JP4088035B2 - 集塊形成を制御する装置 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は溶解したガラスを扱う装置に関し、特に、ガラスの集塊をガラス形成機械まで送るために使用される周知のタイプのプランジャを制御する装置に関する。
【０００２】
（通常、容器である）ガラス製品の製造において、技術的に集塊（ゴブ）と称されている溶解したガラスの個々の集塊を一連のガラス形成モールドにおいて形状を付けることは通常のやり方である。これらのモールドは、溶解ガラスの各集塊を所望形状およびサイズの容器あるいはその他の対象物に変換する、概ね所謂個別のセクションからなるガラス形成機械に設置されている。
【０００３】
最終的に形成された対象物の均一性を保つために、それら対象物を形成するために使用される集塊の均一性を保つ必要があり、この目的のために何十年にも亘り著しい努力がなされてきた。
【０００４】
標準的な方法は、前炉を介してガラス炉に接続されているガラスフィーダの基部におけるオリフィスからガラスの塊を押し出し、前記フィーダの下方に位置したせん断機によって高度に粘性の溶解ガラスの突出した塊の下端から各集塊をせん断することによってガラスの所謂押し出し成形塊から集塊を切断することにより溶解ガラスの集塊を形成することである。押し出し成形は従来からオリフィスの上方に位置した垂直方向に往復運動するプランジャによって促進される。
【０００５】
一連の集塊の正確なサイズ、形状および温度はせん断機の制御、ガラスの温度、ガラスがそこを通して押し出されるオリフィスの形状、特にプランジャによって前記オリフィスを通されるガラスの塊の押し出しの機械的な制御を変更することにより変えることが可能である。プランジャが下方へ運動するにつれて、プランジャの運動によってガラスがオリフィスを通して押し出しされるようにする。集塊の切断に続いて、プランジャが上昇するにつれて、溶解したガラスはプランジャが次の下方運動を開始するまではオリフィス内で保持されるに十分粘性である。
【０００６】
既存の制御装置はプランジャの運動を制御するために、従来から、モータ、歯車装置、カム、フォロワおよび類似の機械的装置を含んでいる。これらの装置は摩耗し、エラー運動をする可能性があり、高度の保守作業を必要とする。それらはまた、調整が困難で（通常著しい停止時間を要する）、特に特定の対象物の形成作業のためにセットアップが困難である。その他の周知の装置としてはカム、フォロワ、およびその他の機械的装置に代わるボールねじあるいはリードねじを含むが、それらもまた、既存の機械的装置と同様摩耗する可能性がある。そのような装置の例が欧州特許第０６１２６９８号および同第０６０３７７１Ａ１号に示されている。
【０００７】
本発明者は制御されたリニアモータ駆動によってそこからガラスの集塊が切断されるガラスの一連の塊を押し出すためにプランジャを往復運動させることにより極めて満足の行く結果が得られうることを発見した。
【０００８】
本発明によれば、溶解したガラスフィーダの基部に位置したオリフィスでの集塊の形成を制御する装置であって、オリフィスの上方で垂直方向に整合可能であるプランジャと前記プランジャを垂直に往復運動させる手段とを含み、リニアモータと、該リニアモータの一部を形成する可動の作動部材と垂直方向に往復運動可能プランジャを接続する手段とを含む装置が提供される。
【０００９】
そのような装置の詳細は、例示のみとして提供し、添付の概略図に示されている本発明の2種類の代替実施例の以下の説明から明らかとなる。
【００１０】
先ず図１から図４までに示す実施例を参照すれば、面板７にボルト止めされた耐火ボウルの鋼製ケーシング６内に位置した耐火ボウル５の基部にあるオリフィス３１を通るガラスの流量を制御するプランジャユニットの第１の好適設計が示されている。全体的に１で指示する組み立て体は鋼製ケーシング６の近傍で面板７にボルト止めされた垂直方向に装着されたリニアモータ支持構造体１０を含む。(例えばマックゴージ（ＭｃＧｅｏｇｈ―ＲＴＬのマーク４ｅｘタイプである）垂直方向に向いたリニアモータ８はその基部２３の近傍で支持構造体１０に装着されている。底部ベアリングキャリヤ９が周知のナットーボルト装置によって支持構造体１０の頂部に水平方向に接続されており、頂部ベアリングキャリヤ１２が周知の装置によって底部ベアリングキャリヤ９の頂部に装着されている。また、前記組み立て体１には大きな中空のシャフト１１が含まれており、該シャフト１１はベアリングキャリヤ９内で垂直方向に向いており、前記の大きな中空のシャフト１１の頂部にプランジャキャリヤ３が装着され、前記プランジャキャリヤ３の端部に少なくとも１個のプランジャ４が固定され、溶解したガラスの浴３０中へ降下しており、かつ頂部ベアリングキャリヤ１２が含まれ、該キャリヤが周知のスタッドーボルト装置によって大きな中空のシャフト１１の上面に接続されている。小さい中空のシャフト組み立て体１３は大きな中空のシャフト１１と同心状である。また、前記組み立て体１には支持構造体１０によって支持され、リニアモータ８の下方に位置しているエアリザーバ１８が含まれている。エアリザーバ１８は空気を基部２３を介してモータ８の底部分に供給する少なくとも一本のエアパイプ１９によってモータ８に接続されている。
【００１１】
プランジャキャリヤ３の正確な位置は、ここでは単に概略的に示し、例えばねじを切ったボルトとロックナット、あるいは制御可能なモータ駆動位置決め機構でよい水平方向の調整機構２６によって調整可能である。これによってプランジャ３を図１から図３までから見て左右方向に制御調整可能とする。図２および図４に示し、図１においては判り易くするために省略しているがウオーム駆動装置として例示している角度調整機構２７と共に、オリフィス３１の上方でのプランジャ４の正確な同心状整合を可能とする。
【００１２】
前記組み立て体１の運動は制御装置２８からリニアモータ８にパワーを供給することによって提供される。パワーの供給作業は周知の基準点からモータ8の一部を形成するモータシャフト２１まで展開される。モータシャフト２１はここでは支持ローラベアリングとして示されている接触装置２２を介して大きな中空のシャフト１１のシールされた端部と接触している。モータシャフト２１の延長部によって底部ベアリングハウジング９内に位置した大きな中空のシャフトベアリング１５内で大きな中空のシャフト１１を持ち上げることによってプランジャキャリヤ３を持ち上げ、該プランジャキャリヤはプランジャ４を所定の基準点から持ち上げる。シャフトの延長は、その延長の限度がリニアモータ８内の内部位置変換器(図示せず)、あるいは外部の位置変換器のいずれかによって規定されるように達成されるまで制御装置２８によって制御される。次いで、リニアモータのシャフト２１の運動が、制御装置２８によって規定されるように後退限度に達するまで制御され、かつ所定の要領でモータ８の本体中へ後退するよう制御される。この後退の間の正確な時間／速度／位置の関係は実際にはリニアモータの作動を制御するプログラムを変更することにより簡単に変更可能であり、前記リニアモータの作動は電気制御装置が広範囲の諸々の運動を容易に提供し集塊の形成が最適な要領で、かつ高度の繰返し性で起こりうるようにする。
【００１３】
リニアモータ８はプランジャキャリヤ３の昇降の全体作動においてエアリザーバ１８によって提供されるエアクッションによって助勢される。エアリザーバ１８はパイプ２０を介する調整された空気供給によって最小の圧力に保持され、その最小圧力は組み立て体１の運動要素の質量を支持し、緩衝するに十分なものである。モータシャフト２１がモータ８の本体から延長すると、空気はリザーバ１８からパイプ１９に沿って基部２３を介してモータ８の本体中へ入る。モータシャフト２１がモータ８の本体中へ後退すると、空気はモータ８の本体からパイプ１９を介してエアリザーバ１８中へ戻る。空気均衡装置の作用は前記組み立て体１の可動部分の質量による重力を克服するためのモータ８のパワー消費量を減少させることである。
【００１４】
小さい中空のシャフト１３はプランジャキャリヤ３の正確な運動を保証するための案内および安定化機構として作用する。小さい中空のシャフト１３は大きな中空シャフト１１と同じ運動で頂部ベアリングキャリヤ１２内を摺動し、周知のスタッドーボルト装置によって大きな中空シャフト１１に固定されている。小さい中空のシャフト１３の頂部にプランジャキャリヤ３が非制御状態で垂直軸心の周りで回転するのを阻止する回転防止シャフト１４が取り付けられている。回転防止シャフト１４は図１に示すように頂部ベアリングキャリヤ１２の本体内で垂直方向に摺動する。
【００１５】
図３は前記組み立て体１の作動を明らかにするために各種要素を断面で示している。底部ベアリングハウジング９および大きな中空シャフトベアリング１５の他に、小さい中空のシャフト１３と回転防止シャフト１４用のベアリング１７が詳細に示されている。
【００１６】
図５から図８を参照すれば、例えばＬＡＲタイプの密閉されたリニアモータインドロマット（Ｉｎｄｒｏｍａｔ）のような代替リニアモータ２９を利用した組み立て体２を示す。（図１に示すように）エアリザーバ１８から提供される空気による助勢を利用するモータ８とは対照的に、リニアモータ２９のモータシャフト２４はモータ２９の本体の基部の下方で突出するよう延長し、空気による助勢は何らない。外部位置変換器が図５において２５に位置され、制御装置２８のための閉鎖ループ系のための位置フィードバックを提供する。前記組み立て体１において示すように第１の好適設計のモータ８は内部変換器（図示せず）を組み込んでいるが、第２の好適設計のモータ２９の設計では内部位置変換器を含んでおらず、従ってモータ２９の必要な制御を提供するには２５において内部位置変換器を含んでいない。
【００１７】
水平方向の調整機構２６と関連し、オリフィス３１の上方でプランジャ４の正確な同心状整合を可能とする角度調整機構２７が図６に示されている（しかしながら、判り易くするために図５では省略されている）。図５から図８までに示す装置の作動モードは図１から図４までに関して前述したものと同じである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるプランジャユニットの第１の好適設計の概略側面図である。
【図２】図１の線Ｉ−Ｉに沿って見た図１に示す設計の端面図である。
【図３】図１に示す設計の一部の増尺し、部分的に断面で示す図である。
【図４】図２と類似であるが、部分的に断面で示す図である。
【図５】代替的なリニアモータを利用したプランジャユニットの第２の好適設計の概略側面図である。
【図６】図５の線ＩＩ―ＩＩに沿って見た図５に示す設計の端面図である。
【図７】図５に示す設計の一部の増尺して部分的に断面で示す図である。
【図８】図６と類似であるが、部分的に断面で示す図である。

Claims (5)

1. 溶解ガラスフィーダの基部に位置したオリフィス（３１）における集塊の形成を制御する装置において、前記オリフィスの上方で垂直方向に整合可能なプランジャ（４）と前記プランジャを垂直方向に往復運動させる手段とを含み、リニアモータ（８）と前記の垂直方向に往復運動可能プランジャ（４）を前記リニアモータの一部を形成する可動の作動部材（２１）に接続する手段とを含むことを特徴とするオリフィスにおける集塊の形成を制御する装置。
2. 前記リニアモータ（８）が可動部分（２１）の運動方向を垂直にして前記フィーダの近傍で枠組み（１０）に装着されており、前記集塊形成制御装置が一端でプランジャを坦持し、他端で前記作動部材（２１）と係合することにより上下に運動可能である概ね水平のブリッジ（３）を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記ブリッジ（３）が前記枠組み（１０）に垂直方向に運動可能に装着されており、更に、前記プランジャ（４）を前記オリフィス（３１）と整合させ得る調整機構が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 前記リニアモータ（８）と関連して、作動可能部材の位置を検出する手段と、その作動位置および所定の制御プログラムによって前記作動可能部材の位置を制御する制御手段（２８）とを含むことを特徴とする請求項１から３までのいずれか1項に記載の装置。
5. 前記プランジャ（４）、作動可能部材（２１）およびその他のいずれかの垂直方向に往復運動可能な要素の重量がその往復運動の少なくとも一部に亘ってエアクッション（１８）によって支持されることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の装置。

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