JP4469109B2 - パリソン成形方法および粗型装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、粗型内へゴブを投入した後、粗型の内部へプランジャを進入させてゴブをプレスすることによりパリソンを成形するパリソン成形方法と、その方法の実施に使用される粗型装置とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガラスびんの製造工程には、「パリソン」と呼ばれる中間成形品を成形するパリソン成形工程がある。このパリソン成形工程では、「ゴブ」と称される高温の溶融ガラスを粗型内へ導いた後、粗型のキャビティへプランジャを先端部より進入させてゴブをプレスし、前記パリソンを成形する。
【０００３】
図５には、パリソンの成形に用いられる粗型装置４の構成が示してある。この粗型装置４には、粗型６、口型７、バッフル１００、プランジャ９、およびプランジャ９を往復動させるプランジャ駆動機構１０などが含まれており、プランジャ９によりゴブがプレスされると、粗型６によりパリソン３の胴部が、口型７によりパリソン３の口部が、バッフル１００によりパリソン３の底部が、それぞれ成形される。
【０００４】
前記粗型６は、一対の割型６０，６０より成り、粗型６の上端部のゴブ投入口６１はバッフル１００で塞がれる。各割型６０の対向面には、キャビティ６２に沿って帯状の突き合わせ部６３が突出形成されており、パリソン成形時、割型６０，６０を閉じると、対向する突き合わせ部６３，６３が密接する。
【０００５】
バッフル１００は、粗型６のゴブ投入口６１に嵌まる嵌合部１０２を有し、この嵌合部１０２の外周面とゴブ投入口６１の内周面との間にはわずかな隙間６５が生成される。また、割型６０，６０の対向面は、突き合わせ部６３を除いて一定の間隙を隔てて対向する。この割型６０，６０間の間隙は前記した隙間６５に連通するので、粗型６の内部の空気は、図中、点線で示すように、隙間６５を通って外部へ自然排気される。
【０００６】
前記プランジャ駆動装置１０はシリンダ１１を駆動源とするもので、ピストン１５には中空のピストンロッド１２が突設されている。ピストンロッド１２の先端部にはプランジャ９の基端部が連結してあり、この連結部分にはプランジャ９を冷却した後の冷却エアをプランジャ９の中空部９Ａより排気するために排気通路２２が設けられている。
【０００７】
シリンダ１１の内部の第１室１３に圧縮エアが供給されると、ピストン１５とともにピストンロッド１２が上昇する。プランジャ９が上限位置に達したとき、プランジャ９は粗型６のキャビティ６２に深く進入する。また、シリンダ１１の第２室１４に圧縮エアを供給し、かつ第１室１３を排気状態にすると、ピストンロッド１２が下降し、プランジャ９がキャビティ６２より退出する。
【０００８】
ピストンロッド１２の先端部には、冷却エアの導入パイプ１６が連設されている。この導入パイプ１６は、シリンダ１１の内部を貫通する空気供給パイプ２６から供給された冷却エアをプランジャ９の先端部近くまで導くことにより、プランジャ９を冷却する。
【０００９】
シリンダ１１の上方にはプランジャポジショナー１８が位置する。プランジャポジショナー１８の内部にはプランジャ９を往復動可能に支持する円筒形のプランジャガイド１９と、プランジャガイド１９を粗型６の方向へ付勢した状態で支持するばね２５とが配備されている。パリソン３の成形後にプランジャ９をパリソン３から引き抜く際、プランジャガイド１９はばね２５のばね力に抗して下方へ押し下げられる。
【００１０】
図６（１）〜（３）は、パリソン３の成形工程の概要を示す。
図６（１）では、口型７上に粗型６がセットされ、プランジャ９の先端部は口型７の付近に位置している。粗型６のゴブ投入口６１より粗型６のキャビティ６２へゴブ２を投入した後、前記ゴブ投入口６１をバッフル１００で塞ぐ。次にプランジャ９を粗型６の内部へ進入させると、ゴブ２は、プランジャ９の外周面と粗型６のキャビティ６２の内周面との間隙に導かれる（図６（２））。
【００１１】
粗型６のキャビティ６２内に存在する空気は、プランジャ９の進入に伴ってゴブ２により押され、バッフル１００の嵌合部１０２の外周面とゴブ投入口６１の内周面との間の隙間６５を通って外部へ自然排気される。プランジャ９の先端部が上限位置まで上昇することによりパリソン３が形づくられ（図６（３））、プランジャ９による加圧状態が一定時間継続されている間に、パリソン３の内周面はプランジャ９の外周面に、また、パリソン３の外周面は粗型６、口型７、およびバッフル１００の各内面に、それぞれ接触して冷却される。
パリソン３の成形が完了すると、プランジャ９は下限位置まで下降し、バッフル１００および粗型６が開放された後、中間成形品としてのパリソン３が取り出されて仕上工程へ送られる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記した構成の粗型装置４では、粗型６、口型７、およびバッフル１００の各内面にカーボンなどの離型剤が塗布されている。この離型剤はパリソン３が取り出される過程で粗型６などの内面より剥離し、粗型６のキャビティ６２の内部に浮遊する。この離型剤の浮遊物は、次のパリソン３を成形する際に、粗型６のキャビティ６２内の空気とともに、バッフル１００の嵌合部１０２の外周面とゴブ投入口６１の内周面との間の隙間６５を通って外部へ排出される。
【００１３】
この離型剤の浮遊物は、前記隙間６５や割型６０，６０の対向面間の間隙を通過する際に、図７に黒い点で示すように、バッフル１００の外周面、ゴブ投入口６１の内周面、各割型６０の表面に付着する結果、前記隙間６５や割型６０，６０間の間隙が目詰まりをおこし、前記キャビティ６２からの自然排気が妨げられる。
その結果、キャビティ６２の内面とパリソン３の外周面との間に空気が残留して空気だまりＸが発生し、パリソン３の空気だまりＸに接する部分は、粗型６やバッフル１００の内面に接触しないか、または接触する時間が短くなるため、熱が奪われず十分に冷却されない。
【００１４】
粗型装置４で成形されたパリソン３は仕上工程へ送られて再加熱されるが、空気だまりＸに接して十分に冷却されなかった部分は、再加熱によってさらに高温となる。この高温部分は、仕上工程においてパリソン３の内部に空気が導入されたとき、引き伸ばされて肉厚の小さな薄肉部となる。そのような薄肉部を有するガラスびんは強度が低下するため、内容物の充填中や運搬中に破裂することがある。また、仕上型の内部でパリソン３に空気を導入する際に破裂することもあり、仕上型装置の故障を招くおそれがある。
【００１５】
上記した問題に鑑み、粗型装置４の粗型６を頻繁に交換するなどして、離型剤の浮遊物による目詰まりの発生を防止しているが、このような方法では、粗型６を交換する度に生産ラインを停止させる必要があり、生産能力の低下を招くという問題がある。
【００１６】
この発明は、上記問題に着目してなされたもので、離型剤の浮遊物がバッフルの外周面やゴブ投入口の周面などに付着するのを抑制して目詰まりの発生を少なくし、もって、生産性の低下を防止したパリソン成形方法および粗型装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、粗型内へゴブを投入して粗型のゴブ投入口をバッフルで塞いだ後、粗型の内部へプランジャを進入させてゴブをプレスすることによりパリソンを成形するパリソン成形方法において、前記粗型へのプランジャの進入に際し、粗型の内部に吸引力を作用させて粗型の内部を強制的に排気するようにしている。
【００１８】
この発明によれば、粗型へのプランジャの進入に際し、粗型の内部に吸引力を作用させて粗型の内部を強制的に排気するので、粗型の内部に浮遊する離型剤は空気とともに強制的に排気される。その結果、離型剤の浮遊物がバッフルの外周面やゴブ投入口の周面などに付着するのを抑制でき、目詰まりの発生が少なくなり、頻繁な粗型の交換による生産性の低下を防止できる。
【００１９】
この発明による粗型装置は、粗型内へゴブを投入して粗型のゴブ投入口をバッフルで塞いだ後、粗型の内部へプランジャを進入させてゴブをプレスすることによりパリソンを成形するものであり、前記ゴブ投入口に対してバッフルを着脱して粗型を開閉するバッフル駆動機構を備えている。前記バッフルには、粗型の内部に連通する排気孔が形成されるとともに、前記バッフル駆動機構には、前記排気孔に連通する排気通路が形成されている。前記排気通路には、前記粗型の内部に吸引力を作用させて強制的に排気する吸気装置が接続されている。
【００２０】
この発明の粗型装置によると、パリソン成形時、バッフルにより塞がれた粗型の内部には、吸気装置による吸引力が作用するので、粗型の内部に浮遊する離型剤は空気とともにバッフルの排気孔とバッフル駆動機構の排気通路とを通って強制的に排気される。その結果、離型剤の浮遊物がバッフルの外周面やゴブ投入口の内周面などに付着するのを抑制でき、目詰まりの発生が少なくなる。
【００２１】
この発明の好ましい一実施態様においては、前記バッフルおよびバッフル駆動機構には、粗型の内部へ空気を導入するための送気孔を有するブローアンドブロー成形に用いられるバッフルと、バッフルの送気孔へ空気を導くための送気通路を有するブローアンドブロー成形に用いられるバッフル駆動機構とが流用され、粗型の内部へ空気を導入するためのバッフルの送気孔を前記排気孔として機能させ、バッフルの送気孔へ空気を導くためのバッフル駆動機構の送気通路を前記排気通路として機能させる。
【００２２】
ここで、「ブローアンドブロー成形」とは、ゴブの投入後、バッフルの送気孔より空気を粗型の内部に導入してゴブをキャビティの内面に沿って押し下げた後、口型の部分より空気を導入してゴブを膨らませることにより、ゴブを押し上げてキャビティ内面に沿う中空のパリソンを成形する方法である。
【００２３】
前記吸気装置には種々の態様があり、その一例としては、高圧空気を排出する排気口にエジェクタ管を接続したものであり、前記エジェクタ管へ排気口より空気を導入することにより生じさせた吸引力を前記バッフル駆動機構の排気通路に作用させるようにする。
ここで、「排気口」とは、それ専用に設けられた空気導入装置の排気口であってもよいが、他の目的で設けられている空気導入装置の排気口、例えば、ブローアンドブロー成形に用いられる空気導入装置の排気口を兼用してもよい。
【００２４】
【実施例】
図１は、複数の粗型装置１を有する製びん機のパリソン成形部の構成を示す。
各粗型装置１は、粗型内へ投入されたゴブをプレスしてパリソンを成形するパリソン成形機構５と、粗型のゴブ投入口に対してバッフル８を着脱して粗型を開閉するバッフル駆動機構３０とを備えている。前記バッフル８には粗型の内部に連通する排気孔８４が形成され、前記バッフル駆動機構３０には前記排気孔８４に連通する排気通路３３が形成されている。この排気通路３３は、ホース７０を介して、粗型の内部に吸引力を作用させて強制的に排気するための吸気装置４０に接続されている。
【００２５】
図２は、粗型装置１の具体的な構成を示す。なお、粗型装置１を構成するパリソン成形機構５は、図５で説明した従来例と同様の構成であり、ここでは、対応する構成に同一の符号を付することで、詳細な説明は省略する。
【００２６】
粗型装置１は、一対の割型６０，６０より成る粗型６を含むものであり、粗型６の上部には、キャビティ６２に連通するゴブ投入口６１が形成されている。各割型６０の対向面には、キャビティ６２およびゴブ投入口６１に沿って帯状の突き合わせ部６３が突出形成されている。パリソン成形時、割型６０，６０を閉じると、対向する突き合わせ部６３，６３が密接するので、粗型６のゴブ投入口６１をバッフル８で塞ぐことにより、粗型６のキャビティ６２は閉塞された状態となる。
【００２７】
前記バッフル８は、図３に示すように、粗型６のゴブ投入口６１に嵌まる嵌合部８１と粗型６の上面に被さる円盤状の蓋部８０とを一体に備えて成る。前記嵌合部８１は、ゴブ投入口６１よりわずかに小径に形成され、ゴブ投入口６１に嵌合部８１が嵌め込まれたとき、嵌合部８１の外周面とゴブ投入口６１の内周面との間に隙間６７が生成される。嵌合部８１の下端面は凹状の型面となっており、この型面によりパリソン３の底部が成形される。
【００２８】
前記バッフル８は、蓋部８０の上端面に開口する中空部８２を備えている。この中空部８２は嵌合部８１に達する深さを有している。バッフル８の嵌合部８１の外周面には前記隙間６７と連通する周溝８３が一周形成されている。また、嵌合部８１には、一定角度毎に複数の排気孔８４が径方向に形成されている。各排気孔８４は外端が周溝８３に、内端が中空部８２に、それぞれ連通しており、周溝８３、排気孔８４、および中空部８２が排気経路８５を構成している。
【００２９】
図２において、前記バッフル駆動機構３０は、シリンダ３１とバッフルアーム３５とから成る。前記シリンダ３１は、昇降動作が可能でありかつ所定の角度だけ回動可能なシリンダロッド３２を備えている。このシリンダロッド３２の先端にはバッフルアーム３５の連結部３７が連結される。バッフルアーム３５は水平方向へ延び、先端部にはバッフル８の蓋部８０を一体に保持するための保持部３６が形成されている。
【００３０】
粗型６へのゴブの投入後、バッフル駆動機構３０を駆動させると、シリンダロッド３２が待機位置から下降動作しながら所定角度だけ回動することにより、バッフル８の嵌合部８１は粗型６のゴブ投入口６１へ嵌まり込み、粗型６のキャビティ６２を塞ぐ。
パリソンの成形後、バッフル駆動機構３０を駆動させると、シリンダロッド３２が上昇動作しながら所定角度だけ回動することにより、バッフル８は粗型６の位置から待機位置に戻る。
【００３１】
図１において、バッフル駆動機構３０のバッフルアーム３５には、前記バッフル８の排気経路８５に連通する排気通路３３が形成されている。この排気通路３３は、バッフルアーム３５の保持部３６に始まり、バッフルアーム３５の内部を通って連結部３７に達している。排気通路３３の始端はバッフルアーム３５の保持部３６の下面に開口し、バッフル８の蓋部８０に形成された中空部８２に連通している。排気通路３３の終端はバッフルアーム３５の連結部３７の上端面に開口し、吸気装置４０に接続されるホース７０に連通している。
【００３２】
上記したバッフル８およびバッフル駆動機構３０には、ブローアンドブロー成形に用いられるバッフルおよびバッフル駆動機構が流用される。このブローアンドブロー成形用のバッフルは粗型６の内部へ空気を導入するための送気孔（送気経路）を、またバッフル駆動機構はバッフルの送気孔（送気経路）へ空気を導くための送気通路を、それぞれ備えているので、前記バッフルの送気孔（送気経路）を前記排気孔８４（排気経路８５）として機能させ、前記バッフル駆動機構の送気通路を前記排気通路３３として機能させる。
【００３３】
図１および図４において、前記吸気装置４０は、空気導入装置の排気口４７にエジェクタ管５０が接続されて成るもので、この実施例では、空気導入装置として、ブローアンドブロー成形に用いられるものを流用している。
この空気導入装置は、高圧空気を発生するブロアー４２と、ブロアー４２からの高圧空気を導くマニィホールド４３と、マニィホールド４３より分岐した複数の排気管４６とを含んでいる。各排気管４６の先端の排気口４７に粗型装置１毎にエジェクタ管５０が接続されている。各排気管４６には電磁弁４５が設けてあり、弁駆動装置４４によって電磁弁４５が開動作すると、マニィホールド４３より排気管４６へ高圧空気が導入される。
【００３４】
前記エジェクタ管５０は、図４に示すように、排気管４６の排気口４７に連通するノズル部５１と、ノズル部５１の先端に対向位置するディフューザー５２と、ノズル部５１とディフューザー５２との対向位置に直交して配置される吸込管５３とを備えたものである。前記ディフューザー５２には高圧空気を吐き出す吐出管４８が接続され、前記吸込管５３にはバッフル駆動機構３０の排気通路３３に連通する前記ホース７０が接続されている。
【００３５】
前記排気口４７よりエジェクタ管５０に導入された高圧空気はノズル部５１の先端からディフューザー５２へ向けて放出されるとき、ノズル部５１とディフューザー５２とが対向する室５４が負圧化され、これにより吸込管５３に吸引力が作用する。この吸引力は、吸込管５３に接続されたホース７０、このホース７０に連通するバッフル駆動機構３０の排気通路３３、およびバッフル８の排気経路８５を介して粗型６のキャビティ６２に作用し、粗型６の内部を強制的に排気する。
【００３６】
つぎに、上記した粗型装置１によるパリソンの成形手順を説明する。
まず、ゴブ２の投入に先立ち、粗型６の割型６０，６０が閉じられ、口型７上に粗型６がセットされる。つぎに、粗型６のゴブ投入口６１よりキャビティ６２へゴブ２が投入された後、ゴブ投入口６１がバッフル８により塞がれて粗型６が閉じられ、粗型６のキャビティ６２は閉塞状態となる。
【００３７】
つぎに、プランジャ９をキャビティ６２へ進入させるに先立ち、排気管４６の電磁弁４５が開かれ、吸気装置４０による吸引力を粗型６の内部に作用させる。この吸引力は、プランジャ９が上限位置へ達するまでの間、粗型６の内部へ継続して作用させる。ゴブ２はプランジャ９の進入によりプレスされ、キャビティ６２の内面との間でパリソン３が形作られる。このとき、粗型１０のキャビティ６２の内部に吸引力が作用するので、キャビティ６２内に浮遊する離型剤が空気とともに吸引され、バッフル８の排気経路８５、バッフル駆動機構３０の排気通路３３、およびホース７０を通ってエジェクタ管５０に導入された後、吐出管４８より外部へ排気される。
【００３８】
プランジャ９が上限位置まで上昇してパリソン３が形作られると、これと同時に電磁弁４５を閉じ、吸気装置４０による粗型６の内部への吸引力を停止させる。
上記したパリソン成形過程では、プランジャ９がキャビティ６２へ進入するのに先立つタイミングで電磁弁４５が開かれるが、これは、吸気装置４０から粗型６までの距離を考慮し、先に吸引力を作用させることにより、プランジャ９がキャビティ６２へ進入すると同時にキャビティ６２に吸引力を作用させるためである。また、パリソン３が形作られると同時に電磁弁４５を閉じるのは、吸引力により、粗型６の突き合わせ部６３，６３間の微小な隙間などから外部の空気や異物を引き込まないようにするためである。
【００３９】
プランジャ９は上限位置で所定の時間だけパリソン３のプレスを継続する。これによりパリソン３の外周面および内周面がキャビティ６２内で均一に冷却される。プランジャ９が下限位置まで下降すると、粗型６のゴブ投入口６１よりバッフル８が外されて待機位置へ戻され、粗型６の割型６０，６０が開放された後、口型７に保持されたパリソン３が口型７とともに仕上工程へ移送される。口型７が粗型６の位置まで戻されると、プランジャ９がゴブ投入位置まで上昇し、ゴブ２の投入に待機する。
【００４０】
【発明の効果】
この発明によれば、粗型へのプランジャの進入に際し、粗型の内部に吸引力を作用させて粗型の内部を強制的に排気するから、粗型の内部に浮遊する離型剤は空気とともに強制的に排気される。その結果、離型剤の浮遊物がバッフルの外周面やゴブ投入口の周面などに付着するのを抑制でき、目詰まりの発生が少なくなり、頻繁な粗型の交換による生産性の低下を防止できるという効果がある。
さらに、キャビティの内面とパリソンの外周面との間に空気が残留して空気だまりが発生するのを防止でき、パリソンの空気だまりに接する部分が十分に冷却されずに仕上工程において薄肉部となったり、破裂したりすることがないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例である粗型装置が用いられた製びん機のパリソン成形部の構成を示す正面図である。
【図２】粗型装置の構成を示す断面図である。
【図３】粗型およびバッフルを拡大して示す一部破断図である。
【図４】エジェクタ管の構造を示す断面図である。
【図５】従来の粗型装置の構成を示す断面図である。
【図６】パリソン成形工程を示す粗型装置の断面図である。
【図７】従来の問題点を説明するために粗型装置を拡大して示した断面図である。
【符号の説明】
１ 粗型装置
２ ゴブ
３ パリソン
６ 粗型
８ バッフル
９ プランジャ
３０ バッフル駆動機構
３３ 排気通路
４０ 吸気装置
４７ 排気口
５０ エジェクタ管
６１ ゴブ投入口
６２ キャビティ
８４ 排気孔

Claims (4)

1. 粗型内へゴブを投入して粗型のゴブ投入口をバッフルで塞いだ後、粗型の内部へプランジャを進入させてゴブをプレスすることによりパリソンを成形するパリソン成形方法において、前記粗型へのプランジャの進入に際し、粗型の内部に吸引力を作用させて粗型の内部を強制的に排気することを特徴とするパリソン成形方法。
2. 粗型内へゴブを投入して粗型のゴブ投入口をバッフルで塞いだ後、粗型の内部へプランジャを進入させてゴブをプレスすることによりパリソンを成形する粗型装置において、前記ゴブ投入口に対してバッフルを着脱して粗型を開閉するバッフル駆動機構を備え、前記バッフルには、粗型の内部に連通する排気孔が形成されるとともに、前記バッフル駆動機構には、前記排気孔に連通する排気通路が形成されており、前記排気通路には、前記粗型の内部に吸引力を作用させて強制的に排気する吸気装置が接続されて成る粗型装置。
3. 前記バッフルおよびバッフル駆動機構には、粗型の内部へ空気を導入するための送気孔を有するブローアンドブロー成形に用いられるバッフルと、バッフルの送気孔へ空気を導くための送気通路を有するブローアンドブロー成形に用いられるバッフル駆動機構とが流用され、粗型の内部へ空気を導入するためのバッフルの送気孔を前記排気孔として機能させ、バッフルの送気孔へ空気を導くためのバッフル駆動機構の送気通路を前記排気通路として機能させる請求項２に記載された粗型装置。
4. 前記吸気装置は、高圧空気を排出する排気口にエジェクタ管が接続されて成り、前記エジェクタ管へ排気口より空気を導入することにより生じさせた吸引力を前記バッフル駆動機構の排気通路に作用させるようにした請求項２に記載された粗型装置。

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