JP2019156663A - オリフィスシール構造、及びガラスびんの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】滞留容器とオリフィスとの間のシール構造の影響による泡やモルタルブツの発生を抑制して高品質のガラス製品を得ることができ、それと共にオリフィスの交換作業を簡単に行うことができるオリフィスシール構造、及びガラスびんの製造方法を提供する。【解決手段】溶融ガラス６０の出口側に環状端面７ａを有するブッシング７と、環状端面７ａに接する環状の接合部２ｓを有するオリフィス２と、環状端面７ａに接合部２ｓを合わせるように当該接合部２ｓを全周に渡って支持する支持機構４と、を備えるオリフィスシール構造１である。オリフィス２の接合部２ｓをブッシング７の環状端面７ａに押圧する押圧機構５を設け、この押圧機構５を、同一円周上に位置し、環状端面７ａに力を作用させる３つの力点１７を有するものとする。３つの力点１７を、中心軸ｃ１に対して回転対称となる位置に配して、ブッシング７の環状端面７ａをオリフィス２で均等に押圧する。【選択図】図２

Description

本発明は、ガラスびんなどのガラス製品を成形する成形装置にゴブを供給するための機器に設けられるオリフィスシール構造と、このオリフィスシール構造を用いたガラスびんの製造方法に関する。

従来、ガラスびんなどのガラス成形品を得るために次のような製造方法がとられている。フォアハースで所定温度に調整され移送されてきた溶融ガラスを、スパウトに一旦滞留させ、ここでフィーダーチューブによって溶融ガラスの流量をさらに調整しつつ、スパウトに設けられたオリフィスから溶融ガラスを所要の大きさで押し出し、これをカットして溶融ガラスの塊であるゴブとする。そして、このゴブを例えばガラスびん成形装置の粗型に供給し、これをプレス成形又はエアによって成形してパリソンとし、これを仕上型に移してガラス成形品を得る。

例えば特許文献１〜４には、溶融ガラスを所要の大きさで押し出すオリフィスとその周辺部材で構成されたスパウト組立体、オリフィス取替装置等が記載されている。オリフィスを備えるフィーダ装置は一般に、移送されてきた溶融ガラスを一時的に滞留させる滞留容器と、滞留容器から流出する溶融ガラスを所定の大きさで押し出すオリフィスと、滞留容器の出口側でオリフィスを支持する支持部材とを備えている。

特開昭６３−１４７８２９号公報 特開平５−１９３９５５号公報 特開平８−２６７４０号公報 特許第５６３７６２６号公報

スパウト等からなる滞留容器８０の出口側にオリフィス８１を接合させる際、滞留容器８０の環状端面８０ａと、オリフィス８１の環状の接合部８１ｓとの間をシールして溶融ガラスを流出させないようにする必要がある（図６参照）。滞留容器８０の環状端面８０ａと、オリフィス８１の接合部８１ｓとの間を図６のように、モルタル８２を使用して隙間を埋めるシール構造が知られている。

成形されたガラス成形品には、様々な要因によって欠陥が生じるため、これらの欠陥を取り除くための対策が必須とされる。ガラス成形品の欠陥を最小限にとどめることは、ガラス成形品をガラス本来の性状に近づけることができ、機械的強度などの特性の向上にも繋がる。

モルタル８２は溶融ガラスに接触することになるが、モルタル８２を定着させた直後は特に、モルタル８２内に含まれている水分によって溶融ガラス内に泡が生じることがある。又、モルタルが溶融ガラス内に剥がれ落ちる（これをモルタルブツと呼ぶ）こともある。このような泡やモルタルブツの存在は外観の低下や機械的強度などの特性を低下させるといった問題があるし、そのようなものは製品とはならず、破棄しなければならない。更に、オリフィス８１の交換作業を行う際、滞留容器８０やオリフィス８１に付着しているモルタル８２を除去しなければならず、非常に手間がかかる。

上記従来技術の問題点に鑑み、滞留容器とオリフィスとの間のシール構造の影響による泡やモルタルブツの発生を抑制して高品質のガラス製品を得ることができ、それと共にオリフィスの交換作業を簡単に行うことができるオリフィスシール構造、及びガラスびんの製造方法を提供することを目的とする。

本発明のオリフィスシール構造は、所定温度に調整され移送されてきた溶融ガラスを一時的に滞留させ、当該溶融ガラスの出口側に環状端面を有する滞留容器と、前記環状端面に面する環状の接合部を有し、前記滞留容器の出口側で当該滞留容器から流出する前記溶融ガラスを所定の大きさで押し出すオリフィスと、前記環状端面に前記接合部の全周を合わせるように、前記滞留容器の出口側で前記オリフィスを支持する支持機構と、前記支持機構を介して、前記オリフィスの接合部を前記滞留容器の環状端面に押圧する押圧機構と、を備え、前記押圧機構は、前記環状端面の周方向に沿うように同一円周上に位置し、当該環状端面に力を作用させる３つ以上の力点を有しており、これら複数の力点は前記環状端面の中心軸に対して回転対称となる位置に配されている構造である。

本発明によれば、押圧機構が、オリフィスを支持する支持機構を介し、オリフィスの接合部で滞留容器の環状端面を直接的に押圧する。押圧機構は、環状端面の周方向に沿うように同一円周上に位置し、当該環状端面に力を作用させる３つ以上の力点を有しており、これら複数の力点は環状端面の中心軸に対して回転対称となる位置に配されている。そのため、滞留容器の環状端面がオリフィスの接合部で全周に渡って均等に押圧されることになり、オリフィスの接合部と滞留容器の環状端面との間が確実にシールされる。従って、モルタル等を使用する必要がなく、シール材料に起因する泡やモルタルブツを発生させないようにすることができる。オリフィスの交換作業を行う際、滞留容器やオリフィスに付着しているモルタル等を除去する必要はない。

滞留容器の環状端面に、オリフィスから吐出する溶融ガラスをカットする位置に対して当該オリフィスの吐出口の位置を調整する延設部分が形成されていることが好ましい。従来、厚みの大きいモルタルを介して滞留容器とオリフィス間のシールを行っており、その構成のまま、本発明を適用する場合、自ずとオリフィス出口が溶融ガラスのカット位置から遠ざかってしまい、ゴブの品質に影響を及ぼすおそれがある。滞留容器の環状端面に、オリフィスの吐出口の位置を調整する延設部分を形成することで、従来の構成のまま、オリフィス出口を、従来の設置位置に近づけるか、同等の箇所に位置させることができる。

前記オリフィスの接合部の外周側に、前記滞留容器の環状端面との隙間区間を形成する段差部を設け、この段差部にシール材を設けてもよい。この場合、オリフィスの接合部と滞留容器の環状端面とのシール性を向上させることができる。

本発明は、上記のいずれかに記載のオリフィスシール構造を用いたガラスびんの製造方法であって、前記支持機構で前記オリフィスを支持した状態で、前記押圧機構によって当該オリフィスの接合部を前記滞留容器の環状端面に押圧して、当該接合部と環状端面間をシールし、前記滞留容器に一時的に滞留させた溶融ガラスを、前記オリフィスで所要の大きさに押し出し、これをカットしてゴブとし、このゴブをガラスびん成形装置に供給してガラスびんを成形する製造方法である。

本発明によれば、ガラスびんの製造方法で用いるオリフィスシール構造の押圧機構が、オリフィスを支持する支持機構を介し、オリフィスの接合部で滞留容器の環状端面を直接的に押圧する。押圧機構は、環状端面の周方向に沿うように同一円周上に位置し、当該環状端面に力を作用させる３つ以上の力点を有しており、これら複数の力点は環状端面の中心軸に対して回転対称となる位置に配されている。そのため、滞留容器の環状端面がオリフィスの接合部で全周に渡って均等に押圧されることになり、オリフィスの接合部と滞留容器の環状端面との間が確実にシールされる。従って、モルタル等を使用する必要がなく、シール材料に起因する泡やモルタルブツを発生させないようにすることができる。オリフィスの交換作業を行う際、滞留容器やオリフィスに付着しているモルタル等を除去する必要はない。

本発明によれば、滞留容器の環状端面がオリフィスの接合部で全周に渡って均等に押圧され、オリフィスの接合部と滞留容器の環状端面との間が確実にシールされるため、モルタル等を使用する必要がない。これにより、シール材料に起因する泡やモルタルブツが発生せず、高品質のガラス製品を得ることができる。オリフィスの交換作業を行う際、滞留容器やオリフィスに付着しているモルタル等を除去する必要はないため、オリフィスの交換作業を簡単に行うことができる。

本発明の一実施形態に係るオリフィスシール構造を用いたガラスびんの製造方法を説明するための模式図である。 フィーダ装置を構成するオリフィスとその周辺機器を表す断面図である。 支持機構による開閉状態を表す図である。 オリフィスとその周辺機器を下側から見た図である。 力点の数を変更した他の実施形態に係る、オリフィスとその周辺機器を下側から見た図である。 従来のフィーダ装置を構成するオリフィスとその周辺機器を表す断面図である。

発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係るオリフィスシール構造１を用いたガラスびんの製造方法を説明するための模式図である。図２は溶融ガラスのフィーダ装置を構成するオリフィス２とその周辺機器を表す断面図である。

本実施形態のオリフィスシール構造１は、所定温度に調整され移送されてきた溶融ガラス６０を一時的に滞留させる滞留容器３と、この滞留容器３の出口側から流出する溶融ガラス６０を所定の大きさで押し出すオリフィス２と、滞留容器３の出口側でオリフィス２を支持する支持機構４と、支持機構４を介して、オリフィス２を滞留容器３に押圧する押圧機構５とを主に備えている。以下の説明において図１における下側を下側とし、上側を上側とする。

ガラス溶融窯でガラス原料を加熱して溶融させ、この溶融ガラスをガラスフィーダ５０に送る。ガラスフィーダ５０のフォアハース５１で所定温度に調整され移送されてきた溶融ガラス６０を、スパウト６（滞留容器３）に一旦滞留させる。

図示しないフィーダーチューブやプランジャーなどによって、溶融ガラス６０を攪拌し温度を均一にしてその流量を調整し、スパウト６の出口側に設けられたブッシング７（滞留容器３）を通じて、その先のオリフィス２から所定の径で押し出す。オリフィス２から押し出された溶融ガラス６０をシャー５２でカットして溶融ガラスの塊であるゴブ６１とする。このゴブ６１を移送手段５３で移送してガラスびん成形装置５４に供給し、プレスアンドブロー方式やブローアンドブロー方式によってガラス成形品を得る。

より具体的には、ゴブ６１をガラスびん成形装置５４の粗型に供給し、これをプレス成形又はエアによって成形してパリソンとし、これを仕上型に移してガラス成形品を成形する。本実施形態のオリフィス２では、１〜４つの粗型を備えたガラスびん成形装置５４に、１つ又は同時に２〜４つのゴブ６１を供給できるようになっており、１つ又は同時に２〜４つのガラス成形品が得られる。

本説明では同時に２つのガラス成形品を得られるものを代表例として、図２のように、ブッシング７は上下方向に沿って円筒状に形成されており、溶融ガラスの出口側である下端に環状端面７ａを有している。オリフィス２は、全体として下方へ向かうに従って窄むように形成されている。オリフィス２には、オリフィス２の中心軸を挟んで対称位置に設けられた２つの押出口２ａが形成されている。２つの押出口２ａは互いに同形状及び同寸法で形成されている。これにより、スパウト６からブッシング７を通じて入ってきた溶融ガラスは、２つの押出口２ａで２つに分けられ、分けられた２本の溶融ガラスは、全く同じ形状でオリフィス２から押し出される。

オリフィス２はその入口側である上端に、ブッシング７の環状端面７ａに接する環状の接合部２ｓを有している。この接合部２ｓの外周側に、ブッシング７の環状端面７ａとの隙間区間を形成する段差部２ｂが設けられている。この段差部２ｂに、例えばバイオセラミックスファイバー等からなるシール材を設けて、オリフィス２の接合部２ｓとブッシング７の環状端面７ａとのシール性を向上させてもよい。

ブッシング７には、オリフィス２から吐出する溶融ガラスをカットする位置に対して当該オリフィス２の吐出口の位置を調整する延設部分８が形成されている。本実施形態では、この延設部分８の下端面が環状端面７ａとなっている。ブッシング７の外周側に、アダプターリング９やスパウトクーシング１０が設けられており、ブッシング７が所定の位置に固定されている。

支持機構４は、オリフィス２に接触して支持するオリフィスリングホルダー１１及びオリフィス２を閉状態の位置と開状態の位置に開閉自在に状態変更させる開閉手段１２からなる。オリフィスリングホルダー１１は、外側の壁部１３と、この壁部１３の下端から内周側へ延設された円盤状の受板１４からなり、オリフィス２の全体を受けるように形成されている。オリフィス２の下部に段差部２ｃが形成されており、この段差部２ｃにオリフィスリングホルダー１１の受板１４の内端が係合して、オリフィス２がブッシング７の出口側の所定位置に設置されている。この状態で、ブッシング７の環状端面７ａに、オリフィス２の接合部２ｓが直接的に当接している。

図３は支持機構４による開閉状態を表す図である。オリフィスリングホルダー１１は開閉手段１２に固定されている。開閉手段１２は、オリフィスリングホルダー１１の外側の所定箇所を回転軸として、オリフィスリングホルダー１１を開閉自在に状態変更させる。このような支持機構４によって、ブッシング７の環状端面７ａに、オリフィス２の接合部２ｓが合わさるように当該接合部２ｓが全周に渡って支持されている。

図４はオリフィス２とその周辺機器を下側から見た図である。図２及び図４のように、押圧機構５は、３つのネジ部材１５と、これらネジ部材１５の上側に設置された断面矩形状のスペーサリング１６とを有している。スペーサリング１６の上端面１６ａは、オリフィスリングホルダー１１の壁部１３に形成された段差部１３ａに当接している。従ってスペーサリング１６は、各ネジ部材１５とオリフィスリングホルダー１１の段差部１３ａとで挟持されている。

図４のように、３つのネジ部材１５は、それぞれオリフィスリングホルダー１１の周方向に沿って、ブッシング７の環状端面７ａの中心軸ｃ１に対して回転対称となる位置に配されている。即ち本実施形態では、環状端面７ａの中心軸ｃ１に対して、隣り合うネジ部材１５、１５間のなす角度θは１２０°となっている。

各ネジ部材１５を締め込むと、各ネジ部材１５に接触しているスペーサリング１６が上方に移動し、オリフィスリングホルダー１１の壁部１３に形成された段差部１３ａを上方に押圧する。その押圧力がオリフィスリングホルダー１１の受板１４に伝わり、オリフィス２が上方に押圧され、オリフィス２の接合部２ｓにブッシング７の環状端面７ａが押圧される。

各ネジ部材１５の上端がオリフィス２に力を及ぼす力点１７となっている。このように、押圧機構５は、ブッシング７の環状端面７ａの周方向に沿うように同一円周上に位置し、当該環状端面７ａに力を作用させる３つの力点１７を有している。そして、これら３つの力点１７は環状端面７ａの中心軸ｃ１に対して回転対称となる位置に配されている。即ち力点１７の数をｎとした場合、隣り合う力点１７、１７同士の、環状端面１７ａの中心軸ｃ１に対してなす角度θは（３６０°／ｎ）となる。

３つのネジ部材１５による３つの力点１７によって、オリフィスリングホルダー１１を介してオリフィス２が上方に押圧される。３つの力点１７は、環状端面７ａの中心軸ｃ１に対して回転対称となる位置に配されているため、オリフィス２が周方向に沿って均等に押圧され、ブッシング７の環状端面７ａと、オリフィス２の接合部２ｓとが確実にシールされる。

押圧機構５に設ける力点１７は３つに限られるものではなく、中心軸ｃ１に対して回転対称となる位置に配されていれば、力点の数は限定されない。例えば中心軸ｃ１に対して回転対称となる位置に配されるネジ部材を４つ、或いはそれ以上設けることができる。図５のように、ネジ部材１５を中心軸ｃ１に対して回転対称の位置に５つ設けることができる。この場合の隣り合う力点１７、１７同士のなす角度θは７２°である。

本実施形態の構成を備えるオリフィスシール構造１によって、次のガラスびんの製造方法を実施できる。支持機構４でオリフィス２を支持した状態で、押圧機構５によってオリフィス２の接合部２ｓをブッシング７の環状端面７ａに均等に押圧して、接合部２ｓと環状端面７ａ間をシールした後、滞留させた溶融ガラス６０をオリフィス２で所要の大きさに押し出し、これをカットしてゴブ６１とし、このゴブ６１をガラスびん成形装置５４に供給してガラスびんを成形する。

本実施形態のオリフィスシール構造１、及びガラスびんの製造方法によれば、押圧機構５が、オリフィス２を支持する支持機構４を介し、オリフィス２の接合部２ｓでブッシング７の環状端面７ａを直接的に押圧する。押圧機構５は、環状端面７ａの周方向に沿うように同一円周上に位置し、当該環状端面７ａに力を作用させる３つ以上の力点１７を有しており、これら複数の力点１７は環状端面７ａの中心軸ｃ１に対して回転対称となる位置に配されている。

そのため、ブッシング７の環状端面７ａがオリフィス２の接合部２ｓで全周に渡って均等に押圧されることになり、オリフィス２の接合部２ｓとブッシング７の環状端面７ａとの間が確実にシールされる。従ってモルタル等を使用する必要がなく、シール材料に起因する泡やモルタルブツが発生せず、高品質のガラス製品を得ることができる。オリフィス２の交換作業を行う際、ブッシング７やオリフィス２に付着しているモルタル等を除去する必要はない。これによりオリフィス２の交換作業を簡単に行うことができる。

ブッシング７に、オリフィス２から吐出する溶融ガラス６０をカットする位置に対してオリフィス２の吐出口の位置を調整する延設部分８が形成されている。従来、比較的厚みの大きいモルタルを介して、ブッシングとオリフィス間のシールを行っていた。その構成のまま、本発明を適用する場合、自ずとオリフィスの出口が溶融ガラスのカット位置から遠ざかってしまい、ゴブ６１の品質に影響を及ぼすおそれがある。ブッシング７に、オリフィス２の吐出口の位置を調整する延設部分８を形成することで、従来の構成のまま、オリフィス２の出口を、従来の設置位置に近づけるか、又は同じ箇所に位置させることができる。これによりガラス製品の品質を向上させることができる。

開示した実施形態は例示であり制限的なものではない。上記実施形態では、溶融ガラスを送り込むフィーダ装置の一部を表しており、他の形態に係るフィーダ装置に本発明を適用してもよい。他のガラス製品を製造する場合には、スパウト、ブッシング、オリフィスなどの構成部材を、そのガラス製品の製造に応じた仕様に変更すればよい。押圧機構に関し、上記実施形態ではネジ部材を用いて押圧するものとしたが、力点を設けることができれば例えば油圧によるもの等、他の形態を採用してもよい。説明した構成は本発明の効果を損なわない限りにおいて変更可能であり、必要に応じて設けられる他の構成及び部材の形態も限定しない。

１ オリフィスシール構造
２ オリフィス
２ａ 押出口
２ｂ、２ｃ 段差部
２ｓ 接合部
３ 滞留容器
４ 支持機構
５ 押圧機構
６ スパウト
７ ブッシング
７ａ 環状端面
８ 延設部分
１１ オリフィスリングホルダー
１２ 開閉手段
１３ 壁部
１３ａ 段差部
１４ 受板
１５ ネジ部材
１６ スペーサリング
１６ａ 上端面
１７ 力点
ｃ１ 中心軸
θ 角度

Claims (4)

1. 所定温度に調整され移送されてきた溶融ガラスを一時的に滞留させ、当該溶融ガラスの出口側に環状端面を有する滞留容器と、
   前記環状端面に面する環状の接合部を有し、前記滞留容器の出口側で当該滞留容器から流出する前記溶融ガラスを所定の大きさで押し出すオリフィスと、
   前記環状端面に前記接合部の全周を合わせるように、前記滞留容器の出口側で前記オリフィスを支持する支持機構と、
   前記支持機構を介して、前記オリフィスの接合部を前記滞留容器の環状端面に押圧する押圧機構と、を備え、
   前記押圧機構は、前記環状端面の周方向に沿うように同一円周上に位置し、当該環状端面に力を作用させる３つ以上の力点を有しており、
   これら複数の力点は前記環状端面の中心軸に対して回転対称となる位置に配されているオリフィスシール構造。
2. 前記滞留容器の環状端面に、前記オリフィスから吐出する溶融ガラスをカットする位置に対して当該オリフィスの吐出口の位置を調整する延設部分が形成されている請求項１に記載のオリフィスシール構造。
3. 前記オリフィスの接合部の外周側に、前記滞留容器の環状端面との隙間区間を形成する段差部が設けられており、この段差部にシール材が設けられている請求項１又は２に記載のオリフィスシール構造。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のオリフィスシール構造を用いたガラスびんの製造方法であって、
   前記支持機構で前記オリフィスを支持した状態で、前記押圧機構によって当該オリフィスの接合部を前記滞留容器の環状端面に押圧し、当該接合部と環状端面間をシールした後、前記滞留容器に一時的に滞留させた溶融ガラスを、前記オリフィスで所要の大きさに押し出し、これをカットしてゴブとし、このゴブをガラスびん成形装置に供給してガラスびんを成形するガラスびんの製造方法。

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