JP4194916B2

JP4194916B2 - ガラス素地切断装置

Info

Publication number: JP4194916B2
Application number: JP2003363019A
Authority: JP
Inventors: 文雄川地
Original assignee: NIHON TAISANBIN KOGYOU KABUSHIKI KAISHA
Current assignee: NIHON TAISANBIN KOGYOU KABUSHIKI KAISHA
Priority date: 2003-10-23
Filing date: 2003-10-23
Publication date: 2008-12-10
Anticipated expiration: 2023-10-23
Also published as: JP2005126276A

Description

この発明はガラス素地の切断装置に関する。

溶解炉で溶解されたガラス素地はガラス製品の成形に必要な温度に調整されて、スパウトと呼ばれるガラス素地溜め部を経て、所定の大きさのガラス塊（ゴブ）に切断されて成形装置に供給される。ガラス素地を所定の大きさに切断するために、ガラス素地溜め部下部のオリフィス下方に切断刃を有する切断装置が配設される。

製びん機等のガラス成形機に用いられている従来のガラス素地切断装置としては、互いに対向する左右の切断刃をアームに取り付け、これを円弧状又は平行に開閉して切断するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。しかるに、近年の高速生産の要請から、ガラス素地の温度を高くして粘性を下げ、切断刃を高速作動するにあたって、次のような問題点が指摘されている。

例えば、切断刃を取り付けたアームが円弧状に開閉する切断装置（これが現在最も一般的に用いられている）にあっては、アームの開閉サイクルを早くすると、アームに取り付けられた切断刃の閉鎖が不十分となってガラス素地の切断が不完全となり、ガラス塊の糸引きやウインナ状に連結するなどの不具合を生ずることがあった。

また、円弧状に開閉するアームの切断刃にあっては、アーム開閉の支点に近い部分ではガラス素地に早く接して遅く離れ、反対にアームの支点から離れた部分ではガラス素地に遅く接して早く離れることになる。このことは、切断刃が接するガラス素地の切断面において接触時間が異なることによる温度差や形状の不安定化を招く。殊に、アームの軸方向に複数の切断刃を設けた切断装置では、この傾向がより大きくなって、ガラス塊の品質が安定しないという問題を惹起する。

さらに、切断刃をガラス素地に対して円弧状あるいは平行に開閉するいずれのタイプにあっても、高速生産の要請からガラス素地の温度を高くして粘性を低くした場合には、ガラス素地の切断時に、粘性の低い柔らかいガラス素地が切断刃の上面に乗っかって切断刃の動きとともにその移動方向に振られて曲がってしまうという、いわゆる「バナナゴブ」現象が起きやすい。このような現象が起きると、下部に微細な傷がついたりあるいは不均一な温度のガラス塊となりやすく、成形品の品質に少なからぬ影響を与える。
特表平１０−５１１６３３号公報（第４，５頁、第１，２図）

この発明は、このような状況に鑑み提案されたものであって、ガラス素地の切断に際して確実な切断ができ、温度差や変形あるいは傷のない安定した品質のガラス塊を得ることができ、併せて、高速生産に適合し耐久性能を備えかつ経済的にも有利なガラス素地の切断装置を提供することを目的とする。

すなわち、請求項１の発明は、ガラス素地溜め部より流下するガラス素地を左右の切断刃によって所定大きさのガラス塊に切断する装置において、機台（５１）に取り付けられた単一の駆動部（５２）と、前記駆動部によって回転する左右の作動部材（５５，５６）と、前記各作動部材と一体に回転し、第１カム部（６５，６６）と第２カム部（６７，６８）とをそれぞれ備えた左右のカム部材（６１，６２）と、前記各カム部材の第１カム部と係合する第１係合部（７１，７２）を備え、前記カム部材の回転とともに前記機台に設けられた縦レール（５９）に沿って上下動する昇降部材（７０）と、前記各カム部材の第２カム部と係合する第２係合部（８３，８４）を備え、前記カム部材の回転とともに前記昇降部材に設けられた横レール（７７）に沿って互いに接近離間するように左右動する左右の支持部材（８１，８２）と、前記各支持部材に互いに対向して配置された左右の切断刃（９１，９２）とを有し、前記各切断刃は、互いに離間された待機位置（Ｐ，Ｐ１）から切断位置（Ｃ）に向かって水平方向に前進し下降して（Ｓ１）前記ガラス素地を切断（Ｃ）した後、下降し水平方向に後退し（Ｓ２）、その後上昇して前記待機位置に戻る移動軌跡を描くように構成されていることを特徴とするガラス素地切断装置に係る。

請求項１の発明に係るガラス素地切断装置によれば、ガラス素地溜め部より流下するガラス素地を左右の切断刃によって所定大きさのガラス塊に切断する装置において、機台（５１）に取り付けられた単一の駆動部（５２）と、前記駆動部によって回転する左右の作動部材（５５，５６）と、前記各作動部材と一体に回転し、第１カム部（６５，６６）と第２カム部（６７，６８）とをそれぞれ備えた左右のカム部材（６１，６２）と、前記各カム部材の第１カム部と係合する第１係合部（７１，７２）を備え、前記カム部材の回転とともに前記機台に設けられた縦レール（５９）に沿って上下動する昇降部材（７０）と、前記各カム部材の第２カム部と係合する第２係合部（８３，８４）を備え、前記カム部材の回転とともに前記昇降部材に設けられた横レール（７７）に沿って互いに接近離間するように左右動する左右の支持部材（８１，８２）と、前記各支持部材に互いに対向して配置された左右の切断刃（９１，９２）とを有し、前記各切断刃は、互いに離間された待機位置（Ｐ，Ｐ１）から切断位置（Ｃ）に向かって水平方向に前進し下降して（Ｓ１）前記ガラス素地を切断（Ｃ）した後、下降し水平方向に後退し（Ｓ２）、その後上昇して前記待機位置に戻る移動軌跡を描くように構成されているものであるから、高温の粘性が低いガラス素地であっても、切断されるガラス素地が切断刃上に乗っかることを防止でき、定められた形状で温度差のない安定した品質のガラス塊を得ることができ、高速生産に適合し耐久性能を備えかつ経済的にも有利なガラス素地の切断装置とすることができる。

以下添付の図面に従ってこの発明を詳細に説明すると、図１はこの発明のガラス素地切断方法の一実施例を示す概略断面図、図２は切断刃の移動軌跡を示す図、図３は図１の方法を実施する切断装置の一例を一部切欠部として表した断面図、図４は図３の切断装置の要部を分解して表した斜視図である。

図１に示すように、ガラス素地切断方法は、ガラス素地溜め部１０より流下するガラス素地２０を水平方向に互いに接近または離間する左切断刃９１と右切断刃９２とによって所定大きさのガラス塊２１に切断する。図１において、符号１１はガラス素地溜め部１０と連通するガラス溶解炉、１２はガラス素地溜め部１０内のガラス素地を押し出すプランジャー、１５は所定量のガラス素地を流出するようにガラス素地溜め部１０の下部に交換可能に配置されたオリフィス、１６は切断されたガラス塊２１を成形型等へ誘導するガイド部、８１Ｂ及び８２Ｂは左右の切断刃９１，９２が取り付けられたアーム部である。

この方法にあっては、図１中に符号Ｔ、Ｔでその移動軌跡を示したように、前記ガラス素地２０の切断に際して、左右の切断刃９１，９２は、それらの待機（後退）位置Ｐ，Ｐ１から、それぞれ前進し下降し（Ｓ１）、ガラス素地２０を切断（Ｃ）する。その後各切断刃９１，９２は、それぞれ下降し後退し（Ｓ２）、さらにそれぞれ上昇して前記待機位置Ｐ，Ｐ１に戻る（Ｓ３）ように動作する。

図中鎖線で示す切断刃位置Ｑ、Ｑ１はガラス素地２０を切断（Ｃ）する位置である。ガラス素地溜め部１０のオリフィス１５から流下するガラス素地２０に対して、水平方向に互いに接近または離間する左切断刃９１と右切断刃９２は、図のように、それぞれ前進し下降し（Ｓ１）、ガラス素地２０を切断（Ｃ）し、その後それぞれ下降し後退する（Ｓ２）ものであるから、各切断刃９１，９２はガラス素地２０に対して均一に接し、かつ該切断刃９１，９２の上部にガラス素地２０が乗っかることを防止する。これによって、前記したような、温度差や形状の不安定化が回避され、かつ切断刃９１，９２の上部にガラス素地２０が乗っかって切断刃の移動方向に曲がるバナナ現象が防止され、ガラス素地の温度が高く粘性の低いガラス素地であっても、安定した所定の品質のガラス塊を得ることができる。

図２は、上記切断刃９１，９２の移動軌跡を示す図で、（１）の移動軌跡Ｔが図１の実施例のものである。このほかに、（２）の移動軌跡Ｔ１として示すように、切断位置Ｃからわずかに垂直に下降したり、あるいは、（３）の移動軌跡のように、前進、下降、後退が直線状に行われることを拒絶するものではない。

以下添付の図面の図３及び図４に従って、上記方法を効果的に実現する切断装置とともにさらに詳しく説明する。図示のガラス素地切断装置は、前記したガラス素地溜め部１０より流下するガラス素地２０を左右の切断刃９１，９２によって所定大きさのガラス塊に切断する装置において、前記各切断刃を水平方向に互いに対向して平行に接近離間するように進退させる水平動機構Ｈと、前記水平動機構を上下方向に作動させる上下動機構Ｖとを有し、前記各切断刃９１，９２を、それらの待機位置Ｐ，Ｐ１から前進し下降して（Ｓ１）前記ガラス素地を切断した（Ｃ）後、下降し後退し（Ｓ２）、その後上昇して前記待機位置に戻る（Ｓ３）ようにしたものである。

この実施例では、前記水平動機構Ｈと前記上下動機構Ｖが単一の駆動部５２によって駆動される装置が示される。このように、単一の駆動部５２によって駆動することによって、より効果的で効率のよい装置とすることができる。

さらに、上記単一の駆動部５２によって駆動される切断装置に関し、駆動部５２と、左右の作動部材５５，５６と、左右のカム部材６１，６２と、昇降部材７０と、左右の支持部材８１，８２と、左右の切断刃９１，９２を有することを特徴とする。以下説明する。

駆動部５２は、図３から理解されるように、固定部である機台５１に取り付けられた単一の駆動モータ５２Ａと該駆動モータ５２Ａの回転軸５２Ｂに結合された駆動ギア５３を含む。駆動モータ５２Ａは公知のサーボモータが好ましい。

作動部材５５，５６は、図４に示したように、前記駆動部５２の駆動ギア５３と歯合して回転するギアよりなり、駆動ギア５３に対して左右対称位置に配置される。図の符号５５Ａ，５６Ａは作動部材５５，５６の回転軸で、５５Ｂ，５６Ｂは機台５１に設けられた回転軸５５Ａ，５６Ａのための軸受けである。

カム部材６１，６２は、図４に示すような板状体よりなり、前記各作動部材５５，５６の回転軸５５Ａ，５６Ａと連結されていて、前記各作動部材５５，５６と一体に回転する。各カム部材６１，６２は、第１カム部６５，６６と第２カム部６７，６８とをそれぞれ備えている。図示の実施例では、各カム部材６１，６２の板状体の外周部分が第１カム部６５，６６とされており、また各カム部材６１，６２の板状体の板面部分に突設された自由回転体が第２カム部６７，６８とされている。なお、第２カム部材６７，６８は次述する昇降部材７０の空間部を貫通して駆動部５２と反対側に突出して形成されている。これらの第１カム部６５，６６と第２カム部６７，６８は、以下に述べる各係合部と係合して所定の動き（前記した移動軌跡参照）をなすように、所定の位置に形成配置されるものであることはいうまでもない。

昇降部材７０は、図示したような枠状体よりなり、上記した左右のカム部材６１，６２の第１カム部６５，６６と係合する第１係合部７１，７２を備えている。この例では、図４からよく理解されるように、支持部材７０の枠状体の後面側（駆動部５２側）上部に突設された自由回転体によって第１係合部７１，７２が形成されている。この第１係合部７１，７２は前記したカム部材６１，６２の第１カム部６５，６６と係合して、前記カム部材６１，６２の回転とともに、昇降部材７０の縦スライダ７５，７６が前記機台５１に設けられた縦レール５９に沿って滑動し、もって昇降部材７０を図４の符号Ｙ−Ｙ方向に上下動させる。このように、第１カム部６５，６６の回転動は、第１係合部７１，７２によって上下動に変換される。これが前記上下動機構Ｖに該当する。

一方、左右の支持部材８１，８２は、図４に図示したように、縦長の本体部材８１Ａ，８２Ａと該本体部材８１Ａ，８２Ａから駆動部５２と反対側の水平方向に延設されたアーム部８１Ｂ，８２Ｂとからなる側面逆Ｌ字状に形成されていて、本体部材８１Ａ，８２Ａの後面側（駆動部５２側）に、前記各カム部材６１，６２の第２カム部６７，６８と係合する第２係合部８３，８４を備えている。この例では、第２係合部８３，８４は、図４に図示したように、前記した自由回転体よりなる第２カム部６７，６８と摺接する上下方向に延設された溝部８３ａ，８４ａより形成されている。そして、前記カム部材６１，６２の回転とともに、その第２カム部６７，６８が溝部８３ａ，８４ａよりなる第２係合部８３，８４と係合摺接して上下動し、左右の各支持部材８１，８２に設けられた横スライダ８５，８６、８７，８８が昇降部材７０に設けられた横レール７７、７７に沿って滑動し、もって左右の各支持部材８１，８２を図４の符号Ｘ−Ｘ方向に互いに接近離間するように左右動させる。つまり、第２カム部６７，６８の回転動は、溝部８３ａ，８４ａよりなる第２係合部８３，８４によって水平方向の左右動に変換されるのである。これが前記した水平動機構Ｈに該当する。なお、各第２カム部６７，６８と各第２係合部８３，８４は、左右の各支持部材８１，８２を互いに接近離間するような位置関係をもって配置されることはいうまでもない。

切断刃９１，９２は、前記各支持部材８１，８２のアーム部８１Ｂ，８２Ｂに互いに対向して配置される。切断刃９１，９２は従来公知のものが用いられる。なお、図示の実施例では、対向配置された切断刃９１，９２を複数組（４組）の例を示したが、もちろん単数組でもよい。

次に、実施例のガラス素地切断装置の作動について説明する。機台５１に取り付けられた駆動部５２の駆動モータ５２Ａの駆動により駆動ギア５３を回転すると、該駆動ギア５３と歯合する左右の作動部材５５，５６が図４の矢印のように回転する。左右の作動部材５５，５６の回転とともに左右のカム部材６１，６２が一体に回転する。カム部材５５，５６の回転によって、その第１カム部６５，６６及び第２カム部６７，６８が回転する。

そして、第１カム部６５，６６は昇降部材７０の第１係合部７１，７２と係合して、昇降部材７０の縦スライダ７５，７６を前記機台５１に設けられた縦レール５９に沿って上下動させるとともに、第２カム部６７，６８は左右の支持部材８１，８２の第２係合部８３，８４と係合して、左右の各支持部材８１，８２に設けられた横スライダ８５，８６を昇降部材７０に設けられた横レール７７、７７に沿って互いに接近離間するように左右動させる。

これによって、各支持部材８１，８２のアーム部８１Ｂ、８２Ｂに対向配置された切断刃９１，９２が、図１に示し前記したように、ガラス素地２０に対して、それらの待機（後退）位置Ｐ，Ｐ１からそれぞれ前進し下降し（Ｓ１）、ガラス素地２０を切断（Ｃ）した後、下降、後退し（Ｓ２）、さらにその後それぞれ上昇して前記待機位置Ｐ，Ｐ１に戻る（Ｓ３）ように動作する。

このように、この発明によれば、ガラス素地の切断に際して確実な切断ができ、温度差や変形あるいは傷のない安定した品質のガラス塊を得ることができる。また、この発明に係る切断装置にあっては、高速生産に適合し耐久性能を備えかつ経済的にも有利である。

この発明のガラス素地切断方法の一実施例を示す概略断面図である。切断刃の移動軌跡を示す図である。図１の方法を実施する切断装置の一例を一部切欠部として表した断面図ある。図３の切断装置の要部を分解して表した斜視図である。

符号の説明

１０ガラス素地溜め部
２０ガラス素地
２１ガラス塊
５１機台
５２駆動部
５９縦レール
５５，５６作動部材
６１，６２カム部材
６５，６６第１カム部
６７，６８第２カム部
７０昇降部材
７１，７２第１係合部
７５，７６縦スライダ
８１，８２支持部材
８３，８４第２係合部
８５，８６、８７，８８横スライダ
９１，９２切断刃
Ｈ水平動機構
Ｖ上下動機構
Ｐ，Ｐ１待機位置
Ｑ，Ｑ１切断位置

Claims

ガラス素地溜め部より流下するガラス素地を左右の切断刃によって所定大きさのガラス塊に切断する装置において、
機台（５１）に取り付けられた単一の駆動部（５２）と、
前記駆動部によって回転する左右の作動部材（５５，５６）と、
前記各作動部材と一体に回転し、第１カム部（６５，６６）と第２カム部（６７，６８）とをそれぞれ備えた左右のカム部材（６１，６２）と、
前記各カム部材の第１カム部と係合する第１係合部（７１，７２）を備え、前記カム部材の回転とともに前記機台に設けられた縦レール（５９）に沿って上下動する昇降部材（７０）と、
前記各カム部材の第２カム部と係合する第２係合部（８３，８４）を備え、前記カム部材の回転とともに前記昇降部材に設けられた横レール（７７）に沿って互いに接近離間するように左右動する左右の支持部材（８１，８２）と、
前記各支持部材に互いに対向して配置された左右の切断刃（９１，９２）とを有し、
前記各切断刃は、互いに離間された待機位置（Ｐ，Ｐ１）から切断位置（Ｃ）に向かって水平方向に前進し下降して（Ｓ１）前記ガラス素地を切断（Ｃ）した後、下降し水平方向に後退し（Ｓ２）、その後上昇して前記待機位置に戻る移動軌跡を描くように構成されていることを特徴とするガラス素地切断装置。