(57)【要約】【課題】管ガラスの製造を停止することなく、スリーブの侵食を防止し、スリーブの耐久年数を向上させることができるスリーブを有する管ガラス製造装置を用いた管ガラスの製造方法を提供する。【解決手段】シャフト２１によって支持されるスリーブ２と、スリーブ２を移動させるスリーブ移動装置６１と、シャフト２１を中心としてスリーブ２を回転駆動させるスリーブ駆動装置３と、を有する管ガラス製造装置１０を用いて、スリーブ２に溶融ガラスを供給する工程を有する管ガラスの製造方法であって溶融ガラスが最初にスリーブ２に接触する箇所が変化するように、スリーブ移動装置６１によって、スリーブ２を連続的に移動させる。【選択図】図２
2015040139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトによって支持されるスリーブと、前記スリーブを移動させるスリーブ移動装置と、前記シャフトを中心として前記スリーブを回転駆動させるスリーブ駆動装置と、を有する管ガラス製造装置を用いて、前記スリーブに溶融ガラスを供給する工程を有する管ガラスの製造方法であって、
前記スリーブに溶融ガラスを供給する際に、前記溶融ガラスが最初にスリーブに接触する箇所が変化するように、前記スリーブ移動装置によって、前記スリーブを連続的に移動させることを特徴とする管ガラスの製造方法。
【請求項２】
前記スリーブに溶融ガラスを供給する際に、前記スリーブ移動装置によって、前記スリーブを軸方向に移動させることを特徴とする請求項１に記載の管ガラスの製造方法。
【請求項３】
前記スリーブは先端部へ向かうにつれて下方に傾斜されており、前記溶融ガラスを供給する際に、前記スリーブ移動装置によって、前記スリーブを基端部側へ移動させることを特徴とする請求項１または２に記載の管ガラスの製造方法。
【請求項４】
前記スリーブ移動装置によって、前記スリーブを基端部側へ連続的に移動させる移動量は、前記スリーブの軸方向長さの２０％以下であることを特徴とする請求項３に記載の管ガラスの製造方法。
【請求項５】
前記スリーブ移動装置によって、前記スリーブを基端部側へ連続的に移動させる時間当たりの移動量は、５０〜９００μｍ／分である請求項３または４に記載の管ガラスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スリーブを有する管ガラス製造装置を用いた管ガラスの製造方法の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、スリーブを有する管ガラス製造装置を用いた管ガラスの製造工程として特許文献１のような工程が知られている。特許文献１で示すように、管ガラスの製造工程では、まず、ガラス溶融炉で溶融された溶融ガラスはスリーブ表面に供給される。この際、シャフトを中心として回転する表面スリーブの透孔の先端からブローエアーが噴出されることで、溶融ガラスは円筒状の連続した管ガラスとして成形される。その後、管ガラスを管引き機によって連続的に管引き成形し、管引き成形された管ガラスは、切断機で一定長さごとに切断される。このように構成することにより一定長さの管ガラスを連続的に製造することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平３−８５４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、溶融ガラスは、スリーブの所定の位置に供給される。管ガラス製造装置を長期間使用した場合、供給された溶融ガラスが流下し、最初に接触するスリーブ表面が最も温度が高いため、その部分でスリーブの侵食が最も早くなる。スリーブ表面において部分的に侵食が進み、平坦でなくなるため、管ガラスの肉厚もそれに対応して均質でなくなり、前記肉厚精度が低下する。このため、従来は、管ガラスの肉厚精度が、製品に求められるスペック範囲を外れた時点でスリーブを交換する必要があった。
【０００５】
そこで、本発明は係る課題に鑑み、スリーブ表面の部分的な侵食を防止し、スリーブの耐久寿命を向上させることができる、スリーブを有する管ガラス製造装置を用いた管ガラスの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００７】
即ち、請求項１に係る発明は、シャフトによって支持されるスリーブと、前記スリーブを移動させるスリーブ移動装置と、前記シャフトを中心として前記スリーブを回転駆動させるスリーブ駆動装置と、を有する管ガラス製造装置を用いて、前記スリーブに溶融ガラスを供給する工程を有する管ガラスの製造方法であって、前記スリーブに溶融ガラスを供給する際に、前記溶融ガラスが最初にスリーブに接触する箇所が変化するように、前記スリーブ移動装置によって、前記スリーブを連続的に移動させることを特徴とする管ガラスの製造方法に関する。
【０００８】
請求項２に係る発明は、前記スリーブに溶融ガラスを供給する際に、前記スリーブ移動装置によって、前記スリーブを軸方向に移動させることを特徴とする管ガラスの製造方法に関する。
【０００９】
請求項３に係る発明は、前記スリーブは先端部へ向かうにつれて下方に傾斜されており、前記溶融ガラスを供給する際に、前記スリーブ移動装置によって、前記スリーブを基端部側へ移動させることを特徴とする管ガラスの製造方法に関する。
【００１０】
請求項４に係る発明は、前記スリーブ移動装置によって、前記スリーブを基端部へ連続的に移動させる移動量は、前記スリーブの軸方向長さの２０％以下であることを特徴とする管ガラスの製造方法に関する。
【００１１】
請求項５に係る発明は、前記スリーブ移動装置によって、前記スリーブを基端部へ連続的に移動させる時間当たりの移動量は、５０〜９００μｍ／分であることを特徴とする管ガラスの製造方法に関する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１３】
すなわち、請求項１に記載された発明によれば、溶融ガラスの供給をしている間にスリーブを連続的に移動させることで、溶融ガラスが流下し、最初に接触するスリーブの表面を常に更新することができるので、スリーブ表面の部分的な侵食を防止し、スリーブの耐久寿命を向上させることができる。
【００１４】
請求項２に記載された発明によれば、スリーブを軸方向に移動させることで、スリーブの軸が向いている方向が一定となるため、管引きされた管ガラスの進行方向を一定とすることができる。
【００１５】
請求項３に記載された発明によれば、溶融ガラスの供給をしながらスリーブを基端部側へ移動させることで、一旦、高温の溶融ガラスが流下し、他の部分と比較して侵食が進行したスリーブの面には溶融ガラスが巻回されなくなるため、製造される管ガラスの肉厚を均質とすることができる。
【００１６】
請求項４に記載された発明によれば、スリーブを上流側へ最も移動させた場合であっても、スリーブの溶融ガラスの流下位置から先端部までの軸方向長さが十分に確保される。
そのため、品質の良好な管ガラスを製造することができる。
【００１７】
請求項５に記載された発明によれば、スリーブを急激に移動させることによる管ガラスの変形を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る管ガラスの製造方法が実施される管ガラス製造装置を示す側面図。
【図２】同じくスリーブ駆動装置、スリーブ及びマッフル炉を示す側面図。
【図３】同じくスリーブを示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、発明の実施の形態を説明する。なお、図１は管ガラス製造装置１０の側面図である。
【００２０】
まず、本実施形態に係る管ガラスの製造方法が実施される管ガラス製造装置１０について図１、図２を用いて説明する。
【００２１】
本実施形態に係る管ガラス製造装置１０は、スリーブを用いたダンナー式の管引き装置であり、ガラス溶融炉１、スリーブ２、スリーブ２を回転駆動するスリーブ駆動装置３、スリーブ２を格納するマッフル炉４、走行路５、搬送ローラ６、管引き機７、切断機８、コンベア９等を有する。なお、管ガラスは、ガラス溶融炉１で溶融した溶融ガラスをスリーブ２に供給し、搬送ローラ６及び管引き機７を用いて、スリーブ２先端から溶融ガラスを引き延ばすことで成形される。
【００２２】
ガラス溶融炉１は、ガラス原料を溶融する炉であり、ガラス溶融炉１内で溶融された溶融ガラスは、マッフル炉４内のスリーブ２へと供給される。
【００２３】
スリーブ２は、円筒状に形成された耐火物により構成され、その先端部２ａは先端側へ向かうにつれて縮径するテーパー形状に形成されている。スリーブ２は、回転することにより、マッフル炉４へ供給された溶融ガラスを巻回させて円筒状に成形するものである。スリーブ２は、先端部２ａへ向かうにつれて下方へ傾斜するように配置されており、スリーブ駆動装置３のシャフト２１に連結される。シャフト２１は、スリーブ２の基端部２ｂから先端部２ａにわたって挿通されている。スリーブ２はマッフル炉４に格納される。
【００２４】
マッフル炉４は、ガラス溶融炉１の下流側に設けられており、ガラス溶融炉１から供給される溶融ガラスを流入させるための溶融ガラス供給口４Ａが設けられている。溶融ガラス供給口４Ａは、溶融ガラスをスリーブ２に流下させることができる位置に配置されており、本実施形態においては、溶融ガラス供給口４Ａはスリーブ２の基端部２ｂの直上方に設けられている。また、マッフル炉４の下流側には管ガラス排出口４Ｂが設けられている。また、マッフル炉４の上流側にはスリーブ用開口４Ｃが設けられている。
【００２５】
走行路５は、マッフル炉４の下流側に設けられており、曲線状に形成されている。また、走行路５は、下面が開放された箱状のカバー５Ａによって被覆されている。
【００２６】
搬送ローラ６は、走行路５及び走行路５の下流側に設けられており、管ガラスを下方から支持しつつ下流側へ搬送する。走行路５の下流側に設けられた搬送ローラ６は、等間隔を開けて水平方向に複数個配置されている。
【００２７】
管引き機７は、走行路５の下流側に設けられており、走行路５から送り出される管ガラスを一定速度でけん引し、切断機８に向けて送り出すものである。
管引き機７は、上下に無端ベルトを配置しており、上下のベルトによって管ガラスの上下面を挟持して下流方向へけん引案内することにより管ガラスを移動させる。
【００２８】
切断機８は、管引き機７から送り出される管ガラスを一定長さごとに切断するもので、従来と同様の構成である。切断機８で切断された管ガラスはコンベア９で次工程へ搬送される。
【００２９】
次に、スリーブ２及びスリーブ駆動装置３の詳細な構造について図２及び図３を用いて説明する。
スリーブ駆動装置３は、スリーブ２を固定して支持するシャフト２１と、シャフト２１に動力を伝達する駆動手段２２と、地面に設置された台座２３と、を有する。
シャフト２１は、中途部からマッフル炉４内に貫入されており、その前部がスリーブ２に相対回転不能に固設されている。このように構成することで軸心を中心としてシャフト２１を回転させることにより、スリーブ２が回転駆動される。
また、シャフト２１は、スリーブ２の前端まで貫入されており、シャフト２１の軸心を貫通する透孔２１Ａが設けられている。透孔２１Ａを通してスリーブ２の先端部２ａからブローエアーが噴出される。透孔２１Ａのシャフト２１基端部側には図示せぬエアーコンプレッサーと連結されており、前記エアーコンプレッサーからの圧縮空気が透孔２１Ａを通してスリーブ２の先端部２ａからブローエアーとして噴出される。
【００３０】
駆動手段２２は、スリーブ２への駆動力を伝達する手段であり、シャフト２１の一端（基端部）に連結され、シャフト２１へ動力を伝達する動力伝達機構２５と、動力伝達機構２５と離間して配置され、シャフト２１へ伝達する動力を発生させる動力源としてのモータ２６と、を有する。
【００３１】
動力伝達機構２５は、ギヤケース３２内に格納されている複数のギヤから構成されており、複数のギヤが、入力軸３３に伝わる動力を、シャフト２１へと伝える機構となっている。そして、入力軸３３の端部には入力プーリ３４が設けられている。
動力源としてのモータ２６は、出力軸３６を有しており出力軸３６端部には出力プーリ３７が設けられている。モータ２６は、例えば交流モータで構成されている。
【００３２】
出力プーリ３７及び入力プーリ３４にはＶベルト３８が巻回されている。出力プーリ３７が回転することで、Ｖベルト３８が入力プーリ３４を回転させる。入力プーリ３４の回転に伴い、入力軸３３が回転する。入力軸３３の回転に伴い、シャフト２１が回転する。
【００３３】
台座２３は、図２及び図３に示すように、ギヤケース３２及びモータ２６を支持するための部材であり、地面に配置された左右方向に延びる二本のレール４１と、レール４１の上に配置された左右移動装置４２と、左右移動装置４２の上に配置された前後移動装置４３と、前後移動装置４３の上に配置された上下移動装置４４と、上下移動装置４４の上に傾斜可能に配置された傾斜台４５と、を有する。
【００３４】
左右移動装置４２は、複数の車輪４２Ａを有しており、車輪４２Ａがレール４１に係合されることにより、左右移動装置４２はレール４１上を左右方向へ移動する。左右移動装置４２がレール４１上を左右方向へ移動することで台座２３全体がマッフル炉４の前面に対して左右移動可能に構成されている。
【００３５】
前後移動装置４３は、複数の車輪４３Ａを有しており、左右移動装置４２上面に設けられたレールに車輪４３Ａが係合されることにより、前後移動装置４３はレール上を前後方向へ移動する。前後移動装置４３が前記レール上を前後方向へ移動することで、前後移動装置４３より上方にある部材が前後移動可能に構成されている。
【００３６】
上下移動装置４４は、ネジ部４４Ａと、ネジ部４４Ａの上端に固定された上部部材４４Ｂと、を有しており、ネジ部４４Ａを回転させることにより、上部部材４４Ｂを上下方向へ移動させる。上部部材４４Ｂを上下方向へ移動することで、上部部材４４Ｂより上方にある部材が上下移動可能に構成されている。
【００３７】
傾斜台４５は、上下移動装置４４の上部部材４４Ｂの上に配置されており、傾斜台４５の前部が上部部材４４Ｂの前部に回動可能に軸支されており、傾斜台４５の後部にはネジ部４５Ａの一端が固設されており、ネジ部４５Ａの他端が上部部材４４Ｂの後部に回動自在に軸支されている。ネジ部４５Ａを回転させることにより傾斜台４５の前部を中心に傾斜可能に構成されている。
【００３８】
また、動力伝達機構２５のギヤケース３２の下面は固定板４７に設置されている。固定板４７は、台座２３の傾斜台４５に固定部材４８によって固定される。固定部材４８は、例えばネジで構成されており、固定板４７と傾斜台４５とを相対移動不能に固定支持する。
【００３９】
また、モータ２６は、傾斜台４５の上面に固定支持されている。
【００４０】
次に、管ガラス製造装置１０に備えられ、スリーブ２を軸方向に沿って前後に移動させるスリーブ移動装置６１について説明する。
【００４１】
スリーブ移動装置６１は、制御装置により制御されたモータを駆動させることにより、シャフト２１を、前方または後方に移動させる。例えば、シャフト２１を摺動させる摺動機構をモータによる動力で摺動させることにより、シャフト２１を、前方または後方に移動させる。
【００４２】
次に、スリーブ移動装置６１を用いたスリーブ２の連続的な移動工程について図３を用いて説明する。
【００４３】
まず、管ガラスの製造工程について簡単に説明すると、ガラス溶融炉１から供給された溶融ガラスはスリーブ２により円筒状に成形される。この際、シャフト２１に形成された透孔２１Ａの先端からブローエアーが噴出されることで、溶融ガラスは円筒状の連続した管ガラスとして成形される。その先端が作業者等によって管引き機７にけん引案内され管引きが開始される。そして、管ガラスの先端は切断機８に向けて最初だけ作業者等の誘導により案内され、切断が開始される。その後、管引き機７で連続的に管引きされ、切断機８で一定長さごとに切断され、次工程に搬送される。このように構成することにより一定長さの管ガラスを連続的に製造することができる。
【００４４】
スリーブ移動装置６１を用いたスリーブ２の移動工程は、ガラス溶融炉１からスリーブ２へ溶融ガラスが供給される工程が行われている間、連続的に行われている。
【００４５】
図３の実線に示すように、スリーブ２へ溶融ガラスが供給される工程が開始される時点においては、スリーブ２の基端部２ｂ（上流側端部）が溶融ガラス供給口４Ａの直下方に位置するように配置されている。
スリーブ２へ溶融ガラスが供給される工程が開始された後、スリーブ２はスリーブ移動装置６１によって上流側へ連続的に移動する。
スリーブ移動装置６１のモータは制御装置によって回転速度が一定となるように制御されており、スリーブ移動装置６１によるスリーブ２の移動が一定速度で行われる。本実施形態において、スリーブ２の移動速度は低速であり、具体的には５０〜９００μｍ／分が好適である。
また、図３に示すように、スリーブ移動装置６１によるスリーブ２の最大移動量ｄｍａｘは、スリーブ２の軸方向長さｌの２０％とする。これにより、スリーブ２を上流側へ最も移動させた場合であってもスリーブ２の溶融ガラスの流下位置から先端部２ａまでの軸方向長さが十分に確保される。
【００４６】
なお、本実施形態においては、動力源を交流モータとして構成しているが、これに限定するものではなく、例えば直流モータとすることも可能である。また、動力伝達機構を複数のギヤで構成しているがこれに限定するものではなく、例えば、スプロケットチェーン機構で構成することも可能である。
【００４７】
また、本実施形態においては、スリーブ移動装置６１の構成を特に限定しておらず、例えば、外筒及び内筒で構成することも可能であるし、油圧シリンダを用いることも可能である。
【００４８】
また、本実施形態においては、スリーブ２を基端部２ｂ側へ移動させているが、スリーブ移動装置６１によるスリーブ２の移動は、先端部２ａ側へ向けて行うことも可能である。但し、スリーブ２を先端部２ａ側へ移動させた場合には、スリーブ２の移動に伴って、スリーブ２の外周面における溶融ガラスが流下していた箇所が先端部２ａ側へ移動し、当該箇所に溶融ガラスが巻回されることとなるのに対し、スリーブ２を基端部２ｂ側へ移動させた場合には、スリーブ２の外周面における溶融ガラスが流下していた箇所が基端部２ｂ側へ移動して、当該箇所には溶融ガラスが巻回されることがないという点で、スリーブ２を基端部２ｂ側へ移動させることが好ましい。
【００４９】
また、本実施形態においては、スリーブ移動装置６１によってシャフト２１を前後方向へ移動することで、スリーブ２を軸方向と平行な方向に移動させているが、シャフト２１を支持するギヤケース３２が設置される固定板４７を、傾斜台４５に対して前後移動可能に構成することにより、スリーブ２を軸方向と平行な方向に移動させることも可能である。
【００５０】
以上のように、シャフト２１によって支持されるスリーブ２と、スリーブ２を軸方向と平行な方向に移動させるスリーブ移動装置６１と、シャフト２１を中心としてスリーブ２を回転駆動させるスリーブ駆動装置３と、を有する管ガラス製造装置１０を用いて、スリーブ２に溶融ガラスを供給する工程を有する管ガラスの製造方法であって、回転駆動されたスリーブ２に溶融ガラスを供給する際に、スリーブ移動装置６１によって、スリーブ２を軸方向と平行な方向に連続的に移動させるものである。
このように構成することにより、スリーブ２の部分的な侵食を防止し、スリーブ２の耐久寿命を向上させることができる。
【００５１】
また、スリーブ２は先端部２ａへ向かうにつれて下方に傾斜されており、前記溶融ガラスを供給する際に、スリーブ移動装置６１によって、スリーブ２を基端部２ｂ側へ移動させるものである。
このように構成することにより、溶融ガラスの供給をしている間にスリーブ２を基端部２ｂ側へ移動させることで、一旦、高温の溶融ガラスが流下し、他の部分と比較して侵食が進行したスリーブ２の面には溶融ガラスが巻回されなくなるため、製造される管ガラスの肉厚を均質とすることができる。
【００５２】
また、スリーブ移動装置６１によって、スリーブ２を基端部２ｂ側へ連続的に移動させる最大移動量ｄｍａｘは、スリーブ２の軸方向長さｌの２０％以下であるものである。
このように構成することにより、スリーブ２を上流側へ最も移動させた場合であっても、スリーブ２の溶融ガラスの流下位置から先端部までの軸方向長さが十分に確保される。
【００５３】
また、スリーブ移動装置６１によって、スリーブ２を基端部２ｂ側へ連続的に移動させる時間当たりの移動量は、軸方向と平行に５０〜９００μｍ／分である。
このように構成することにより、スリーブ２を移動させることによる管ガラスの変形を防止することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１    ガラス溶融炉
２    スリーブ
３    スリーブ駆動装置
４    マッフル炉
５    走行路
６    搬送ローラ
７    管引き機
８    切断機
１０  管ガラス製造装置
２１  シャフト
２２  駆動手段
２３  台座
２５  動力伝達機構
２６  モータ（動力源）
３２  ギヤケース
４１  レール
４２  左右移動装置
４３  前後移動装置
４４  上下移動装置
４５  傾斜台
４７  固定板
６１  スリーブ移動装置
【図１】
2015040139.tif 000003
【図２】
2015040139.tif 000004
【図３】
2015040139.tif 000005