JP2020066572A - ガラス半製品を熱間成形するための方法および装置ならびに熱間成形されたガラス容器 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱間プロセスにおいてガラス半製品を成形するための方法および装置に関する。特に、本発明は、洗浄間隔の延長により良品(Gutstueck)の生産を高めることを可能にする、該当する変形プロセス用の方法ならびに装置に関する。さらに、本発明は、中空ガラス品に関する。
従来技術からは、中間材料とも呼ばれる半製品から、変形プロセスによりガラス品を製造する方法が公知である。つまり、短い管部分の一端を、ガラスの成形温度まで加熱し、1つまたは複数の成形ステップにより、適切な成形工具を用いて望みの形にするというやり方で、例えば、医薬品用途用のガラスバイアルをガラス管から製造する。内側形状は、通常、管末端部内へと挿入されるピンによって成形する。成形プロセスの最中、半製品は回転する。その際、ピンの形および寸法が、ガラスバイアルの内部形状を定義する。変形は、ガラス管をピンに押し付けると同時にガラス管の外側を成形する外側成形工具により行う。その際、ガラス管および外側成形工具が回転する。外側成形工具は、成形面を有する成形ローラを含む。
本発明の課題は、定義された内部形状および外部形状を有するガラス品を製造するための、従来技術の前記の不利点を有さない装置を提供することにある。本発明のさらなる課題は、該当する製造方法ならびに中空ガラス品の提供にある。
本発明の課題は、独立請求項の主題によってすでに解決される。本発明の有利な実施形態および発展形態が、従属請求項の主題である。
− 軟化するまでガラスを加熱するための装置、
− 半製品を成形するための、少なくとも1つの内側成形工具および1つの外側成形工具(ただし、その外側成形工具は、成形面を有する成形ローラを含み、かつ半製品の外側側面(Mantelflaeche)の成形に利用される)、ならびに成形ローラを収容するための装置、および
− 潤滑油放出用流出口を備えた、成形ローラの成形面上に潤滑油を塗布するための装置を有する成形ステーション
(ただし、成形ローラは、収容装置内に自由回転可能に支承されており、かつロック式固定装置により、成形プロセス中は、不動に固定可能である、ないしは固定されている)
を有する。
接線方向勾配平均値/軸方向勾配平均値<0.60
が当てはまる。
接線方向勾配平均値/軸方向勾配平均値<0.45
が当てはまる。
以下では、例示的実施形態および図1から17を手がかりに本発明をさらに詳細に説明する。
Claims (31)
- 少なくとも1つの
− 軟化するまでガラスを加熱するための装置、
− 半製品の内側側面を成形するための1つの内側成形工具
− 成形面を有する成形ローラを含む、半製品の外側側面を成形するための少なくとも1つの外側成形工具、成形ローラを収容するための装置、および
− 潤滑油放出用流出口を備えた、成形ローラの成形面上に潤滑油を塗布するための装置
を含む、ガラス製半製品を製造するための装置であって、
成形ローラが、収容装置内に自由回転可能に支承されており、かつロック式固定装置により、成形プロセス中は固定可能であり、成形ローラの固定が、取外し可能な結合で行われるため、個々の成形プロセス間では成形ローラを取り外して、固定装置内において角度αだけ回転させることができる、ガラス製半製品を製造するための装置。 - 管状半製品を成形するために形成されている、請求項1記載の装置。
- 前記成形ローラが、前記成形ローラの回転軸に対して垂直な中心面において円形断面を有する、請求項1または2記載の装置。
- 前記成形ローラが、前記成形ローラの回転軸に対して垂直な中心面において、複数の成形面を伴う多角形断面を有する、および/またはその成形面の稜が、平坦、凸形または凹形である、請求項1から3までのいずれか1項記載の装置。
- サイクルごとに一回、前記成形ローラの前記成形面の一部上に潤滑油を塗布する、および/または前記潤滑油塗布装置の前記流出口と前記成形工具とが、前記半製品の回転軸の周りに、少なくとも45°の角距離で配置されているように、前記装置内で前記潤滑油塗布装置が配置されている、請求項1から4までのいずれか1項記載の装置。
- 前記潤滑油を、滴下注油器、特に、自動一定放出を用いた滴下注油器により塗布する、および/または塗布ごとに放出されるオイル量が、0.01から0.1gの範囲、特に好ましくは0.03から0.05gの範囲にある、請求項5記載の装置。
- 前記装置が、前記成形ローラ収容装置と直接的または間接的に結合している冷却体を有し、かつ前記成形ローラが冷却体と熱接触しており、その冷却体が、好ましくは内部冷却剤を有するため、プロセス熱が搬出され得る、請求項1から6までのいずれか1項記載の装置。
- 前記成形ローラが空冷を有する、請求項1から7までのいずれか1項記載の装置。
- 少なくとも、次の方法ステップa)からc):
a)ガラス製半製品の準備、およびガラスが軟化するまでの加熱、
b)成形ステップにおける、成形工具を用いた、特に、請求項1から8までのいずれか1項記載のガラス成形装置を用いた半製品の成形、ただし、
− その半製品が、内側成形工具上で配置され、その中心点を回る回転運動を示す、
− 半製品の外側側面を、少なくとも1つの外側成形工具によって成形し、その外側成形工具が、少なくとも1つの成形面を伴う少なくとも1つの成形ローラを有し、かつその成形ローラが取外し可能なロック装置により収容装置に固定されているため、成形工程中、成形面と半製品との間で相対運動が行われる、
− 成形面の、少なくとも、成形工程中に半製品と接触する部分が、潤滑剤であるオイルによって覆われている、
c)ロック装置の取外し、角度α分の成形ローラの回転、および成形ローラの改めての固定により、ステップa)からb)を繰り返した場合、成形ローラの成形面の別の一部が半製品と接触することになる
を含むガラス成形方法であって、方法ステップa)からc)のうちの1つのステップの最中に、オイルが、オイルを塗布する時点では半製品と接触していない成形面の一部上へと塗布される、方法。 - ステップa)において管状半製品を準備する、請求項9記載の方法。
- 前記成形ローラの回転軸に対して垂直な中心面において円形または多角形の断面を有する、好ましくは前記成形ローラの回転軸に対して垂直な中心面において円形断面を有する成形ローラを利用して、前記半製品の前記外側側面を成形する、請求項9または10記載の方法。
- 各サイクルにおいて、好ましくは滴下注油器により、特に好ましくは、自動一定放出を用いた滴下注油器により、前記成形ローラの前記成形面の一部上に潤滑油を塗布する、請求項9から11までのいずれか1項記載の方法。
- 各オイル放出工程において、0.01から0.1g、好ましくは0.03から0.05gのオイルを塗布する、請求項9から12までのいずれか1項記載の方法。
- 前記成形プロセス中に、熱伝導を利用して、前記成形ローラから熱を搬出する、請求項9から13までのいずれか1項記載の方法。
- 前記成形プロセス中に、冷却媒体で、好ましくは冷却液で、特に好ましくは水で前記外側成形工具を十分にすすぐ、請求項9から14までのいずれか1項記載の方法。
- 前記成形プロセス中に前記半製品と接触している前記成形面の一部を、ガス流、好ましくは空気流によって冷却する、請求項9から15までのいずれか1項記載の方法。
- 前記成形プロセス中に、前記成形ローラの前記成形面が、最大限250°、好ましくは最大限180℃、特に好ましくは最大限100℃を有する、請求項9から16までのいずれか1項記載の方法。
- ステップc)において、前記成形ローラを、1から60°の範囲の角度αだけ、好ましくは3から10°の範囲の角度aだけ回転させる、請求項9から17までのいずれか1項記載の方法。
- ステップc)の後に前記成形ローラを洗浄するためのステップd)を行い、その洗浄ステップd)を、早くとも、ステップa)からc)を10000回繰り返した後、好ましくは、早くとも、ステップa)からc)を20000回繰り返した後、特に好ましくは、早くとも、ステップa)からc)を40000回繰り返した後、および/または早くとも、少なくとも4h、好ましくは少なくとも8h、特に好ましくは少なくとも24hの停止時間後に行う、請求項9から18までのいずれか1項記載の方法。
- ステップc)の後に、前記成形ローラを洗浄するための洗浄ステップe)を行い、前記成形ローラの前記成形面の一部、好ましくは、先行するステップb)において前記半製品と接触していた、前記成形ローラの前記成形面の一部を洗浄し、そのステップe)を、新しい半製品によりステップa)からc)を繰り返す最中に行う、請求項9から18までのいずれか1項記載の方法。
- 前記潤滑油を、ステップe)とa)との間に塗布する、請求項12から20までのいずれか1項記載の方法。
- 請求項9から21までのいずれか1項記載の方法によって製造されるか、または製造可能である中空ガラス品であり、そのガラス品は、ネック領域またはショルダー領域および壁を有する容器または容器部分であり、そのガラス品は、容器の壁およびネック領域またはショルダー領域を含み、壁は円形断面または楕円形断面を有し、容器は中空ガラス品の外側ガラス表面上に特徴的表面領域を有し、かつその特徴的表面領域中の接線方向勾配平均値と軸方向勾配平均値との間の比率に関して、
接線方向勾配平均値/軸方向勾配平均値<0.6
が当てはまる中空ガラス品。 - 前記特徴的表面領域中の前記接線方向勾配平均値と前記軸方向勾配平均値との間の比率に関して、
接線方向勾配平均値/軸方向勾配平均値<0.45
が当てはまる、請求項22記載の中空ガラス品。 - 前記特徴的表面領域の高度プロファイルが異方性を有する、請求項22または23記載の中空ガラス品。
- 前記特徴的領域が、前記ガラス品の縦軸と平行に測定した、高まった平均表面粗さRz軸方向を有する断片を有し、その、高まった平均表面粗さRz軸方向を有する断片が、前記特徴的領域の全周にわたって延在する、請求項22から24までのいずれか1項記載の中空ガラス品。
- 少なくとも1つの、高まった平均表面粗さRz軸方向を有する断片が、一周する溝または筋目を有する、請求項25記載の中空ガラス品。
- 前記ガラス品が、瓶、バイアル、カルプーレ一部分であり、かつ前記特徴的領域が、クリンプネックの外面によって形成されるか、または前記ガラス品がシリンジであり、かつ前記特徴的領域が、コーンチップの外面によって形成される、請求項22から26までのいずれか1項記載の中空ガラス品。
- 前記ガラス品が、医薬品一次包装の一部分、好ましくは薬用バイアルである、請求項22から27までのいずれか1項記載の中空ガラス品。
- 前記ガラス品がホウケイ酸ガラスである、請求項22から38までのいずれか1項記載の中空ガラス品。
- 前記ガラス品が、ガラス管の熱間成形によって製造され、および/またはその高さに沿って、壁厚が一定である管状断片を有し、その断片では、壁厚の標準偏差が0.05mm未満である、請求項22から29までのいずれか1項記載の中空ガラス品。
- 前記特徴的表面領域が、前記管状断片の範囲外に位置し、かつ前記ガラス品の末端領域に位置し、前記ガラス品の前記特徴的表面領域の範囲にある直径が、前記管状断片にある直径よりも小さい、請求項30記載の中空ガラス品。
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