JP2848953B2 - ローラ搬送式ガラス板の高効率焼入れ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、ローラで搬送されるガラス板を高い効率で
急冷焼入れする装置に関する。

背景技術 例えば、加熱強化のためにローラコンベア上で加熱し
たガラス板を急冷焼入れすることは難しい。というの
は、搬送のためにガラス板を支持するコンベアロールが
ガラス板の下面を塞ぐことによる。そのような訳で、急
冷焼入れガスの噴射流をガラス板の下面と衝突させ、ま
たガラス板との衝突後に使用済の焼入れガスがガラス板
から下方に流れるようにするための限られた領域が存在
する。更に、搬送平面の下にコンベアロールが存在する
ことは搬送平面の上とな異なる焼入れ形態を与え、ガラ
ス板の下面とガラス板の上面とが互いに対象に焼入れさ
れない。

ガラス板の下面でのコンベアロールの塞ぎ問題に対応
するために、マクマスタ等（Mc−Master−et al）の米
国特許第4,515,622号に開示されているように、焼入れ
ガス出口を、少なくともコンベアロールの搬送直径と同
じ距離ガラス板から離して配置することが一般的であ
る。マスマスタ等の特許が開示しているように、焼入れ
ガスを供給する焼入れ菅の角度により、隣接するガラス
板表面との衝突後使用済の焼入れガスが搬送されたガラ
ス板から下方に流れる領域をさえぎることなく、多数の
衝突箇所を設けることができる。

発明の開示 本発明の目的は、例えば加熱強化に当たって、ローラ
で搬送されるガラス板を高い効率で焼入れする改良装置
を提供することにある。

本発明の上記の目的及び他の目的を達成するため、加
熱したガラス板を焼入れするための装置は、加熱したガ
ラス板を搬送平面に沿って搬送方向に搬送する水平方向
に延びるコンベアロールを有するローラコンベアを含む
ものといて開示されている。これらのコンベアロール
は、搬送方向に沿って、互いに間隔をおいて配置され、
搬送を行うためにコンベアロールの回転する中心を有し
ている。コンベアロールの各々は、半径Ｒを有するコン
ベア外面を備えている。装置の噴射ヘッドの上側の組及
び下側の組が、搬送平面の上と下に配置されている。各
噴射ヘッドは、焼入れガスを、搬送ガラス板に衝突する
流路に沿って流れるよに供給する出口を有している。こ
れらの出口は、各々、搬送されたガラス板に対しコンベ
アロールの半径Ｒよりも接近して配置されている。各出
口は、水力直径Ｄを有し、また出口と、ガス流路と搬送
されたガラス板との衝突との関に距離Ｌを有するガス流
路を形成する。出口の各々は『６』よりも小さい特有の
『L/D』長を有し、出口は、また、ガラス板において衝
突箇所が間隔を置いて位置することができるように、間
隔をへだてるように、間隔をおいて配置され、かつ向け
られている。

焼入れガス出口をガラス板に対し比較的近づけること
によって、加熱したガラス板の高い効率での焼入れが達
成される。

装置の好ましい構造では、出口はほぼ円形であり、こ
れにより最も高い効率で焼入れすることができる。もっ
とも、本発明の実施に他の形状を用いることは可能であ
る。

装置の好ましい構造では、装置の噴射ヘッドの上側の
組及び下側の組は、互いに垂直方向に並んで配置され、
その出口は、搬送されたガラス板の上面及び下面での衝
突箇所が互いに整列するように、間隔をおいて配置さ
れ、かつ向けられている。装置は、また、好ましくは、
コンベアロールの上方に、垂直方向に並んだ関係で、位
置決めされた上側ローラ模造物の組を有し、これら疑似
ローラは好ましくはＷ断面を有している。上側噴射ヘッ
ド及び下側噴射ヘッドは、好ましくは、互いに同じ大き
さ及び形状を有し、これにより、搬送平面の上と下とを
対称にコンベアロール及び疑似ローラとが協同して、ガ
ラス板の上面とガラス板の下面とを互いに対象に焼入れ
する。

噴射ヘッドの上側の組及び下側の組が、搬送されたガ
ラス板に正三角形パターンでの衝突箇所を形成するよう
に間隔をおいて配置され、かつ向けられた出口を有して
いるときに、最良の結果が得られる。この正三角形パタ
ーンにより、焼入れを行う衝突の後、ガラス板からの使
用済の焼入れガスの流れを阻害することなく、衝突箇所
を可能な限り互いに接近させることができる。

装置の好ましい構造では、各噴射ヘッドが、形成され
た金属板な噴射ヘッド部材を有し、この噴射ヘッド部材
は焼入れガス充満空間と、焼入れガスを、ガス流路とし
てガス充満空間から搬送されたガラス板に供給する出口
とを形成する。各出口は、焼入れガスが、搬送されたガ
ラス板へ流れために、出口に入る、面取り入口を有する
のが好ましい。成形された金属板の噴射ヘッド部材の各
々は、コンベアロールと平行に延びる細長い形状を有
し、また湾曲形状の成形断面を有し、この湾曲部に出口
が配置される。

本発明の目的、特徴、利点は、添付した図面を参照し
たときに、発明を実施するための最良の態様の以下の詳
細な説明から容易に明らかとなる。

図面の簡単な説明 図１は、例えば加熱強化のためにガラス板を急冷焼入
れするガラス処理装置の側面図である。

図２は、図１と同じ方向において、装置の焼入れステ
ーションを断面した拡大図である。

図３は、図２の３−３線の方向に沿って焼入れステー
ションを示す、装置の平面図である。

図４は、好ましい正三角形の配列でガス流路と搬送さ
れたガラス板との衝突箇所のパターンを示す図である。

図５は、噴射ヘッドの出口を形成するために孔を設け
た１枚の金属板を示す断面図である。

図６は、出口を通る焼入れガス流の効率を高めるため
に、金属板部材の出口に形成された面取り入口を示す断
面図である。

図７は、断面湾曲形状を備え、該湾曲形状の部分に出
口が配置された細長い構造を、好ましくは、有する噴射
ヘッド形状に成形された後の上記金属板部材を示す図で
ある。

本発明を実施する最良の態様 図１を参照して、加熱強化を行うガラス板焼入れシス
テム10は、焼入れのためにガラス板Ｇを加熱する炉10を
有し、また、後により詳しく説明するように、加熱した
ガラス板の焼入れを行うための本発明装置を具体化する
焼入れステーション14を有している。。炉10は加熱室16
を有し、加熱室16には、存来の方法で加熱するためにガ
ラス板Ｇの搬送を行うローラコンベア18が設置されてい
る。加熱強化を可能にするのに十分に高い温度まで加熱
した後、ガラス板Ｇは炉12から焼入れのための焼入れス
テーション14に搬送される。ガラス板の搬送は、左から
右に向う単一の方向でもよいし、あるいは炉12及び又は
焼入れステーション14で往復させてもよい。

図１及び図２の両者を参照して、焼入れステーション
14の装置は、水平方向に延びるコンベアロール22を備え
たローラコンベア20を有し、コンベアロール22は、加熱
したガラス板Ｇを搬送平面Ｃに沿って左から右に向う搬
送方向に搬送する。また、これらコンベアロール22は、
搬送方向に沿って互いに間隔をおいて配置され、また、
中心24を有し、コンベアロールはその中心の周りを回転
して、焼入れの間、加熱したガラス板の搬送を行う。コ
ンベアロール22の各々は、後により詳しく説明する構造
によって半径Ｒの円形状のコンベア外面26を有してい
る。

図１、図２を引き続き参照して、焼入れステーション
14の装置は、また、上側焼入れ部28及び下側の焼入れ部
30を有し、焼入れ部28、30は、搬送平面Ｃの上、下に、
夫々、設置された噴射ヘッド32の組を備えている。噴射
ヘッド32の各々は出口34を有し、焼入れガスを、後に詳
しく説明するように、搬送されたガラス板との衝突のた
めに出口34を通って供給する。これら出口34は、各々、
コンベアロールの半径Ｒよりも、搬送されたガラス板Ｇ
に対し接近して設置されている。

図１乃至図３及び図７に示すように、噴射ヘッドの出
口34は、各々、水力直径Ｄを有し、また、この出口と、
そのガス流路と搬送されたガラス板との衝突点との間に
距離Ｌを有するガス流路を形成する。より詳しくは、水
力直径Ｄは、出口の円周で割った出口面積の４倍に等し
い。出口34の各々は『６』よりも小さい『L/D』の特性
長さを有し、この特性長さは、作られるガス噴流が、ガ
ラス板との衝突前に、余り拡散されないようにする。出
口は、図３に最もよく示すように、所定のパターンで間
隔を置いて配置され、搬送されたガラス板Ｇとの衝突点
で異なる入射角をガス流路に与えるために、図２及び図
７に最もよく示すように、向けられている。更に、出口
34は、図４に示すように、ガラス板Ｇに間隔を隔てて位
置する衝突箇所36を形成するように間隔を保ち且つ向け
られている。

図３に最もよく図示するように、好ましい構造では、
出口34はほぼ円形である。出口のこの円形状は焼入れガ
ス流の効率を最大にし、これによって焼入れステーショ
ンを一層効率的にする。

図２に最もよく図示するように、上側の組及び下側の
側の噴射ヘッド32は、互いに直径方向に整列され、噴射
ヘッドの出口34は、互いに整列した衝突箇所を形成する
ように間隔をおいて配置され、かつ向けられている。換
言すれば、各ガス流路は関連した衝突箇所でガラス板の
一方の表面と衝突し、他方のガス流路は、ガラス板の両
表面間での焼入れを対象にするために、同じ箇所でガラ
ス板の反対側の表面と衝突する。

図２に示すように、装置は、また、コンベアロール22
の上方に垂直方向に並んだ関係に配置された上側ローラ
模造物38の組を有する。これら上側ローラ模造物38は、
ガラス板を搬送するコンベアロール22のガス流効果を真
似る大きさ及び形状を有している。コンベアロール22の
各々は、より小さい直径を有し、また螺旋状に巻回され
た支持体39によって形成されたコンベア面26を有する、
支持体39は、例えば商標『ケプラー（Kevlar）』（アメ
リカ合衆国、デラウエア、ウイリントンのイー．アイ．
デュポン社）で販売されている芳香族ポリアミド繊維の
布によって形成されている。このような支持体は、冷却
する前に、熱軟化した下面に跡を残すことなくガラス板
の搬送を行う。上側ローラ模造物38の各々は、図面に示
すように、湾曲したＷ型断面を有しているが、下側のガ
ラス板面でコンベアロールがガラス板の下面の焼入れガ
ス流に及ぼすのと同じ位、ガラス板の上面のガス流に影
響を及ぼす限り他の形状を用いてもよい。また、焼入れ
ガス流に影響を及ぼす限り、ガラス板の上面と下面との
間での形態を対称にするために、上側及び下側の噴射ヘ
ッド32は互いに同じ大きさ及び形状を有しているのが好
ましい。しかしながら、上側ローラ模造物38は、ガラス
板の上面に係合しないように、ガラス板Ｇから上方に僅
かに間隔をへだてなければならないことを理解すべきで
ある。かくしてガラス板の上面と下面との間でも対称に
近づくにしても、焼入れガス流に関する限り、ガラス板
の上面と下面との間で正確な対称は存在していない。

図４を参照して、噴射ヘッドの上側の組及び下側の組
は、搬送されたガラス板に対し正三角形パターンの衝突
箇所36を形成するように、間隔をおいて配置され、かつ
向けられている。この正三角形パターンによって、ガラ
ス板との衝突後に使用済の焼入れガスが逃げるのに十分
な領域を依然として維持しながら。衝突箇所36を互いに
できる限り接近して位置決めさせるとができる。

図７に最もよく図示されているように、噴射ヘッド32
の各々は、金属板で成形した噴射ヘッド部材40を有し、
噴射ヘッド部材40は焼入れガス充満空間42と出口34とを
形成する。この金属板を成形した噴射ヘッド部材40平ら
な金属板で作られ、図５に示すように、先ず、この平ら
な金属板に出口34を円筒形状で打ち抜き加工する。その
後、別の打ち抜き作業に行って、出口34を面取りした入
口44を形成する。入口44は、図に示すようにシャープな
斜面を有してもよく、或いは滑らかに湾曲した斜面を有
していてもよい。次いで、金属板噴射ヘッド部材40は図
６の平らな状態から図７の形態に形成し、その結果、各
出口34はその面取りした入口44を備える。焼入れガス
は、入口44から出口に入り、従って焼入れガス充満空間
から出口を通って、搬送されたガラス板に流れる。各出
口34の入口44のこの面取り形状によって焼入れの効率が
増す。

図３に示すように、金属板で成形した噴射ヘッド部材
40の各々は、コンベアロールと平行に延びる細長い形状
を有し、また図７に示すように、湾曲した形状の断面を
有し、この湾曲部に出口34が配置されている。

図２と図３とを共に参照することによって最もよく示
されるように、噴射ヘッド32の各々は３つの異なる大き
さの出口34を有し、最も小さな出口が、最も短いガス流
路流Ｌと、ガラス板の搬送平面Ｃと直角の関係に最も近
い入射角とを有する。図２、図３に示すように、各噴射
ヘッド32の中心線46の各々において、最も小さい出口34
が、中心線46に最も近接して、より大きな入射角を有す
る次に大きい出口34の横方向中間に配置され、また最も
大きい入社角を有する最も大きい出口34と並んで配置さ
れている。更に、中心線46の各側の最も小さい出口34
は、中心線46の他側における最も小さい出口34の横方向
中間な配置されている。

本発明を実施する最良の態様を詳細に説明したが、本
発明が関連するこの技術に精通している者は、以下の請
求の範囲に記載されている如き発明を実施するための他
の態様及び設計を認識するであろう。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−60032（ＪＰ，Ａ) 実公 昭47−2770（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C03B 27/00 - 27/06 C03B 35/00 - 35/26

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加熱したガラス板（Ｇ）を搬送平面（Ｃ）
   に沿って搬送方向に搬送する水平方向に延びるコンベア
   ロール（22）を含むローラコンベア（18）と、 前記コンベアロール（22）は前記搬送方法に沿って間隔
   を隔てて配置され、また、該コンベアロール（22）は、
   前記搬送のためにこのコンベアロール（22）が回転する
   中心を備え、また、各コンベアロール（22）は、半径Ｒ
   を有するコンベア外面を含み、 前記搬送平面の上、下に配置された上側及び下側の組の
   噴射ヘッド（28、39）と、 各噴射ヘッドは、前記搬送されるガラス板（Ｇ）との衝
   突のために焼き入れガスを供給する出口（34）を備え、
   該出口は、各々、前記搬送されるガラス板に対してコン
   ベアロールの半径Ｒよりも接近して配置され、また、各
   出口は、水力直径Ｄを備えて該出口からそのガス流路と
   前記搬送されるガラス板との衝突までの間の距離Ｌを有
   するガス流路を形成し、また、各出口は、「６」よりも
   小さい「L/D」長さの特性を有し、また、前記出口は、
   面取りした出口（44）を備え、そして、前記ガラス板に
   間隔を隔てた衝突箇所を形成するように、間隔を隔てて
   配置され且つ向けられている、を有する、加熱したガラ
   ス板を焼入れするための装置であって、 前記各噴射ヘッド（28,39）が、前記面取りした入口（4
   4）を備えた出口（34）を形成する金属板で構成された
   湾曲形状を有し、各噴射ヘッドは、前記コンベアロール
   （22）と平行に延びる細長い形状を有し、該噴射ヘッド
   の湾曲形状の中に存在する前記出口（34）が異なる大き
   さを有し、最も小さい出口（34）が最も短いガス流路
   （Ｌ）を形成し且つ前記コンベアのガラス板搬送平面
   （Ｃ）と直角の関係に最も近い入射角度を有し、また、
   この最も小さい出口が噴射ヘッドの中心線（46）に対し
   て最も接近して配置されている、ことを特徴とする装
   置。
2. 【請求項２】前記出口（34）がほぼ円形である、請求の
   範囲第１項に記載の装置。
3. 【請求項３】上側の組の前記噴射ヘッド（28）と下側の
   組の前記噴射ヘッド（30）とが垂直方向に互いに並んで
   配置され、また、その出口（34）が、互いに整列した衝
   突箇所を形成するように、離間され且つ指向されてい
   る、請求の範囲第３項に記載の装置。
4. 【請求項４】前記コンベアロール（22）の上方に垂直方
   向に並んだ関係で配置された上側ローラ模造物（38）の
   組を有し、また、前記上側及び下側の噴射ヘッド（28、
   39）が互いに同じ大きさ及び形状を有する、請求の範囲
   第３項に記載の装置。
5. 【請求項５】前記上側及び下側の組の噴射ヘッドの前記
   出口（34）が、前記搬送されるガラス板に正三角形パタ
   ーンの前記衝突箇所を形成するように、離間され且つ指
   向されている、請求の範囲第１項の装置。
6. 【請求項６】各噴射ヘッド（28、39）の湾曲形状によっ
   て形成された対抗する側部に、３種類の大きさの異なる
   出口（34）が形成され、前記中心線（46）の各側に設け
   られた最も小さい出口が、これよりも大きな入射角を形
   成する次に大きい出口の横方向中間に配置され、また、
   最も大きい入射角を形成する最も大きい出口と並んで配
   置されている、請求の範囲第１項の装置。
7. 【請求項７】各噴射ヘッドの湾曲形状の各側部には、前
   記中心線（46）の一方の側の最も小さな出口の横方向中
   間に前記中心線（46）の他方の側の最も小さな出口が配
   置されている、請求の範囲第６項の装置。