JP2014009105A - ガラス管の清浄装置及び清浄切断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】専用の動力源を要することなく、ガラス管の管内をその切断直後に清浄できる構成簡素なガラス管の清浄装置及び清浄切断装置を提供すること。
【解決手段】コンベヤ４００により管軸に対し直交方向へ並列状態で搬送される所定長さのガラス管Ｇ１の管内を清浄するガラス管の清浄装置において、各ガラス管Ｇ１を搬送方向に所定間隔を隔てて一本ずつ仕切る仕切り手段３１と、仕切り手段３１により仕切られた各ガラス管Ｇ１の一の端部側の開口部へ清浄空気を吹き込む噴気手段３２と、噴気手段３２により清浄空気Ａ２を吹き込まれるガラス管Ｇ１の外周面を叩打して衝撃を与える打撃手段３３と、を設け、打撃手段３３を、装置フレームＦｒに基端が固定された弾性部材３３１と、弾性部材３３１の先端側に設けられた叩打部材３３２と、から構成した。この清浄装置をガラス管の清浄切断装置において、連続ガラス管を所定長ずつ切断した直後に設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、所定長さに切断されたガラス管の管内をその切断直後に清浄する清浄装置及び当該清浄装置を備えたガラス管の清浄切断装置に関する。

例えば、蛍光灯、アンプルやバイアル等の医薬容器、液晶パネル用バックライトなどに用いられるガラス管は、主としてダンナー法により生産されるのが一般的である（下記特許文献１参照）。

即ち、図１０に示すように、マッフル炉１００内において、トラフ１１０から流下する溶融ガラスＭを連続回転するスリーブ１２０の外周面に巻き付けて筒状に形成し、スリーブ１２０の先端から離れる筒状の溶融ガラスＭを、その筒内へブローエアＡ１を吹き込みながら、マッフル炉１００の外に設けられた管引機２００により連続的に引き出すことにより、連続ガラス管Ｇ０を管引き成形する。この連続ガラス管Ｇ０を連続走行させたまま、切断装置３００により所定長ずつ切断し、複数のガラス管Ｇ１を得る。そして、得られたガラス管Ｇ１をコンベヤ４００で搬送しながら、ガラス管Ｇ１の両端を再切断し口焼処理することにより、製品となるガラス管が生産される。

上述したガラス管の生産工程において用いられる連続ガラス管Ｇ０の切断装置３００の一例として、下記の特許文献２に記載のものが知られている。かかる切断装置は、連続ガラス管Ｇ０の外周面に切断刃を間欠的に接触させて擦り傷を形成するとともに熱衝撃を与えることにより、連続ガラス管Ｇ０を所定長さに切断するものである。しかしながら、従来の切断装置では、図１１に示すように、切断時に発生するガラス微粉Ｐが、連続ガラス管Ｇ０の先端開口部Ｆ０から噴出するブローエアＡ１によって、ガラス管Ｇ１の後端開口部Ｂ１から管内へ吹き込まれてしまう。このため、ガラス微粉Ｐがガラス管Ｇ１の内周面に付着して、ガラス管Ｇ１の清浄性が損なわれる。

そこで、ガラス管Ｇ１の内周面に付着したガラス微粉Ｐを除去するための付着物除去装置が、下記の特許文献３に開示されている。かかる付着物除去装置は、ガラス管Ｇ１自体を超音波振動させることにより内周面から遊離させたガラス微粉Ｐを、ガラス管Ｇ１の一端開口部からその管内へ空気を噴射することにより他端開口部を通じて管外部へ排出するものである。このような乾式清浄は、ガラス管Ｇ１の管内が乾燥状態であるほど効果的である。上述の生産工程においては、再切断や口焼処理の際に使用される燃焼ガスの影響によりガラス管Ｇ１の管内湿度がこれらの工程の前後で高まるため、切断装置３００による切断直後にガラス管Ｇ１の管内清浄を行うのが望ましい。

ところが、従来の付着物除去装置は、専用の動力源（電源）が別途必要である点、コンベヤ４００の下方等に十分な設置スペースを確保しなければならないなどの理由から設置場所が制限されることがあり、既存設備における所望の場所（上述の生産工程では、例えば、切断装置３００による切断直後の場所）に設置できない場合がある。また、かかる付着物除去装置を切断装置３００による切断直後の場所で用いる場合、切断直後の各ガラス管Ｇ１の温度が２５０〜３００℃と非常に高温であるため、精密機械を厳しい温度環境下で継続的に動作させることを余儀なくされる。

特開平７−１７２８５２号公報 特開２００７−３３１９９４号公報 特開平７−１００４４９号公報

本発明は、かかる事情に鑑みて為されたものであり、専用の動力源を要することなく、ガラス管の管内をその切断直後に清浄できる構成簡素なガラス管の清浄装置及び清浄切断装置を提供することを技術的課題とする。

本発明は、コンベヤにより管軸に対し直交方向へ並列状態で搬送される所定長さのガラス管の管内を清浄するガラス管の清浄装置であって、
前記コンベヤの無端搬送部材の周回軌道に沿って該無端搬送部材に一定間隔で設けられた複数の突起部材からなり、前記各ガラス管を搬送方向に所定間隔を隔てて一本ずつ仕切る仕切り手段と、前記仕切り手段により仕切られた前記各ガラス管の一の端部側の開口部へ清浄空気を吹き込む噴気手段と、前記噴気手段により清浄空気を吹き込まれる前記ガラス管の外周面を叩打して衝撃を与える打撃手段と、を備え、
前記打撃手段が、装置フレームに基端が固定され、前記無端搬送部材の移動によって一のガラス管により押圧されて変形する弾性部材と、前記弾性部材の先端側に設けられ、前記一のガラス管からの押圧が外れたとき、弾性変形する該弾性部材の弾性力により該一のガラス管と搬送上流側で隣接する他のガラス管を叩打する叩打部材と、から構成されていることを特徴とする。

本発明は、前記打撃手段を、前記ガラス管の管軸に対し直交方向において所定間隔を隔てて複数設けることを特徴とする。

本発明は、前記打撃手段を、前記ガラス管の搬送下流側ほど前記ガラス管の他の端部側に近い位置に設けることを特徴とする。

本発明は、前記叩打部材が、耐熱性樹脂からなることを特徴とする。

本発明は、前記突起部材が、耐熱性樹脂からなることを特徴とする。

本発明は、前記コンベヤの前記無端搬送部材に、該無端搬送部材の移動によって前記一のガラス管の代わりに前記打撃手段の前記弾性部材を押圧して変形させる押圧手段が設けられていることを特徴とする。

また、本発明に係るガラス管の清浄切断装置は、ブローエアが吹き込まれながら管引き成形されて連続走行する連続ガラス管の外周面に第一の切断刃を間欠的に接触させることにより、該連続ガラス管の外周面に擦り傷を形成するとともに熱衝撃を与えて該連続ガラス管を所定長ずつ切断し、複数のガラス管を得る第一の切断部と、前記第一の切断部において得られた前記ガラス管をコンベヤにより管軸に対し直交方向へ搬送しながら、第二の切断刃により該ガラス管の一の端部側及び他の端部側それぞれの外周面に擦り傷を形成するとともに熱衝撃を与えて該ガラス管の一の端部側及び他の端部側を切断する第二の切断部と、前記ガラス管の搬送経路であって前記第一の切断部と前記第二の切断部との間に配設された上記ガラス管の清浄装置と、を備えることを特徴とする。

本発明のガラス管の清浄装置によれば、ガラス管の外周面に衝撃を与える打撃手段が、装置フレームに基端が固定された弾性部材と、この弾性部材の先端側に設けられた叩打部材と、から構成されており、装置構成が極めて簡素である。また、この打撃手段はコンベヤの駆動源の動力によって継続的に動作するため、打撃手段専用の動力源を設ける必要がない。さらに、並列状態で移動する各ガラス管が打撃手段を作動させるトリガとして機能するため、その動作を制御する制御手段等を別途設ける必要もない。したがって、安価なコストで設置可能であると同時に、既存の設備への設置にも好適である。

また、打撃手段を、ガラス管の管軸に対し直交方向において所定間隔を隔てて複数設ければ、ガラス管が一定距離を移動する間、複数回にわたってガラス管に衝撃を与えることができる。これにより、一回あたりの衝撃の大きさを抑制しつつ、より確実にガラス微粉をガラス管の内周面から遊離させ、管内から除去することができる。

さらに、各打撃手段を、ガラス管の搬送下流側ほどガラス管の他の端部側に近い位置に設ければ、ガラス微粉をガラス管の中央部側から後端側へ逐次的に吹き飛ばすことができる。これにより、例えば、ブローエアによって相当長いガラス管の中央部近傍の管内までガラス微粉が吹き込まれてしまった場合や、ガラス管の内径が小さく管内における清浄空気の圧力が十分に確保し難い場合等においても、ガラス微粉を確実にガラス管の管内から除去することができる。

しかも、突起部材及び叩打部材が耐熱性樹脂で構成することにより、ガラス管の温度が高温状態であっても、ガラス管との接触による溶融や変形などが発生しない。したがって、ガラス管の外周面に汚れや傷を付けることなく使用できるとともに、例えば、各ガラス管が連続ガラス管から所定長さに切断された直後等のような厳しい温度環境の場所にも設置することが可能である。

また、コンベヤの無端搬送部材に、この無端搬送部材の移動によって一のガラス管の代わりに打撃手段の弾性部材を押圧して変形させる押圧手段を設けても、上述したそれぞれの効果を同様に得ることができる。加えて、押圧手段がガラス管の代わりに打撃手段の動作等に直接的に関与するため、たとえガラス管が歯抜けの状態で搬送されている場合等であっても、打撃手段の継続的な動作が阻害されることがなく、すべてのガラス管に対して衝撃を与えることができる。

また、本発明のガラス管の清浄切断装置によれば、ガラス管の搬送経路であって、とりわけガラス管が高温状態にある第一の切断部と第二の切断部との間に本発明のガラス管の清浄装置が配設されているため、ガラス管の管内をその切断直後に清浄することができる。これにより、第二の切断部においてガラス管の両端部の再切断を行う際に使用する燃焼ガスの影響によりガラス管の管内湿度が高まる前により効果的な乾式清浄を行うことが可能となり、ガラス管の管内の清浄性を保持しながら所望の長さに切断することができる。

本実施形態のガラス管の清浄装置及び清浄切断装置の概略平面図である。 本実施形態のガラス管の清浄切断装置における第一の切断部の平面図である。 本実施形態のガラス管の清浄装置における噴気手段の斜視図である。 本実施形態のガラス管の清浄装置における打撃手段の側断面図である。 本実施形態のガラス管の清浄装置における打撃手段の動作を示す概略断面図である。 本実施形態のガラス管の清浄装置によってガラス管に衝撃が与えられたときの様子を示す径方向の断面図である。 本実施形態のガラス管の清浄装置によってガラス管に衝撃が与えられたときの様子を示す管軸方向の断面図である。 他の実施形態に係るガラス管の清浄装置を示す概略断面図である。 他の実施形態に係るガラス管の清浄切断装置の概略平面図である。 従来のガラス管の生産工程を示す概略側面図である。 従来のガラス管の生産工程においてガラス微粉がガラス管の内面に付着する様子を示す要部断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、以下に説明するガラス管の清浄装置及び清浄切断装置は、ダンナー法によりブローエアが吹き込まれながら管引き成形される連続ガラス管の切断・清浄処理に適用できるほか、例えば、ダウンドロー法、アップドロー法等によりブローエアが吹き込まれながら管引き成形される連続ガラス管の切断・清浄処理に適用することもできる。

図１に示すように、本実施形態のガラス管の清浄切断装置１０は、ブローエアＡ１が吹き込まれながら管引き成形されて連続走行する連続ガラス管Ｇ０を所定長ずつ切断する第一の切断部１と、当該第一の切断部１により切断されたガラス管Ｇ１の一の端部側及び他の端部側をそれぞれ切断する第二の切断部２と、ガラス管Ｇ１の管内を清浄するガラス管の清浄装置３と、を備えている。

第一の切断部１は、図２に示すように、モータ１１により不図示のべベルギヤを介して駆動される鉛直の回転軸１２と、この回転軸１２に設けられて略水平面内で連続回転しながらカム１３に応じて軸１４で上下動するアーム１５と、このアーム１５の先端下部に固定され、不図示の供給路を通じて適量の水分が供給される第一の切断刃１６と、から構成されている。第一の切断部１は、連続ガラス管Ｇ０を牽引する公知の管引機２００よりも連続ガラス管Ｇ０の走行下流側に配設されており、以下のようにして連続走行する連続ガラス管Ｇ０を所定長ずつ切断する。

即ち、第一の切断部１のアーム１５を水平方向に連続走行する連続ガラス管Ｇ０の走行と同期させて連続回転させ、第一の切断刃１６を連続ガラス管Ｇ０の外周面の上部に間欠的に接触させることによって、連続ガラス管Ｇ０の外周面上部に擦り傷を形成すると同時に熱衝撃を与え、この熱衝撃により連続ガラス管Ｇ０の外周面にこの擦り傷をオリジンとする亀裂を発生させるとともに連続ガラス管Ｇ０の自重による曲げモーメントを作用させることによって、連続ガラス管Ｇ０を所定長ずつ切断する。

第一の切断部１において所定長さに切断された各ガラス管Ｇ１は、コンベヤ４００により管軸に対し直交方向へ並列状態で搬送される。本実施形態のコンベヤ４００は、不図示のスプロケット間に巻き掛けられて並行する一対の無端状のローラチェーンからなる無端搬送部材４１０を備える。コンベヤ４００は、この無端搬送部材４１０を不図示の駆動源によりスプロケットを介して周回軌道で循環走行させることによって、当該無端搬送部材４１０を構成する各ローラチェーン上に架け渡されて支持された各ガラス管Ｇ１を次工程へ搬送する。

第二の切断部２は、図１に示すように、不図示の駆動源により水平軸周りに連続回転する円盤状カッターからなる第二の切断刃２１ａ、２１ｂを備え、これら第二の切断刃２１ａ、２１ｂがこれらの下方に設けられた不図示の水槽に貯留された冷却水に浸漬されることにより、その下部が冷却されるように構成されている。本実施形態の第二の切断部２では、第二の切断刃２１ａ、２１ｂが、それぞれ第一の切断部１において得られた各ガラス管Ｇ１を搬送するコンベヤ４００の搬送経路におけるガラス管Ｇ１の搬送下流側（以下、単に「搬送下流側」とする）であって、ガラス管Ｇ１の一の端部側及び他の端部側の切断予定部位近傍に、ガラス管Ｇ１の搬送方向における相対的な位置を違えて配設されている。

第二の切断部２は、不図示の予熱手段（例えば、バーナ等）により搬送中に切断予定部位近傍を予熱されたガラス管Ｇ１の外周面に冷却された第二の切断刃２１ａ、２１ｂを接触させることによって、ガラス管Ｇ１の外周面に擦り傷を形成するとともに熱衝撃を与えてガラス管Ｇ１の端部を切断する。なお、搬送中のガラス管Ｇ１を管軸周りに回転させるための機構（例えば、搬送中のガラス管Ｇ１に接触させるローラ等）を無端搬送部材４１０やその近傍におけるコンベヤ４００の搬送経路に設けてもよい。これにより、予熱処理及び擦り傷の形成をガラス管Ｇ１の外周面のほぼ全周に亘って行うことが可能となり、ガラス管Ｇ１の端部をその管軸に対し直角に切断することができる。

ガラス管の清浄装置３は、コンベヤ４００の無端搬送部材４１０に懸架支持される各ガラス管Ｇ１を搬送方向に所定間隔を隔てて一本ずつ仕切る仕切り手段３１と、この仕切り手段３１により仕切られた各ガラス管Ｇ１の一の端部側の開口部（先端開口部Ｆ１）へ清浄空気Ａ２を吹き込む噴気手段３２と、この噴気手段３２により清浄空気Ａ２を吹き込まれるガラス管Ｇ１の外周面を叩打して衝撃を与える打撃手段３３と、を備えている。本実施形態のガラス管の清浄装置３は、ガラス管Ｇ１の搬送経路であって、第一の切断部１と第二の切断部２との間に配設されている。さらに詳しくは、第一の切断部１によるガラス管Ｇ１の切断直後の場所に設けられている。

ガラス管の清浄装置３の仕切り手段３１は、図１に示すように、コンベヤ４００の無端搬送部材４１０に設けられた複数の突起部材３１１からなる。各突起部材３１１は、無端搬送部材４１０の周回軌道に沿って一定間隔で設けられており、無端搬送部材４１０と共に互いの間隔を一定に保ちながらその周回軌道に沿って移動する。本実施形態では、並行する一対のローラチェーンそれぞれに複数の突起部材３１１が同一の間隔で設けられており、各突起部材３１１は、その周回軌道を含む各仮想平面の法線方向に互いの位置を一致させた状態で同期して周回移動するように構成されている。なお、仕切り手段３１は、無端搬送部材４１０と同期させて循環走行が可能な他の無端状のローラチェーン等に複数の突起部材３１１を一定間隔で設けたものであってもよい。

本実施形態の仕切り手段３１において、各突起部材３１１は、図５に示すように、コンベヤ４００におけるガラス管Ｇ１の搬送面Ｓから上方へ突起する円錐台状に形成されており、その高さはガラス管Ｇ１の外径よりも高く設計されている。また、互いに隣り合う突起部材３１１は、少なくともガラス管Ｇ１の外径よりも若干大きい間隔を隔てて並設されている。このため、本実施形態の仕切り手段３１は、ガラス管Ｇ１の管軸の向きを規定して各ガラス管Ｇ１を並列状態に整列させる整列手段、並びに、ガラス管Ｇ１の管軸に対し直交方向への当該ガラス管Ｇ１と無端搬送部材４１０との相対移動をこの間隔の範囲内に規制する規制手段としても兼用できるという利点がある。

さらに、本実施形態の仕切り手段３１は、これらの突起部材３１１の原材料として、耐熱性樹脂を採用している。耐熱性樹脂は、その耐熱温度が第一の切断部１による切断直後の各ガラス管Ｇ１の温度に相当する２５０〜３００℃よりも高いものを用いる。同時に、耐摩耗性にも優れたものを用いるのが望ましい。このような耐熱性樹脂の具体例として、例えば、ポリベンゾイミダゾール（Polybenzimidazole：ＰＢＩ）樹脂などが挙げられる。かかる材質の突起部材３１１を用いることにより、高温のガラス管Ｇ１との接触時に突起部材３１１の一部が溶融してガラス管Ｇ１の外周面に汚れとして付着するのを防止するとともに、各突起部材３１１の後発的な変形（例えば、熱による塑性変形や摩耗による変形など）を抑制し、これに起因する不要な傷がガラス管Ｇ１の外周面に形成されるのを回避することができる。

ガラス管の清浄装置３の噴気手段３２は、図１に示すように、コンベヤ４００の搬送経路に沿って所定長さを有しており、無端搬送部材４１０に懸架支持されて搬送移動する各ガラス管Ｇ１の一の端部側の開口部（先端開口部Ｆ１）へ所定時間、清浄空気Ａ２を吹き込む。本実施形態の噴気手段３２は、第一の切断部１によるガラス管Ｇ１の切断直後の搬送下流側であって、かつ、ガラス管Ｇ１の先端側に設けられている。

本実施形態の噴気手段３２は、図３に示すように、ガラス管Ｇ１の搬送経路に沿った偏平形状のノズル口３２１を有する噴気ノズル３２２を備えており、不図示の供給源から供給された乾燥空気をノズル口３２１から横長帯状の清浄空気Ａ２として噴射する。ノズル口３２１から噴射される清浄空気Ａ２を搬送経路に沿った横長帯状とすることで、各ガラス管Ｇ１が無端搬送部材４１０の移動により一定距離だけ搬送移動する間、各ガラス管Ｇ１の先端開口部Ｆ１へ確実に清浄空気Ａ２を吹き込むことができる。

本実施形態において、噴気手段３２は、後述する打撃手段３３がガラス管Ｇ１の外周面に衝撃を与えるときに、ガラス管Ｇ１の先端開口部Ｆ１へ吹き込まれた清浄空気Ａ２が少なくとも打撃手段３３により叩打される他端開口部まで到達しているように清浄空気Ａ２を吹き込む。具体的には、噴気手段３２による清浄空気Ａ２の噴射圧、噴射時間、噴射のタイミング等を、ガラス管Ｇ１の長さや内径、ガラス管Ｇ１の搬送移動速度、無端搬送部材４１０における各突起部材３１１の間隔の大きさ等に応じて適宜調整する。また、本実施形態では、噴気手段３２により噴射される清浄空気Ａ２をガラス管Ｇ１の管内へ連続的に吹き込んでいるが、間欠的に吹き込むようにしてもよい。

ガラス管の清浄装置３の打撃手段３３は、図４に示すように、装置フレームＦｒに基端が固定された弾性部材３３１と、この弾性部材３３１の先端側に設けられた叩打部材３３２と、から構成されている。本実施形態の打撃手段３３は、図１に示すように、ガラス管Ｇ１の搬送経路であって、ガラス管Ｇ１の先端開口部Ｆ１が噴気手段３２と対向しながら通過する範囲における所定位置に設けられている。

打撃手段３３の弾性部材３３１は、図５（ｂ）に示すように、無端搬送部材４１０の移動によって管軸に対し直交方向へ搬送移動する一のガラス管Ｇ１により押圧されて変形する。つまり、本実施形態の弾性部材３３１は、無端搬送部材４１０を周回軌道で移動させる不図示の駆動源の動力によって、突起部材３１１、ガラス管Ｇ１及び叩打部材３３２を介して荷重を加えられることにより変形させられる。本実施形態では、弾性部材３３１としてコイルばねが用いられているが、板ばね等を用いてもよい。

打撃手段３３の叩打部材３３２は、図５（ｃ）に示すように、無端搬送部材４１０による搬送移動中の一のガラス管Ｇ１により、その外周面に当接した状態で搬送方向へ押圧され、一のガラス管Ｇ１からの押圧が外れたとき、弾性変形する弾性部材３３１の弾性力により一のガラス管Ｇ１とその搬送上流側で隣接する他のガラス管Ｇ１を叩打する。本実施形態の叩打部材３３２は、例えば、多角柱や円柱等の柱状体、柱状体にテーパ部を形成した錐状体、あるいはこれらに所定形状の中空部を設けた筒状体などの形状であり、ガラス管Ｇ１への衝撃が部分的に集中するのを回避するために、その幅広な平面部分でガラス管Ｇ１の管軸方向における所定長さの範囲を叩打するように構成されている。

また、本実施形態の叩打部材３３２は、その原材料として、耐熱性樹脂（例えば、ポリベンゾイミダゾール樹脂）を採用している。叩打部材３３２は、上述した仕切り手段３１の突起部材３１１と同様に高温のガラス管Ｇ１と接触するため、ガラス管Ｇ１よりもやわらかく、耐熱性及び耐摩耗性に優れた材質の叩打部材３３２を用いることで、ガラス管Ｇ１の外周面への汚れの付着を防止するとともに、後発的な変形に起因する不要な傷の形成を回避する。

また、本実施形態の打撃手段３３は、図１に示すように、ガラス管Ｇ１の管軸に対し直交方向において所定間隔を隔てて複数設けられており、ガラス管Ｇ１の管内へ清浄空気Ａ２が吹き込まれている間に搬送下流側へ移動するガラス管Ｇ１の外周面を順次叩打し、複数回にわたってガラス管Ｇ１に衝撃を与える。本実施形態では、ガラス管Ｇ１の先端開口部Ｆ１が噴気手段３２と対向しながら搬送移動する一定距離の間に、互いに隣り合う突起部材３１１の間隔と同程度の間隔を隔てて５ヶ所に打撃手段３３が設けられている。

なお、これらの打撃手段３３を等間隔で設けるか不等間隔で設けるかについては適宜、設計変更が可能である。各打撃手段３３を等間隔で設けた場合、一定の速度で移動する各ガラス管Ｇ１をそれぞれが略同一のタイミングで叩打することとなるため、各叩打部材３３２により叩打される部位はガラス管Ｇ１の外周面の周方向において略同じになる。一方、各打撃手段３３を不等間隔で設けた場合、一定の速度で移動する各ガラス管Ｇ１をそれぞれが異なるタイミングで叩打することとなり、各叩打部材３３２はガラス管Ｇ１の外周面の周方向においてわずかに異なる部位をそれぞれ叩打する。

さらに、本実施形態では、これらの打撃手段３３が、ガラス管Ｇ１の搬送下流側ほどガラス管Ｇ１の他の端部側（後端側）に近い位置に設けられている。したがって、各打撃手段３３は、ガラス管Ｇ１の位置が搬送上流側であるほどその中央部寄りの外周面に衝撃を与え、ガラス管Ｇ１が搬送下流側へ移動するにつれて衝撃を与える部位を次第にガラス管Ｇ１の後端側へと変動させるように構成されている。また、各打撃部材３３は、無端搬送部材４１０を構成する一対のローラチェーンの間の範囲内に設けている。これにより、打撃手段３３からの衝撃によって搬送中の各ガラス管Ｇ１の並列状態が乱れるのを防止し、ガラス管Ｇ１の管内へ吹き込まれる清浄空気Ａ２の風圧低下を回避できる。

以下、図面を参照しながら、本実施形態のガラス管の清浄装置３の動作とともに、所定長さに切断されたガラス管Ｇ１の管内をガラス管の清浄装置３によって清浄する方法について説明する。

本実施形態のガラス管の清浄切断装置１０は、図１に示すように、公知の管引機２００により牽引されて連続走行する連続ガラス管Ｇ０を、第一の切断部１において所定長ずつ切断する。こうして得られた複数のガラス管Ｇ１は、それぞれ仕切り手段３１により一本ずつ仕切られつつ無端搬送部材４１０に懸架支持されて、コンベヤ４００により管軸に対し直交方向へ並列状態で搬送される。

ところで、連続ガラス管Ｇ０は、ブローエアＡ１が吹き込まれながら管引き成形されているため（図１０参照）、第一の切断部１による切断時に発生するガラス微粉Ｐが、連続ガラス管Ｇ０の先端開口部Ｆ０から噴出するブローエアＡ１によって、ガラス管Ｇ１の後端開口部Ｂ１から管内へ吹き込まれてしまう（図１１参照）。このため、第一の切断部１による切断直後の各ガラス管Ｇ１は、その後端側における管内の清浄性がガラス微粉Ｐの管内付着によって損なわれている。

本実施形態のガラス管の清浄切断装置１０は、各ガラス管Ｇ１の搬送経路であって、第一の切断部１によるガラス管Ｇ１の切断直後の場所にガラス管の清浄装置３が設けられており、このガラス管の清浄装置３によって、各ガラス管Ｇ１がその切断直後から次工程（第二の切断部２によるガラス管Ｇ１の端部の再切断工程）へ搬送されるまでの間に各ガラス管Ｇ１の管内清浄が行われる。

本実施形態のガラス管の清浄装置３は、ガラス管Ｇ１の先端開口部Ｆ１から管内へ清浄空気Ａ２を吹き込むと共にガラス管Ｇ１の外周面に衝撃を与えることによって、ガラス管Ｇ１の内周面に付着したガラス微粉Ｐを管内から除去する。これについて以下に詳細に説明する。

ガラス管Ｇ１は、図１に示すように、第一の切断部１による切断後コンベヤ４００により並列状態で搬送され、先端開口部Ｆ１が噴気手段３２（詳しくは、噴気ノズル３２２のノズル口３２１）と対向する位置まで移動する。このとき、噴気手段３２により、ガラス管Ｇ１の先端開口部Ｆ１へ清浄空気Ａ２が吹き込まれる。本実施形態では、ガラス管Ｇ１が打撃手段３３よりも搬送上流側にあるときから先端開口部Ｆ１への清浄空気Ａ２の吹込みが開始される。また、本実施形態の噴気手段３２は、噴気ノズル３２２のノズル口３２１がガラス管Ｇ１の搬送経路に沿った偏平形状であるため、各ガラス管Ｇ１は、清浄空気Ａ２を管内へ連続的または間欠的に吹き込まれながら一定距離を移動する。

噴気手段３２により管内へ清浄空気Ａ２を吹き込まれている一のガラス管Ｇ１は、図５（ａ）に示すように、コンベヤ４００による搬送途中でその搬送経路に配設された打撃手段３３の叩打部材３３２に当接する。コンベヤ４００の無端搬送部材４１０はそのまま周回移動を続け、一のガラス管Ｇ１は、無端搬送部材４１０と共に移動する突起部材３１１によって搬送方向へ押圧されつつ叩打部材３３２を同方向へ押圧する。したがって、本実施形態では、コンベヤ４００の駆動源の動力によって、無端搬送部材４１０、突起部材３１１及び一のガラス管Ｇ１を介して打撃手段３３の叩打部材３３２に荷重が加えられる。

一のガラス管Ｇ１と叩打部材３３２とが互いに当接したまま、無端搬送部材４１０がさらに搬送下流側へ移動すると、図５（ｂ）に示すように、打撃手段３３の叩打部材３３２が一のガラス管Ｇ１によりさらに押圧されて搬送下流側へ変位する。また、叩打部材３３２と一体的に連結された弾性部材３３１は、装置フレームＦｒに基端が固定されているため、叩打部材３３２に加えられた荷重により変形する。このとき、元の位置から搬送下流側へ変位した叩打部材３３２は、変形した弾性部材３３１の弾性力による位置エネルギー（弾性エネルギー）が蓄えられた状態にある。

無端搬送部材４１０が引き続き搬送下流側への移動を続けると、打撃手段３３（直接的には、叩打部材３３２）に対する一のガラス管Ｇ１からの押圧が外れる。すると、かかる押圧から解放されて荷重が取り除かれた弾性部材３３１は、図５（Ｃ）に示すように、元の形状に戻ろうとして弾性変形し、叩打部材３３２は弾性変形する弾性部材３３１の弾性力により元の位置へ復帰しようとして搬送上流側へ変位する。このときも、無端搬送部材４１０は周回移動を継続しているため、打撃手段３３を押圧していた一のガラス管Ｇ１とその搬送上流側で隣接する他のガラス管Ｇ１の外周面が元の位置へ復帰しようとする叩打部材３３２によって叩打される。

打撃手段３３の叩打部材３３２によってガラス管Ｇ１の外周面が叩打されると、その内周面に付着しているガラス微粉Ｐは、図６に示すように、その衝撃によって瞬間的にガラス管Ｇ１の内周面から遊離する。本実施形態では、仕切り手段３１の各突起部材３１１によって搬送中の各ガラス管Ｇ１の無端搬送部材４１０に対する搬送方向への相対移動を一定範囲内に規制しているため、打撃手段３３によるガラス管Ｇ１への衝撃が必要以上に逃げることはなく、ガラス微粉Ｐをガラス管Ｇ１の内周面から確実に遊離させることができる。

ガラス管Ｇ１が打撃手段３３からの衝撃を受けるとき、このガラス管Ｇ１の管内は、上述のとおり先端開口部Ｆ１から後端開口部Ｂ１へ向けて噴気手段３２からの清浄空気Ａ２が吹き込まれている状態にある。したがって、ガラス管Ｇ１の内周面から遊離したガラス微粉Ｐは、図７に示すように、清浄空気Ａ２によってガラス管Ｇ１の後端開口部Ｂ１を通じてその外側へ吹き飛ばされ、ガラス管Ｇ１の管内からガラス微粉Ｐが除去される。こうして、ガラス微粉Ｐの付着によって清浄性が損なわれたガラス管Ｇ１の管内が乾式清浄される。

ガラス管Ｇ１は、その後も打撃手段３３の叩打部材３３２に当接したまま、さらに搬送下流側へと移動し続ける。このため、打撃手段３３から衝撃を受けたガラス管Ｇ１は、その直後から、今度は打撃手段３３の叩打部材３３２を押圧して弾性部材３３１を変形させる側へとその立場を変える。本実施形態では、コンベヤ４００により各ガラス管Ｇ１が並列状態で順次搬送されるため、上述した打撃手段３３の動作（図５（ａ）〜（ｃ））が搬送方向に隣り合う二本のガラス管Ｇ１の間で繰り返し行われる。

なお、本実施形態では、仮に第一の切断部１による切断直後の時点でガラス管Ｇ１に傷等の製品不良が発生している場合であっても、すべてのガラス管Ｇ１が次工程へ搬送される。このため、打撃手段３３が配設された搬送経路を各ガラス管Ｇ１が歯抜けの状態で通過することはなく、搬送方向に隣り合う二本のガラス管Ｇ１の間隔は常に一定範囲内に保持される。したがって、本実施形態では、打撃手段３３の空振り等による誤作動は発生せず、各ガラス管Ｇ１と叩打部材３３２との当接（図５（ａ））は、先頭のガラス管Ｇ１を除き、すべて打撃手段３３による衝撃を伴うものとなる。

ここで、例えば、ブローエアＡ１によって相当長いガラス管Ｇ１の中央部近傍の管内までガラス微粉Ｐが吹き込まれてしまった場合や、ガラス管Ｇ１の内径が小さく管内における清浄空気Ａ２の圧力が十分に確保し難い場合等においては、一度の管内清浄のみではガラス管Ｇ１の管内からガラス微粉Ｐを十分に除去できない可能性がある。

しかしながら、このような場合であっても、本実施形態では、ガラス管Ｇ１を搬送移動させながら複数の打撃手段３３によって複数回にわたってその外周面を叩打しつつ、衝撃を与える部位をガラス管Ｇ１の中央部側から次第にその後端側へと変動させるため、ガラス微粉Ｐは、ガラス管Ｇ１の中央部側から後端側へ逐次的に吹き飛ばされる。このため、ガラス管Ｇ１の中央部近傍の管内に付着したガラス微粉Ｐも確実にガラス管Ｇ１の外側へ吹き飛ばすことができる。なお、打撃手段３３が複数設けられている場合においても、各打撃手段３３の動作が搬送方向に隣り合う二本のガラス管Ｇ１の間で繰り返し行われることに変わりはない。

そして、管内清浄を終えた各ガラス管Ｇ１は、次工程まで搬送された後、第二の切断部２によってガラス管Ｇ１の両端部を再切断され、さらに再切断された両端部に対し口焼処理が行われる。こうして、製品となるガラス管が生産されるのである。

このように本実施形態のガラス管の清浄装置３によれば、各ガラス管Ｇ１の外周面に衝撃を与える打撃手段３３が、装置フレームＦｒに基端が固定された弾性部材３３１と、この弾性部材３３１の先端側に設けられた叩打部材３３２と、から構成されており、装置構成が極めて簡素である。また、この打撃手段３３はコンベヤ４００の駆動源の動力によって継続的に動作するため、打撃手段３３専用の動力源を設ける必要がない。さらに、並列状態で移動する各ガラス管Ｇ１が打撃手段３３を作動させるトリガとして機能するため、その動作を制御する制御手段等を別途設ける必要もない。したがって、安価なコストで設置可能であると同時に、既存の設備への設置にも好適である。

また、打撃手段３３を、ガラス管Ｇ１の管軸に対し直交方向において所定間隔を隔てて複数設ければ、ガラス管Ｇ１が一定距離を移動する間、複数回にわたってガラス管Ｇ１に衝撃を与えることができる。これにより、一回あたりの衝撃の大きさを抑制しつつ、より確実にガラス微粉Ｐをガラス管Ｇ１の内周面から遊離させることができる。

さらに、各打撃手段３３を、ガラス管Ｇ１の搬送下流側ほどガラス管Ｇ１の他の端部側（後端側）に近い位置に設ければ、ガラス微粉Ｐをガラス管Ｇ１の中央部側から後端側へ逐次的に吹き飛ばすことができる。これにより、例えば、ブローエアＡ１によって相当長いガラス管Ｇ１の中央部近傍の管内までガラス微粉Ｐが吹き込まれてしまった場合や、ガラス管Ｇ１の内径が小さく管内における清浄空気Ａ２の圧力が十分に確保し難い場合等においても、ガラス微粉Ｐを確実にガラス管Ｇ１の管内から除去することができる。

しかも、突起部材３１１及び叩打部材３３２が耐熱性樹脂からなるため、ガラス管Ｇ１の温度が２５０〜３００℃程度の高温状態であっても、ガラス管Ｇ１との接触による溶融や変形などが発生しない。したがって、ガラス管Ｇ１の外周面に汚れや傷を付けることなく使用できるとともに、例えば、第一の切断部１による切断直後等のような厳しい温度環境の場所にも設置することが可能である。

また、本実施形態のガラス管の清浄切断装置１０によれば、上述のとおり、ガラス管Ｇ１の搬送経路であって、とりわけガラス管Ｇ１が高温状態にある第一の切断部１と第二の切断部２との間に本実施形態のガラス管の清浄装置３が配設されているため、ガラス管Ｇ１の管内をその切断直後に清浄することができる。これにより、第二の切断部２においてガラス管Ｇ１の両端部の再切断を行う際に使用する燃焼ガスの影響によりガラス管Ｇ１の管内湿度が高まる前により効果的な乾式清浄を行うことが可能となり、ガラス管Ｇ１の管内の清浄性を保持しながら所望の長さに切断することができる。

以上、本実施形態に係るガラス管の清浄装置３及び清浄切断装置１０について説明したが、本発明は、他の形態でも実施することができる。

例えば、上記実施形態のガラス管の清浄装置３では、打撃手段３３の弾性部材３３１が一のガラス管Ｇ１により押圧されて変形するように構成されていたが、図８に示すように、コンベヤ４００の無端搬送部材４１０に、この無端搬送部材４１０の移動によって一のガラス管Ｇ１の代わりに打撃手段３３の弾性部材３３１を押圧して変形させる押圧手段３４が設けられていてもよい。押圧手段３４は、図８、図９に示すように、一対のローラチェーンに並列状態で架設された複数の懸架部材３４１で構成されているが、例えば、無端搬送部材４１０の周回軌道を含む仮想平面と交差する方向（好ましくは、法線方向）へ突起する不図示の突起部材を並列状態で複数設けたものであってもよい。

かかる実施形態のガラス管の清浄装置３'において、押圧手段３４を構成する各懸架部材３４１は、対応するガラス管Ｇ１の下方であって、このガラス管Ｇ１を搬送上流側で仕切る突起部材３１１寄りの位置に、仕切り手段３１の各突起部材３１１と同程度の間隔を隔ててそれぞれ配設されている。よって、打撃手段３３の弾性部材３３１は、ガラス管Ｇ１により押圧されて多少の変形を生じるが、主として押圧手段３４に押圧されることにより変形し、最終的に押圧手段３４からの押圧が外れたときに弾性変形する。したがって、かかる実施形態においても、上記実施形態のガラス管の清浄装置３と同一の作用・効果を奏する。

ガラス管の清浄装置３'によれば、押圧手段３４がガラス管Ｇ１の代わりに打撃手段３３の動作等に直接的に関与する。このため、たとえガラス管Ｇ１が歯抜けの状態で搬送されている場合であっても、打撃手段３３の継続的な動作が阻害されることがなく、すべてのガラス管Ｇ１に対して上記実施形態のガラス管の清浄装置３と同様に衝撃を与えることができる。ガラス管の清浄装置３'は、例えば、図９に示すガラス管の清浄切断装置２０のような形態で用いることができる。

ガラス管の清浄切断装置２０は、図９に示すように、ガラス管の清浄装置３'が、ガラス管Ｇ１の搬送経路における第一の切断部１と第二の切断部２との間、及び、第二の切断部２にそれぞれ設けられている。なお、第一の切断部１と第二の切断部２との間に設けられたガラス管の清浄装置３'の動作等については上記実施形態のガラス管の清浄装置３と同様であるため、ここでは説明を省略する。

第二の切断部２に設けられたガラス管の清浄装置３'は、コンベヤ４００の搬送経路を挟んで第二の切断刃２１ａ、２１ｂとは反対側にそれぞれ設けられた第二の噴気手段３２ａ、３２ｂと、第二の切断刃２１ａ、２１ｂよりも搬送下流側であって、第二の切断部２１ａ、２１ｂによる切断直後におけるガラス管Ｇ１の後端側及び先端側にそれぞれ設けられた打撃手段３３と、をさらに備えている。

第二の切断部２では、切断予定部位となる両端部側の開口部からガラス管Ｇ１の管内へブローエアＡ１は吹き込まれず、その切断時にガラス微粉Ｐがガラス管Ｇ１の中央部近傍まで吹き込まれる可能性は、第一の切断部１による切断時と比べてはるかに低い。このため、一の打撃手段３３による一度の衝撃であっても十分な清浄を行うことができる。

また、第二の切断部２では、搬送途中で不良品が排除されてガラス管Ｇ１が歯抜けの状態で搬送されてくることも考えられる。しかしながら、ガラス管の清浄装置３'は、上述のとおり、押圧手段３４がガラス管Ｇ１の代わりに打撃手段３３の動作等に直接的に関与するため、打撃手段３３の動作が阻害されることはない。したがって、ガラス管の清浄切断装置２０によれば、ガラス管Ｇ１の管内を口焼処理に至るまで高い清浄性に保つことができる。

尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々なる改良、修正、又は変形を加えた態様でも実施できる。また、同一の作用又は効果が生じる範囲内で、何れかの発明特定事項を他の技術に置換した形態で実施しても良い。

１：第一の切断部
１６：第一の切断刃
２：第二の切断部
２１ａ、２１ｂ：第二の切断刃
３、３'：ガラス管の清浄装置
１０、２０：ガラス管の清浄切断装置
３１：仕切り手段
３１１：突起部材
３２：噴気手段
３２１：ノズル口
３２２：噴気ノズル
３３：打撃手段
３３１：弾性部材
３３２：叩打部材
３４：押圧手段
３４１：懸架部材
４００：コンベヤ
４１０：無端搬送部材
Ａ１：ブローエア
Ａ２：清浄空気
Ｇ０：連続ガラス管
Ｇ１：ガラス管
Ｆｒ：装置フレーム

Claims (7)

1. コンベヤにより管軸に対し直交方向へ並列状態で搬送される所定長さのガラス管の管内を清浄するガラス管の清浄装置であって、
   前記コンベヤの無端搬送部材の周回軌道に沿って該無端搬送部材に一定間隔で設けられた複数の突起部材からなり、前記各ガラス管を搬送方向に所定間隔を隔てて一本ずつ仕切る仕切り手段と、
   前記仕切り手段により仕切られた前記各ガラス管の一の端部側の開口部へ清浄空気を吹き込む噴気手段と、
   前記噴気手段により清浄空気を吹き込まれる前記ガラス管の外周面を叩打して衝撃を与える打撃手段と、を備え、
   前記打撃手段が、
   装置フレームに基端が固定され、前記無端搬送部材の移動によって一のガラス管により押圧されて変形する弾性部材と、
   前記弾性部材の先端側に設けられ、前記一のガラス管からの押圧が外れたとき、弾性変形する該弾性部材の弾性力により該一のガラス管と搬送上流側で隣接する他のガラス管を叩打する叩打部材と、
   から構成されていることを特徴とするガラス管の清浄装置。
2. 前記打撃手段を、前記ガラス管の管軸に対し直交方向において所定間隔を隔てて複数設けることを特徴とする請求項１に記載のガラス管の清浄装置。
3. 前記打撃手段を、前記ガラス管の搬送下流側ほど前記ガラス管の他の端部側に近い位置に設けることを特徴とする請求項２に記載のガラス管の清浄装置。
4. 前記叩打部材が、耐熱性樹脂からなることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一つに記載のガラス管の清浄装置。
5. 前記突起部材が、耐熱性樹脂からなることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一つに記載のガラス管の清浄装置。
6. 前記コンベヤの前記無端搬送部材に、該無端搬送部材の移動によって前記一のガラス管の代わりに前記打撃手段の前記弾性部材を押圧して変形させる押圧手段が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか一つに記載のガラス管の清浄装置。
7. ブローエアが吹き込まれながら管引き成形されて連続走行する連続ガラス管の外周面に第一の切断刃を間欠的に接触させることにより、該連続ガラス管の外周面に擦り傷を形成するとともに熱衝撃を与えて該連続ガラス管を所定長ずつ切断し、複数のガラス管を得る第一の切断部と、
   前記第一の切断部において得られた前記ガラス管をコンベヤにより管軸に対し直交方向へ搬送しながら、第二の切断刃により該ガラス管の一の端部側及び他の端部側それぞれの外周面に擦り傷を形成するとともに熱衝撃を与えて該ガラス管の一の端部側及び他の端部側を切断する第二の切断部と、
   前記ガラス管の搬送経路であって前記第一の切断部と前記第二の切断部との間に配設された請求項１から請求項６の何れか一つに記載のガラス管の清浄装置と、
   を備えることを特徴とするガラス管の清浄切断装置。

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