型固定台
１７と、受け型固定台１７を水平方向に移動自在に支持
する複数の硬球１８と、凹形状の溝を有しており、この
溝の上面に硬球１８を転がり可能に並べられた硬球固定
台座１９と、硬球固定台座１９の内側面とフランジ部１
７ａの側面（外周面）との隙間に四方等間隔に配設され
た４つのバネ２０と、を具備している。

【００３４】そして、受け型支持体６は、図示しないモ
ータにより上下方向に移動可能な突き上げ軸７に固定さ
れている。なお、図示されていないが、坩堝２内の溶融
ガラス１を均質化するために攪拌する回転可能な攪拌羽
が、坩堝２内に配設されている。

【００３５】次に、上記構成の溶融ガラスの供給装置の
作用を説明する。図２において、プランジャー１３の先
端（下端）で坩堝２のガラス流出口２ａすなわちノズル
３の基端（上端）を塞いだ後、坩堝２内にガラスを投入
し、ガラスが溶融する温度（溶融ガラス１の粘度が１０
〜１０² ポアズ程度になる温度）まで坩堝ヒータ９で加
熱する。このとき、加熱により溶融した溶融ガラス１が
ノズル３から流出しないように、ノズルヒータ８は加熱
しない。

【００３６】ガラスが溶融されたら攪拌羽を回転させ
て、溶融ガラス１を攪拌し均質化する。そして、溶融ガ
ラス１の均質化が終了したら、攪拌羽の回転を停止させ
てから、ノズル３をノズルヒータ８で加熱する。

【００３７】このときの加熱温度は硝種によって異なる
が、溶融ガラス１がノズルから受け型４に供給された際
に糸引きや折れ込みが発生しない温度と溶融ガラス１の
液面から揮発が生じず脈理が発生しない温度との範囲内
に設定する。

【００３８】次に、ノズル３の下方に位置している受け
型４上に、搬送アームで搬送ホルダー１６を搬送する。
そして、突き上げ軸７をモータによって上昇させること
によって、受け型４を上昇させる。これによって、搬送
ホルダー１６は、受け型４に嵌合されて突き上げられ、
位置決めされる。

【００３９】その後、搬送ホルダー１６を載置した受け
型４は、さらに上昇し、受け型４の受け面がノズル３の
流出口付近のガラス供給位置に達した時点で停止する。
このとき、受け型４の中心軸とノズル３の軸にズレがあ
ると、受け型４は、上昇につれて受け型４上の搬送ホル
ダー１６の外周部がガイド５のテーパ状の内周面５ａに
沿うため、ズレが修正される水平方向に力が加わる。

【００４０】受け型４を固定している受け型固定台１７
は、その底面を硬球１８によって水平方向に移動自在に
支持されているため、ガイド５に沿う力によって受け型
４の姿勢が保たれつつ、ノズル３の軸に合う位置に移動
する。その結果、受け型固定台１７上の受け型４の中心
軸は、ノズル３の軸に対して位置決めされた位置すなわ
ちガラス供給位置に位置決めされる。

【００４１】受け型４が位置決めされたら、坩堝２内の
ガラス流出口２ａを塞いでいるプランジャー１３を上昇
させ、ガラス流出口２ａを開口する。そして、ガラス流
出口２ａが開口すると、坩堝２内の溶融ガラス１は自重
によりノズル３内に流出して、ノズル３の先端（下端）
から受け型４の受け面上に供給される。

【００４２】溶融ガラス１の供給量は、プランジャー１
３の上昇量と上昇させている時間とで制御する。例え
ば、坩堝２内の溶融ガラス１の量が多くガラスの流量が
大きい供給初期では、溶融ガラス１の供給量を絞るため
にプランジャー１３の上昇量を小さく且つ上昇させてい
る時間を短くし、坩堝２内の溶融ガラス１の量が減りガ
ラスの流量が減少するにつれて、プランジャー１３の上
昇量を大きく且つ上昇している時間を長く調整すること
で溶融ガラス１の供給量を制御する。

【００４３】所望量の溶融ガラス１が供給されたら、プ
ランジャー１３の先端でガラス流出口２ａを塞ぐ位置ま
で再びプランジャー１３を下降させ、溶融ガラス１の流
出を停止させる。溶融ガラス１の流出が停止したら、受
け型４の受け面上のガラスゴブ（溶融ガラスの固まり）
から糸引きが生じないように、突き上げ軸７をモータに
よって下降させる。そして、受け型４を搬送ホルダー１
６の搬送位置まで下降させる。

【００４４】この下降により、ガイド５の内周面５ａか
ら搬送ホルダー１６の外周部が離れると、受け型４はバ
ネ２０によって硬球固定台座１９の溝内で元の搬送ホル
ダー１６を載置した位置に水平移動する。

【００４５】その後、搬送ホルダー１６を搬送アームで
保持した状態で、受け型４を下降させると、搬送ホルダ
ー１６の突起上にガラスゴブが載置される。そして、こ
のガラスゴブが載置された搬送ホルダー１６を搬送アー
ムで回収する。

【００４６】本実施の形態の溶融ガラスの供給方法およ
び装置によれば、高精度な軸合わせをしなくても、加熱
時に精度良く受け型をノズルに対して位置決めできるた
め、位置決め調整作業が容易になるとともに、中心軸の
ズレや形状変化のない所望のガラスゴブを供給すること
ができる。

【００４７】（発明の第２の実施の形態）本発明の第２
の実施の形態における溶融ガラスの供給装置の全体の正
面断面図を図３に示す。

【００４８】本実施の形態では、第１の実施の形態で用
いた支持機構としての受け型支持体を図３に示すような
ものに変更した。この受け型支持体２１は、受け型４の
底面を固定するフランジ部１７ａを有する受け型固定台
１７と、受け型固定台１７のフランジ部１７ａを支持す
る支持板２２と、この支持板２２を上方に付勢する当て
付けバネ２３と、このバネ２３の力がチャージされた状
態で、支持板２２に支持された受け型固定台１７のフラ
ンジ部１７ａを抑えるカバー部を有する固定枠２４と、
固定枠２４の内側面とフランジ部１７ａの側面（外周
面）との隙間に四方等間隔に配設された４つのバネ２０
と、を具備している。

【００４９】そして、受け型固定台１７のフランジ部１
７ａの底面と支持板２２の上面とには、接触面の摩擦抵
抗を減少させるために、互いに直交する方向に溝が切っ
てある。その他は、第１の実施の形態と同一構成である
ので、説明を省略する。

【００５０】次に、上記構成の溶融ガラスの供給装置の
作用を説明する。なお、受け型４の位置決め以外の作用
は、第１の実施の形態と同一であるので、その説明を省
略する。

【００５１】図３において、受け型４の中心軸とノズル
３の軸にズレがあると、受け型４は、上昇につれて受け
型４上の搬送ホルダー１６の外周部がガイド５のテーパ
状の内周面５ａに沿うため、ズレが修正される水平方向
に力が加わる。

【００５２】受け型４を固定している受け型固定台１７
は、その底面を支持板２２によって当て付けられている
だけなので、ガイド５に沿う力によって受け型４の姿勢
が保たれつつ、ノズル３の軸に合う位置に移動する。そ
の結果、受け型固定台１７上の受け型４の中心軸は、ノ
ズル３の軸に対して位置決めされた位置すなわちガラス
供給位置に位置決めされる。

【００５３】本実施の形態の溶融ガラスの供給方法およ
び装置によれば、第１の実施の形態の効果に加え、バネ
の当て付け力を利用しているため、受け型に載置された
搬送ホルダーがガイドに引っかかった場合でも、バネが
縮むことにより受け型が傾いて逃げ、受け型、搬送ホル
ダーあるいはガイドへ与えるダメージが緩和できる。

【００５４】なお、各実施の形態では、坩堝、ノズル、
ガイドおよびプランジャーの材質にはＰｔまたは強化Ｐ
ｔを用いたが、溶融したガラスとの反応が殆どない材質
であれば、これに限らない。

【００５５】また、各実施の形態では、加熱炉を構成す
る断熱材等の材質にはアルミナ製のボードを用いたが、
断熱性の高いセラミクスであればこの材質に限らない。
さらに、ノズルヒータや坩堝ヒータには、焼結体等から
なるヒータ線を用いても良い。

【００５６】なお、上記した具体的実施の形態から次の
ような構成の技術的思想が導き出される。 （付記） （１）坩堝内で溶融したガラスを坩堝底部に取り付けた
ノズルから受け型上に供給する際に、ノズルの外周に設
けたガイドにて受け型の位置を決めてガラスを供給する
ことを特徴とする溶融ガラスの供給位置決め方法。 （２）受け型位置決め用のガイドを外周に設けた溶融ガ
ラス供給用のノズルと、前記ガイドにより受け型位置を
補正する受け型支持機構と、を具備することを特徴とす
る溶融ガラス供給位置決め装置。 （３）ガイドの先端がテーパ状に拡がることを特徴する
付記（２）に記載の溶融ガラス供給位置決め装置。 （４）受け型位置を水平方向に補正するスライドテーブ
ルを具備することを特徴とする付記（２）または（３）
に記載の溶融ガラス供給位置決め装置。

【００５７】付記（１）または（２）の溶融ガラスの供
給位置決め方法および装置によれば、受け型をノズルに
対して精度良く容易に位置決めできるとともに、中心軸
のズレや形状変化のない所望のガラスゴブを供給するこ
とができる効果を奏する。

【００５８】また、付記（３）の溶融ガラスの供給位置
決め装置によれば、付記（２）の効果に加え、受け型を
ノズルに対して精度良く、より簡単に位置決めできる効
果を奏する。

【００５９】さらに、付記（４）による溶融ガラスの供
給位置決め装置によれば、付記（２）または付記（３）
の効果に加え、受け型の位置決めのときに、受け型が円
滑に水平方向に移動できる効果を奏する。

【００６０】

【発明の効果】請求項１による本発明の溶融ガラスの供
給方法によれば、受け型をノズルに対して精度良く容易
に位置決めできるとともに、中心軸のズレや形状変化の
ない所望のガラスゴブを供給することができる効果を奏
する。

【００６１】また、請求項２による本発明の溶融ガラス
の供給装置によれば、受け型をノズルに対して精度良く
容易に位置決めできるとともに、中心軸のズレや形状変
化のない所望のガラスゴブを供給することができる効果
を奏する。

【００６２】さらに、請求項３による本発明の溶融ガラ
スの供給装置によれば、請求項２の効果に加え、受け型
をノズルに対して精度良く、より簡単に位置決めできる
効果を奏する。

【００６３】請求項４による本発明の溶融ガラスの供給
装置によれば、請求項２または請求項３の効果に加え、
受け型の位置決めのときに、受け型が円滑に水平方向に
移動できる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における溶融ガラスの供給装置の概念を
示す正面断面図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態における溶融ガラス
の供給装置の全体を示す正面断面図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態における溶融ガラス
の供給装置の全体を示す正面断面図である。

【符号の説明】

１ 溶融ガラス ２ 坩堝 ２ａ ガラス流出口 ３ ノズル ４ 受け型 ５ ガイド ５ａ 内周面 ６ 受け型支持体 ７ 突き上げ軸 ８ ノズルヒータ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器内に収納されている溶融ガラスを、
   容器の流出口に設けられた筒状のノズルから流出させ、
   受け型に供給する溶融ガラスの供給方法において、 前記筒状のノズルの外周に配設されたガイドにて前記受
   け型の位置決めを行う工程と、 前記位置決めした受け型に容器内の溶融ガラスをノズル
   を介して供給する工程と、を有することを特徴とする溶
   融ガラスの供給方法。
2. 【請求項２】 容器内に収納されている溶融ガラスを、
   容器の流出口に設けられた筒状のノズルから流出させ、
   受け型に供給する溶融ガラスの供給装置において、 前記筒状のノズルに対して受け型を位置決めするために
   前記ノズルの外周に配設されたガイドと、 前記ガイドにより前記受け型の位置を補正可能なよう
   に、前記受け型を移動可能に支持する支持機構と、を具
   備することを特徴とする溶融ガラスの供給装置。
3. 【請求項３】 前記ガイドは、先端が下方に向かって拡
   がるテーパ状であることを特徴とする請求項２に記載の
   溶融ガラスの供給装置。
4. 【請求項４】 前記支持機構は、前記受け型を水平方向
   に移動可能に支持することを特徴とする請求項２または
   請求項３に記載の溶融ガラスの供給装置。