JP4323677B2 - ガラスびん成形用ブロー装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はガラスびん成形用ブロー装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガラスびんの製造は、一般に、先ずゴブを粗成形して半製品であるパリソンとし、次にパリソンを仕上成形してびんに完成させる工程を採っている。前記ゴブからパリソンへの粗成形は、プレス成形で行ったり、空気を吹込んで成形するブロー成形で行ったりすることができる。またパリソンからの仕上成形はブロー成形で行う。びんの成形法は、前記のような粗成形と仕上成形の組み合わせに応じて、ブローアンドブロー成形法と称したり、プレスアンドブロー成形法と称したりする。
前記粗成形や仕上成形において、ブロー成形を行う場合には、ブロー装置を用いて、ゴブ又はパリソンの内部に空気を吹込むことになる。このゴブ又はパリソン内に吹込まれる空気に塵やその他の異物が混入されている場合には、その塵や異物が原因でびんの内面に微細な傷等がつき、不良品が出たり強度的に好ましくないびんが製造されるという問題が生じる。
このため従来は、カウンターブローについては、図８に示すように、空気フィルター１をその取付け金具２や固定用金具３等と共に空気流路Ｒの途中に設置するようにしていた。
また、ファイナルブローについては、図９に示すように、空気フィルター４をブローヘッド５や固定用金具６と共に空気流路Ｒの途中に設置するようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが上記した従来のガラスびん成形用ブロー装置においては、その空気フィルターの取付け位置として、吹込み器具としての吹込みノズルやその付帯器具、その他の器具にフィルター取付けのためのスペースを確保するのが難しいこと、及びそれらの器具内にフィルターをセットするための特別の設計は必ずしも容易でないことから、より取付けが容易な位置として、吹込み器具よりも更に手前の空気通路等に空気フィルターを配置したりしていた。ところが、これでは空気フィルターの位置が未だゴブ又はパリソンからかなり離れており、空気フィルターを通過した空気が更にゴブ又はパリソンに吹込まれるまでの流路で、再び空気に塵や異物が混入されるという問題があった。
また従来の空気フィルターは、ゴブ又はパリソンからかなり離れた取付けが容易で且つ十分な取付け空間のある場所に配置されるようになされていたことから、その空気フィルターの形状については、これまであまり考慮されることなく、図８又は図９に示すような単純な平板状とされており、この平板状の空気フィルター１又は４が流路軸Ｙに対して直角に配置される構造とされていた。ところがこのような構成では、フィルターとそこを通過する空気との接触面積が最小となるため、フィルターを通過する空気の圧損が非常に大きいという問題があった。即ち、フィルター通過前の１次側空気圧に比べてフィルター通過後の２次側空気圧の低下が大きくなり、結果として、ブロー成形に必要な空気を十分な吹込み圧で吹込むためには１次側の空気圧を一層高い圧力にしなければならない問題があった。
また上記のような平板状のフィルターを、例えば空気が吹込まれるゴブ又はパリソンの近くに配置しようとすると、限られた非常に狭いスペースにしか配置することができないことから、フィルター径も必然的に一層小さくする必要があり、よってフィルター通過後の空気の２次圧が一層低下して、びんのブロー成形に大きな影響を及ぼしてしまうという問題があった。
【０００４】
そこで本発明は上記従来の欠点を解消し、塵や異物の除去を良好に行うことができると共に、それら塵等の再混入を予防することができ、且つ通過する空気の圧損が小さくて、十分なる吹込み圧でびんのブロー成形に寄与することができる空気フィルターの設備を備えたガラスびん成形用ブロー装置の提供を課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、本発明のガラスびん成形用ブロー装置は、ゴブを粗成形し、更に仕上成形してガラスびんを成形するようにしたガラスびん成形工程において、ゴブ又はパリソンに空気を吹込むために用いられるガラスびん成形用ブロー装置であって、空気吹込み流路の最終位置であって前記ゴブ又はパリソンに対する直前位置の流路空間に、流路軸に沿ってその回りに対称な立体形状を構成したの空気フィルターを配置したことを第１の特徴としている。
また本発明のガラスびん成形用ブロー装置は、上記第１の特徴に加えて、空気フィルターは中心軸の回りに対称な略コニカルキャップ形状に構成し、その中心軸を流路軸上に合わせて配置してあることを第２の特徴としている。
また本発明のガラスびん成形用ブロー装置は、上記第１又は第２の特徴に加えて、空気吹込み流路は、仕上型に保持されたパリソンを最終びん成形するためのファイナルブローエアー流路とし、その流路の最終位置であって前記パリソンへの空気吹込み直前位置に空気フィルターを配置したことを第３の特徴としている。
また本発明のガラスびん成形用ブロー装置は、上記第１又は第２の特徴に加えて、空気吹込み流路は、粗型に保持されたゴブをパリソンに成形するためのカウンターブローエアー流路とし、その流路の最終位置であって前記ゴブへの空気吹込み直前位置に空気フィルターを配置したことを第４の特徴としている。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明することで、本発明を更に詳細に説明する。
図１〜３は本発明のガラスびん成形用ブロー装置に係る第１の実施形態を示し、図１はファイナルブロー装置の概略を示す断面構成図、図２は要部の断面図、図３は空気フィルターの斜視図である。図４〜５は本発明のガラスびん成形用ブロー装置に係る第２の実施形態を示し、図４はカウンターブロー装置の概略を示す断面構成図、図５は要部の断面図である。図６は図５に示す空気フィルターを用いた圧損データを示す図で、図７は図８に示す従来の平板状フィルターを用いた圧損データを示す図である。
【０００７】
図１において、１０はファイナルブロー装置のブローヘッドで、２０はブローヘッド連結具、３０はブローヘッドアーム、４０はホース、５０は電磁開閉弁である。一方、７０は仕上型で、７１は底型、Ｐはパリソンである。
パリソンＰを保持した仕上型７０が所定位置まで移動されて位置決め配置されると、次にブローヘッドアーム３０が待機位置から移動してきて、前記ブローヘッド１０を仕上型７０に対して所定位置に保持する。そして電磁開閉弁５０が一定時間開放されることで、図示しないエアーマニホールドからファイナルブローエアーとしての空気がホース４０を通って供給され、ブローヘッド１０からパリソンＰ内に吹込まれる。これによってパリソンＰは仕上型７０の内空間に広がってびんが完成する。
【０００８】
図２も参照して、前記ブローヘッド１０は、ブローヘッドアーム３０によって、パリソンＰを保持した仕上型７０に対して一定の位置に移動され、仕上型７０に接地する。これによってブローノズル１１がパリソンＰの口内に臨まされる。
前記ブローヘッド１０には、前記ブローノズル１１を取付けるためのノズル取付け空間１２が設けられている。また前記ブローヘッド連結具２０には前記ノズル取付け空間１２に連続して拡張流路空間２１が設けられている。
そして前記ノズル取付け空間１２と前記拡張流路空間２１とをもって、空気フィルター６０の設置空間としている。
前記空気フィルター６０の設置空間はブローノズル１１の手前であるが、実質的にファイナルブローエアー用の空気流路Ｒの最終位置で、パリソンＰへの空気吹込み直前位置となる。
前記ノズル取付け空間１２は、ブローヘッド１０の基端面側においてブローヘッド１０の軸心上に空気流路を拡張する形の凹所として構成される。また前記拡張流路空間２１は、ブローヘッド連結具２０の軸心上を通る空気流路を一部拡張して構成される。
【０００９】
前記ブローノズル１１及び空気フィルター６０の取付けは、ブローヘッド１０をブローヘッド連結具２０から外した状態で行う。即ち、ブローヘッド連結具２０から取り外されたブローヘッド１０に対して、そのノズル取付け空間１２に先ずブローノズル１１を挿入し、ブローノズル１１基端のフランジ部１１ａをノズル取付け空間１２の底段部１２ａに係合させて取付ける。このブローノズル１１の取付けは着脱自在としてもよいし、また完全固定として取り外しができないようにしてもよい。
一方、空気フィルター６０の取付けは、前記ブローノズル１１が取付けられた上から、空気フィルター６０をノズル取付け空間１２に挿入して、その基端部６１の裏面が前記ブローノズル１１のフランジ部１１ａの上面に載るようにし、更にコイル状の付勢バネ１３を基端部６１のフランジ上に載るように空気フィルター６０に装着する。そして前記ノズル取付け空間１２に空気フィルター６０及び付勢バネ１３を装着したブローヘッド１０をブローヘッド連結具２０の嵌合用空間２２に着脱自在に嵌め合わせ、付勢バネ１３の上端を前記拡張流路空間２１と前記嵌合用空間２２が交わる角部の下面（嵌合用空間２２の上端面）で受けるようにしている。これによって空気フィルター６０は、全体が付勢バネ１３によって下方に押圧された状態となって安定して設置される。このとき空気フィルター６０の中心軸Ｘがファイナルブローエアー流路の流路軸Ｙと一致し、空気フィルター６０の上半部はブローヘッド連結具２０の拡張流路空間２１内に入り込んだ状態となる。
【００１０】
図３も参照して、前記空気フィルター６０は、前記基端部６１と本体部６２と上端部６３とからなる。
前記基端部６１は、金属、その他の材料等で構成することができるが、ノズル取付け空間１２内に空気フィルター６０を安定して設置できるようにするための基礎部材としての役割を果たす。
前記本体部６２はフィルターそのもので、ステンレス鋼からなるメッシュ体を１重乃至複数重に重ねて構成している。勿論、本体部６２は、フィルターであれば他の金属材料やプラスチック材料、その他の材料を用いたメッシュ体、又はその他のフィルターで構成してもよい。本体部６２の形は中心軸Ｘの回りに対称な筒状を呈し、且つ上方に行くにしたがって径が小さくなるようにテーパを付けており、前記上端部６３と一体に結合された状態で、略コニカルキャップ形状を呈している。この略コニカルキャップ形状は釣鐘形状、その他のベル形状を含む概念である。本体部６２は必ずしも前記略コニカルキャップ形状である必要はない。要するに、空気フィルター６０の中心軸Ｘに沿って適当な長さを有し、且つ中心軸Ｘの回りに対称とされた立体形状のものであれば、空気と接触する濾過面積を大きくすることができるので、本発明に係る空気フィルターとしての基本的条件を満たすことができる。ただし、空気流が空気フィルター６０の表面をスムーズ（乱流を起こさず）に流れることができ、且つメッシュと空気の流方向とが適当な角度を持つことでスムーズに空気がメッシュを通過することができるという観点からすれば、本体部６２の形状はテーパーを有する筒状のもの、即ち少なくとも略コニカルキャップ形状のものが好ましい。勿論、上端部６３は必ずしも円錐型を頂点に至るまで継続する必要はなく、その頂点部分が適当な曲面となっていても十分である。
前記上端部６３は金属性のキャップで、前記メッシュ体からなる本体部６２の上端開口を閉塞するためものである。上端部６３の上面は中心軸Ｘと一致する頂点から周囲へ続く曲面形状或いは流線形状とし、上方から流れてくるファイナルブローエアーとしての空気が滑らかに本体部６２の全周面へと流下して行くことができる形とする。
この上端部６３は、図面に示すものでは、空気が通過し得ない状態になっているが、勿論、上端部６３もメッシュ体等で構成することで、フィルターとしての役割を果たすことができるものとしてもよい。また加工上の問題を解決することで、前記本体部６２のメッシュ体を延長して上端部６３も同じメッシュ体からなる一体物として構成することも可能である。
【００１１】
図４〜５を参照して本発明の第２の実施形態を説明する。この実施形態はゴブを粗型でパリソンを粗成形する工程で使用するカウンターブロー用のブロー装置である。
１１０はプランジャーシリンダー、１１１はピストンロッド、１１２はピストン、１１３はスタッド、１１４はアダプタ、１１５はシンブルロック、１１６はシンブル、１１７はスプリットリング、１１８はキャップ、１１９は当接リングである。
そしてカウンターブローのブローヘッドであるプランジャー１２０が前記スタッド１１３とスプリットリング１１７と組み合わされて、シンブル１１６内孔内を摺動できるように取付けられている。
前記プランジャー１２０内空間に空気フィルター１３０が配置されている。
【００１２】
前記プランジャーシリンダー１１０には、カウンターブローエアーの導入口１１０ａが設けられ、この導入口１１０ａから導入されたカウンターブローエアーはプランジャーシリンダー１１０の中心軸に沿って流れ、スタッド１１３を通ってプランジャー１２０内に入り、空気フィルター１３０を通過する。
また前記プランジャーシリンダー１１０には、プランジャー上げエアーの導入口１１０ｂとプランジャー下げエアーの導入口１１０ｃとが設けられている。図４はプランジャーが下がった状態を示している。この状態からプランジャー上げエアーがプランジャーシリンダー１１０に導入されると、ピストンロッド１１１が進出し、よってピストン１１２、アダプタ１１４、シンブルロック１１５、更にスプリットリング１１７、シンブル１１６、プランジャー１２０が進出する。
【００１３】
前記プランジャーシリンダー１１０側に対して、口型１４１を取付けた粗型１４０が対峙して配置される。該粗形１４０内においては、投入されたゴブが先ずセッツルブロー等により口部が構成され、更にカウンターブローによりパリソンに粗成形される。図４においてはカウンターブローによって粗成形が完了した状態のパリソンＰが示されている。１５０はバッフルで、１５１はバッフルアームである。
【００１４】
図５も参照して、前記カウンターブローのブローヘッドであるプランジャー１２０は、その内孔にカウンターブローエアーの流路Ｒを構成すると共に、上部において流路軸Ｙの周りに等分で４個所の噴出口１２１を設けている。そしてプランジャー１２０の前記噴出口１２１の手前の流路空間１２２に空気フィルター１３０を配置している。
前記空気フィルター１３０を配置する流路空間１２２は、プランジャー１２０の噴出口１２１の手前であるが、実質的にカウンターブローエアー用の空気流路Ｒの最終位置で、被吹込み対象であるゴブへの空気吹込み直前位置となる。
【００１５】
前記空気フィルター１３０の取付けは、プランジャー１２０をスタッド１１３等から外した状態で、空気フィルター１３０を止め輪１６０を添えてプランジャー１２０の下端開口部１２３の内孔内に挿入し、しかる後にスタッド１１３を装着する。これによって空気フィルター１３０は、止め輪１６０によってその基端部１３１のフランジ１３１ａが前記下端開口部１２３の段部に安定して設置される。このとき空気フィルター１３０の中心軸Ｘがカウンターブローエアー流路の流路軸Ｙと一致し、空気フィルター１３０の本体部１３２は前記下端開口部１２３に続く流路空間１２２内に入り込んだ状態となる。
【００１６】
前記空気フィルター１３０の基端部１３１は、既述した第１の実施形態における空気フィルター６０の基端部６１と同様に、金属、その他の材料等で構成することができ、プランジャー１２０の流路空間１２２内に空気フィルター１３０を安定して設置できるようにするための基礎部材としての役割を果たす。
また前記本体部１３２はフィルターそのもので、前記第１の実施形態の空気フィルター６０の場合と同様に、ステンレス鋼からなるメッシュ体を１重乃至複数重に重ねて構成している。勿論、本体部１３２は、他の金属材料やプラスチック材料、その他の材料を用いたメッシュ体としてもよいし、その他の構成からなるフィルターで構成してもよい。
本体部１３２の形は、その胴部が中心軸Ｘの回りに対称な筒状を呈すると共に上方に行くにしたがって径が小さくなるようにテーパが付けられ、且つその頂部も同じ材料で適当な曲面に一体成形された略コニカルキャップ形状としている。この本体部１３２の略コニカルキャップ形状は釣鐘形状、その他のベル形状を含む概念とするが、前記本体部１３２は必ずしも前記略コニカルキャップ形状でなくてもよい。要するに、空気フィルター１３０の中心軸Ｘに沿って適当な長さを有し、且つ中心軸Ｘの回りに対称とされた立体形状のものであれば、空気と接触する濾過面積を大きくすることができるので、本発明に係る空気フィルターとしての基本的条件を満たすことができる。この点は既述した第１の実施形態における空気フィルター６０の場合と同様である。
【００１７】
上記カウンターブローエアー吹込み用の空気フィルター１３０を用いた吹込み空気の圧損データを図６に示す。また比較として、図８に示す従来の空気フィルター１の同じ条件下での圧損データを図７に示す。それぞれのデータにおけるフィルターは、１５０μｍのメッシュからなるフィルターとした。図６、図７から明らかなように、本発明に係る空気フィルター１３０においては、フィルター通過前の１次圧に対するフィルター通過後の２次圧の低下が、流量８００Ｎｌ／ｍｉｎにおいても１０％以下となる（空気フィルター６０においても同様である）等、比較的圧損が少ないのに対して、従来の空気フィルター１においては１次圧に対する２次圧の低下が著しく、特に空気流量を多くすると２次圧の低下が著しくなる。従ってある程度以上の流量及び吹込み圧を必要とするカウンターブロー（ファイナルブローの場合も同様である）において、従来のフィルターではより高い１次圧を加える必要があるのに対して本発明に係る空気フィルターではその必要なく行うことができる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は以上の構成よりなり、請求項１に記載のガラスびん成形用ブロー装置によれば、ゴブを粗成形し、更に仕上成形してガラスびんを成形するようにしたガラスびん成形工程において、ゴブ又はパリソンに空気を吹込むために用いられるガラスびん成形用ブロー装置であって、空気吹込み流路の最終位置であって前記ゴブ又はパリソンに対する直前位置の流路空間に、流路軸に沿ってその回りに対称な立体形状を構成した空気フィルターを配置したので、
ガラスびん成形工程においてゴブ又はパリソンに空気を吹込む際に、その直前位置にて塵や異物の除去を行うことができ、それら塵等の再混入を確実に予防することができる。その結果、ガラスびんの強度も向上する。しかも、流路軸に沿ってその回りに対称な立体形状を構成した空気フィルターにより、限られた設置空間において通過する空気の圧損を十分に小さくすることができ、十分なる吹込み圧でびんのブロー成形に寄与することができる。
また請求項２に記載のガラスびん成形用ブロー装置によれば、請求項１に記載の構成による効果に加えて、空気フィルターは中心軸の回りに対称な略コニカルキャップ形状に構成し、その中心軸を流路軸上に合わせて配置してあるので、
空気流を空気フィルターの表面に沿ってスムーズに流しながら且つ十分に広いフィルター面積を確保して通過させることができる。よって限られた設置空間において通過する空気の圧損をより効果的に小さくすることができると共に、より十分なる吹込み圧でびんのブロー成形に寄与することができる。
また請求項３に記載のガラスびん成形用ブロー装置によれば、上記請求項１又は２に記載の構成による効果に加えて、空気吹込み流路は、仕上型に保持されたパリソンを最終びん成形するためのファイナルブローエアー流路とし、その流路の最終位置であって前記パリソンへの空気吹込み直前位置に空気フィルターを配置したので、
仕上型でパリソンからびんを仕上成形する際において、ファイナルブローエアーから塵や異物等をその再混入を確実に防止しながら除去することができると共に、限られた設置空間において通過する空気の圧損を十分に小さくして十分なる吹込み圧によるびんの仕上成形用ブローを確保することができる。
また請求項４に記載のガラスびん成形用ブロー装置によれば、上記請求項１又は２に記載の構成による効果に加えて、空気吹込み流路は、粗型に保持されたゴブをパリソンに成形するためのカウンターブローエアー流路とし、その流路の最終位置であって前記ゴブへの空気吹込み直前位置に空気フィルターを配置したので、
粗型でゴブからパリソンを粗成形する際において、カウンターブローエアーから塵や異物等をその再混入を確実に防止しながら除去することができると共に、限られた設置空間において通過する空気の圧損を十分に小さくして十分なる吹込み圧によるびんの粗成形用ブローを確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るファイナルブロー装置の概略を示す断面構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るファイナルブロー装置の要部の断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る空気フィルターの斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るカウンターブロー装置の概略を示す断面構成図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るカウンターブロー装置の要部の断面図である。
【図６】第２の実施形態における空気フィルターを用いた圧損データを示す図である。
【図７】従来の平板状フィルターを用いた圧損データを示す図である。
【図８】従来のカウンターブロー用の平板状フィルターの例を示す断面図である。
【図９】従来のファイナルブロー用の平板状フィルターの例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０ ブローヘッド
１１ ブローノズル
１２ ノズル取付け空間
２０ ブローヘッド連結具
２１ 拡張流路空間
３０ ブローヘッドアーム
４０ ホース
５０ 電磁開閉弁
６０ 空気フィルター
６１ 基端部
６２ 本体部
６３ 上端部
１１０ プランジャーシリンダー
１１１ ピストンロッド
１１２ ピストン
１１３ スタッド
１２０ プランジャー
１２１ 噴出口
１２２ 流路空間
１２３ 下端開口部
１３０ 空気フィルター
１４０ 粗型
Ｐ パリソン
Ｒ 空気流路
Ｘ 空気フィルターの中心軸
Ｙ 流路軸

Claims (4)

1. ゴブを粗成形し、更に仕上成形してガラスびんを成形するようにしたガラスびん成形工程において、ゴブ又はパリソンに空気を吹込むために用いられるガラスびん成形用ブロー装置であって、空気吹込み流路の最終位置であって前記ゴブ又はパリソンに対する直前位置の流路空間に、流路軸に沿ってその回りに対称な立体形状を構成した空気フィルターを配置したことを特徴とするガラスびん成形用ブロー装置。
2. 空気フィルターは中心軸の回りに対称な略コニカルキャップ形状に構成し、その中心軸を流路軸上に合わせて配置してあることを特徴とする請求項１に記載のガラスびん成形用ブロー装置。
3. 空気吹込み流路は、仕上型に保持されたパリソンを最終びん成形するためのファイナルブローエアー流路とし、その流路の最終位置であって前記パリソンへの空気吹込み直前位置に空気フィルターを配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載のガラスびん成形用ブロー装置。
4. 空気吹込み流路は、粗型に保持されたゴブをパリソンに成形するためのカウンターブローエアー流路とし、その流路の最終位置であって前記ゴブへの空気吹込み直前位置に空気フィルターを配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載のガラスびん成形用ブロー装置。

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