JP4604089B2 - 首部リングの冷却装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、概略的には、ガラス製品成形機械に関し、より詳しくは、ガラス製品成形機械において首部リング組立体を冷却するための装置に関する。

個別セクション型のガラス製品成形機械は代表的に、逆転アーム組立体を具備し、これを約１８０゜往復ないし回転させて、ガラスパリソンをブランク成形型から最終的な吹き込み成形型へと移送し、ガラス製品を所望の最終形状に成形している。ブランク成形型の成形キャビティにガラスゴブを受け入れて、パリソンに成形し、パリソンは、逆転アーム組立体に備えられた首部リングによって支持される。次に、逆転アーム組立体を、長手軸線を中心として回転させることで反転させ、パリソンを最終的な成形型の内部に配置する。その後、次回のサイクルのために、ブランク成形型に隣接する開始位置へと逆転アームを復帰させる。溶融ガラスゴブをガラス容器などのガラス製品に成形するとき、溶融ガラスゴブの成形性を維持するには、著しい熱が必要とされる。従って、ガラスゴブをガラス容器に成形するために使用される装置は、この高熱環境において連続運転できなければならない。

ガラス製品成形機械における首部リングに冷却空気を導くための装置は、軸線を備えた少なくともひとつのプランジャシリンダと、ブランク成形ステーションに対して選択的に整列される少なくともひとつの首部リングアームとを有する、少なくともひとつの静止したブランク成形ステーションを具備し、首部リングアームによって支持されて、軸線と同軸的なブランク成形ステーションにおける成形位置へと可動であるような、少なくともひとつの首部リングを備える。装置は、ブランク成形ステーションに静止して配置された少なくともひとつの空気プレナムを備え、空気プレナムは、軸線に向かって横方向内方へ流れる冷却空気を受け入れる内部キャビティを有し、軸線に隣接した少なくともひとつの出口開口部を有しており、装置はまた、空気プレナムの少なくとも一部分に重なるように静止して配置されたプランジャ摩耗板を備え、プランジャ摩耗板は、空気プレナムから導かれた空気のための軸線方向に向けられた開口部の配列を有している。装置はさらに、首部リングアームに設けた複数の開口部を備え、首部リングアームがプランジャ摩耗板に重なったとき、首部リングアームとプランジャ摩耗板との間の隙間を横切って、プランジャ摩耗板に設けた開口部から空気を受け入れると共に、装置は、首部リングアームの開口部から空気を受け入れるための、首部リングに設けた複数の空気通路を備える。

本発明のひとつの好ましい実施形態においては、ブランク成形ステーションは中空の区画箱に取り付けられ、その内部は冷却空気によって加圧されており、装置はさらに、区画箱の内部からプレナム内部キャビティへの空気通路を具備し、区画箱からプレナムへ冷却空気を提供する。このように、冷却空気は、区画箱から直ちに、逆転アーム組立体を通って、首部リング成形具に提供される。

本発明の他の観点によれば、冷却空気の供給を提供する区画箱と、軸線を有するプランジャシリンダとを具備してなる、ガラス製品成形機械において、首部リングを冷却するための方法が提供される。方法は、軸線に向かう半径方向及び出口への軸線方向に延びた流路を形成する、内部キャビティを有する空気プレナムを提供する段階と、首部リングに隣接した空気通路であって、空気通路は空気プレナムの出口に対して整列されているような、上記空気通路を提供する段階と、区画箱から空気通路へと冷却空気を導く段階であって、冷却空気を空気プレナムの内部において軸線へ向けて半径方向に流し、次に、首部リングを冷却すべく出口から空気通路へと軸線方向に流すような、上記冷却空気を導く段階と、を備える。
本発明の上述した及びその他の目的、特徴、利点、及び観点については、好ましい実施形態についての以下の説明、特許請求の範囲、及び添付図面によって明らかになるだろう。

添付図面を詳しく参照すると、図１は、本発明のひとつの好ましい実施形態による、個別セクション型のガラス製品成形機械１０を示していて、首部リング冷却組立体１２を備えている。個別セクション型のガラス製品成形機械１０は、ブランク成形ステーションを具備し、ガラスゴブをブランク成形キャビティに受け入れて、これをガラスパリソンに成形したならば、首部リングアーム１４の首部リング１６にて支持する。首部リングアーム１４は、逆転アーム組立体（図示せず）に支持されており、長手軸線を中心として１８０゜回転させて、首部リング１６によって支持されたガラスブランクを最終的な吹き込み成形型のキャビティに配置する。最終的な吹き込み成形型の内部で、ガラスブランクは吹き込み成形されて、ガラス容器などのガラス製品になる。ガラス製品は、首部リング１６から取り外されて、首部リングアーム１４は、次のサイクルに備えて、ブランク成形型に隣接した、アームの開始位置へと往復動作して戻される。個別セクション型の成形機械と併用するのに適したタイプの逆転アームは、米国特許出願第１０／６０９，４４４号に開示されているので、その開示をここで参照によって引用する。同様に、区画箱、ブランク成形型、及び最終成形型は、本願で特に述べない限り、概略、在来の構造を有する。

ガラス製品成形機械は、区画箱２０を具備し、その上部板２２は図１に示されている。区画箱２０は密封されており、限定はしないが例えば、冷却空気によって約２〜３ｐｓｉの圧力に加圧されているのが好ましい。バルブ２４は、上部板２２の出口２６（図５）に隣接して配置され、冷却空気の流れを制御するように適合している。バルブ２４は、遠隔して配置されたソレノイドによって制御され、空気圧式に駆動されて閉じた位置になり、また、開いた位置へと屈服するように付勢されている。閉じたときには、バルブ２４は、冷却空気が区画箱２０から出口２６を通って流出するのを防止し、開いたときには、バルブ２４は、冷却空気が出口２６を通って流出するのを許容する。

冷却空気フローバルブ組立体ないしダンパー弁組立体３０は、出口２６の下流側に配置され、これを通って流れる冷却空気の流量を制御するように構成及び配置されている。ダンパー弁組立体３０は、上部板２２に固定された取付板３２に支持されており、取付板３２に固定された環状の略円筒形のカラー３４と、カラー３４の内部に配置された円筒形のハウジング３６と、ハウジング３６の内部に配置されたバルブ本体３８（図４及び図５）とを具備している。ハウジング３６は好ましくは、カラー３４の内部に摺動可能に受け入れられ、ハウジング３６は、カラー３４及び区画箱の上部板２２に対して、軸線方向に相対移動するようになっている。図４に最良に示されているように、カラー３４は好ましくは、その内面の円周に溝部４０を具備し、カラー３４とハウジング３６との間に、Ｏリングその他のシール４２を受け入れて、流体に対して密なシールを提供している。ハウジング３６は、横方向に延びたブラケットないし管組立体４６に結合され、この組立体はさらに、空気プレナム４８に結合されて可動になっているが、これについて詳しくは後述する。

バルブ本体３８は、一体的な軸及びボルト４４に取り付けられて、ハウジング３６の内部に回転可能に受け入れられており、軸線方向には、ハウジング３６内の保持リング４５によって支持されている。バルブ本体３８は好ましくは、中空のシリンダであって、その側壁５２には、円周方向及び軸線方向に延在した開口部５０が形成され、区画箱から首部リング１６への冷却空気の流路部分を形成している。止め具ボール５４は、圧縮バネ５５と一緒に、バルブ本体３８によって支持されており、圧縮バネは、管組立体４６の内面５７に形成された１又は複数の孔ないし止め具５６に止め具ボール５４を押し付けて、複数の位置のうちのひとつの位置にバルブ本体３８を解放可能に保持する。バルブ本体３８の最大回転は、ネジ６０を用いて制御され、ネジは、バルブ本体３８の上面５８に設けた円周方向に延びるスロット６２の内部に配置されていて、ネジ６０をスロット６２の端部に係合させることで、バルブ本体３８の回転は制限される。

バルブ本体３８の開口部５０は、選択的かつ可変に、ハウジング３６の開口部６３（図５）に整列されており、この開口部は、管組立体４６に形成された通路６４に連通している。好ましくは、バルブ本体３８を回転させると、開口部５０が完全に通路６４から外らせられるようにして、これにより、必要時には、冷却空気が通路６４に流れるのを阻止し、または、少なくとも実質的に制限する。バルブ本体３８は、止め具装置によって定められる様々な位置へと手動によって回転させることができ、通路６４に対して整列される開口部５０の流れ領域を変化及び調節することで、バルブ３８を通って通路６４に流入する流量を可変させることができる。

管組立体４６は好ましくは、空気プレナム４８から外方へ延び、空気プレナムの一部分をなしており、例えば複数のビス７２を用いて、上部板２２に取り付けられたプランジャシリンダハウジング７０に、静止して支持される。図示の実施形態においては、プランジャシリンダハウジング７０は、３つの略円筒形のキャビティ７４を具備していて、キャビティは、少なくとも部分的に、３つの分離したプランジャシリンダ７６を形成しており、これらのシリンダのそれぞれは、プレス・ブロー式の個別セクション型のガラス製品成形機械におけるプランジャを受け入れるように適合している。それぞれのプランジャシリンダ７６の軸線は、ブランク成形ステーションの軸線に対して平行になっている。プランジャシリンダキャップ７８は、プランジャシリンダハウジング７０に配置され、好ましくは、環状で略円筒形のスカート８０をそれぞれのプランジャシリンダ７６に具備し、キャップ７８は、プランジャシリンダ７６の一部分を形成している。プランジャシリンダの高さが変更されて、これに取り付けられた空気プレナム４８が昇降すると、ダンパー弁ハウジング３６の高さは変更される。管組立体４６の軸線方向の高さのそうした変化に適合するため、ダンパー弁ハウジング３６は、ダンパー弁ハウジング３６のすべての位置において、シール４２によって提供される気密シールを備え、カラー３４の内部に摺動可能に受け入れられる。

管組立体４６における通路６４は、その他端においては、空気プレナム４８に連通する。空気プレナム４８は好ましくは、一対の板８２及び８４を具備し、両者の間に形成された通路ないし内部キャビティ８６と合致して、管組立体４６からキャビティ８６への空気流を許容する。板８２及び８４のうち少なくとも１枚は、プランジャキャビティ７４に同軸的に整列された、複数の略円筒形の孔８８を具備し、プランジャシリンダ７６の一部分を形成する。図２に最良に示されているように、空気プレナム４８の上部板８２は好ましくは、複数の弓形のスロットを具備し、スロットは、孔８８に隣接し孔から半径方向外方に間隔を隔てた出口開口部９０を形成し、冷却空気が流通できるように空気キャビティ８６に連通させる。従って、出口開口部９０は、それぞれのプランジャシリンダ７６の軸線に隣接している。

プランジャ摩耗板９２は、空気プレナム４８の上側板８２の上に配置され、使用時において、個別セクション型のガラス製品成形機械１０におけるブランク成形側に首部リングアーム１４があるとき、首部リングアーム１４に隣接する。プランジャ摩耗板９２は、複数のビス９４によって、空気プレナム４８に静止して結合される。プランジャ摩耗板９２は好ましくは、複数の開口部９６を具備し、各開口部９６は分離されたプランジャキャビティ７４のひとつに同軸的に整列され、プランジャシリンダ７６の一部分を形成する。プランジャ摩耗板９２において軸線方向に配列された開口部９８は、それぞれの開口部９６から半径方向外方に間隔を隔て、円周方向に互いに間隔を隔てており、各開口部９８は、空気プレナム４８の出口開口部９０のうちのひとつに整列され、空気プレナム４８からの空気の流れを、プランジャ板の開口部９８に流通させる。

図２に最良に示されているように、首部リングアーム１４は好ましくは、互いに鏡像関係になっていて、それぞれ複数の弓形の凹部１００を具備し、これらの凹部は、アームを互いに閉じたとき、複数の円形の開口部を形成し、これらの開口部は好ましくは、プランジャシリンダ７６に対して同軸的に整列される。アームによって複数組の首部リング１６が支持されて、それぞれの組の成形具は、２つの首部リング半体１０２を具備している。各組におけるひとつの首部リング半体１０２は、別個のひとつの首部リングアーム１４によって支持されており、首部リングアーム１４を互いに合わせると、首部リング１６は閉じた位置になって、各組の首部リング１６における半体１０２は互いに閉じられる。また、首部リングアーム１４は、互いに離れるようにも可動になっていて、首部リング１６の半体１０２を分離させて、成形されたガラス製品の完成品から首部リング１６を解放させる。

図２に最良に示されているように、それぞれの首部リングアーム１６は、半径方向内方に延びた弓形のチャネル１０４を具備し、このチャネルに首部リング１６の部分が受け入れられて、首部リング１６を首部リングアーム１４に取り付けて配置するのを容易にしている。チャネル１０４は、上部リム１０６と下部リム１０８とをそれぞれ形成し、これらを通して複数の整列された開口部ないしボア孔１１０が延びており、それぞれのボア孔１１０はチャネル１０４の中へと開かれて、隣接するボア孔１１０から円周方向に間隔を隔てている。さらに、それぞれのボア孔１１０は好ましくは、プランジャ摩耗板９２の貫通ボア孔９８に対して整列されて、首部リングアーム１４がプランジャ摩耗板９２の上に配置されたとき、プランジャ摩耗板９２を通り抜けて、プランジャ摩耗板９２と首部リングアーム１４との間の隙間を横切った空気を受け入れる。

各組の首部リング１６におけるそれぞれの半体１０２は、首部リングアーム１４の凹部１０４に配置された、半径方向外方へ延びたフランジ１１２を具備している。フランジ１１２に形成された軸線方向に延びるスロット１１４は、複数の空気通路１１５の一部を形成していて、首部リングアーム１４と首部リング１６との間には空気流が流れられる。首部リング１６は好ましくは、首部リングアーム１４の上方へ延びる複数のスロットないしキャビティ１１６を具備しており、これらは空気通路の一部分を形成していて、首部リングアーム１４を通過した空気を大気に放出させる。上部スロットないしキャビティ１１６は好ましくは、半径方向外方に傾斜ないしテーパしていて、首部リング１６によって支持された容器ないしブランク成形型の完成品から空気流を遠ざけて、ブランク成形型や容器が時期尚早に冷却されるのを防ぐ。他の点においては、首部リングアーム１４又は首部リング１６は、実質的に在来の構造になっていて、首部リングの成形具が所定位置にてガラス製品の完成品を形成及び保持するとき、プランジャシリンダに同軸的に整列された中央ボア孔を具備している。

従って、図５及び図６に最良に示されているように、加圧された区画箱２０からの冷却空気の流れは、流れ制御バルブ２４を上方ないし軸線方向に通り、ダンパー弁３０に軸線方向に流入して半径方向に流出して軸線へと向かい、管組立体４６の通路６４に半径方向に流入して軸線方向に流出し、軸線方向に、プランジャシリンダの軸線の内部へ向かい、空気プレナム４８から軸線方向に流出し、プランジャ摩耗板９２に軸線方向に流入して通り抜け、首部リングアーム１４に流入する。首部リングアーム１４の内部において、冷却空気は、首部リングアーム１４に設けたボア孔１１０と、首部リング１６に設けたスロット１１４及び１１６とを軸線方向に通り抜け、使用中にこれらを冷却する。望ましくは、区画箱２０から首部リングアーム１４及び首部リング１６への冷却空気の流路は、ブランク成形型や個別セクション型のガラス製品成形機械１０におけるその他の構成要素を冷却するために使用される冷却系から分離されている。従って、首部リング１６及び首部リングアーム１４は、個別セクション型のガラス製品成形機械１０におけるその他の構成要素の冷却とは無関係に、望むように冷却することができる。

ある種の好ましい実施形態による、首部リング冷却装置の構造及び構成について図示して説明したけれども、当業者が容易に理解するように、特許請求の範囲に定められた本発明の精神及び範囲から逸脱せずに、改変や置換を行うことができる。

図１は、本発明のひとつの好ましい実施形態による、個別セクション型のガラス製品成形機械と、首部リング成形具を備えた逆転アーム組立体とを示した一部破断斜視図である。 図２は、図１の逆転アーム組立体を示した一部破断斜視図であって、いくつかの首部リング成形具を取り除いて示している。 図３は、区画箱の上部板と、首部リング冷却空気プレナム組立体とを示した一部破断斜視図である。 図４は、首部リング冷却空気プレナムとダンパー弁組立体とを示した拡大斜視図であって、一部分を破断してダンパー弁の詳細を示している。 図５は、首部リング冷却空気プレナムの部分について、空気が流れる経路を示した断面図である。 図６は、首部リング冷却空気プレナムの部分を示した一部破断斜視図である。

Claims (20)

1. ガラス製品成形機械（１０）における首部リング（１６）に冷却空気を導くための装置であって、軸線を備えた少なくともひとつのプランジャシリンダ（７６）を有する、少なくともひとつの静止したブランク成形ステーションを具備し、この装置が、
   ブランク成形ステーションに選択的に整列される、少なくともひとつの首部リングアーム（１４）と、
   首部リングアームによって支持されて、前記軸線と同軸的な前記ブランク成形ステーションにおける成形位置へと可動であるような、少なくともひとつの首部リング（１６）とを具備し、前記装置が、
   前記ブランク成形ステーションに静止して配置された少なくともひとつの空気プレナム（４８）であって、前記空気プレナムは、前記軸線に向かって横方向内方へ流れる冷却空気を受け入れる内部キャビティ（８６）を有し、前記軸線に隣接した少なくともひとつの出口開口部（９０）を有してなる、上記空気プレナム（４８）と、
   前記空気プレナムの少なくとも一部分に重なるように静止して配置されたプランジャ摩耗板（９２）であって、前記空気プレナムから導かれた空気のための軸線方向に向けられた開口部（９８）の配列を有している、上記プランジャ摩耗板（９２）と、
   前記首部リングアームに設けた複数の開口部（１１０）であって、前記首部リングアームが前記プランジャ摩耗板に重なったとき、前記首部リングアームと前記プランジャ摩耗板との間の隙間を横切って、前記プランジャ摩耗板に設けた前記開口部から空気を受け入れるような、上記複数の開口部（１１０）と、
   前記首部リングアームの開口部から空気を受け入れるための、前記首部リングに設けた複数の空気通路（１１５，１１６）と、
   を備えていることを特徴とする装置。
2. 前記ブランク成形ステーションは、中空の区画箱（２０）に取り付けられ、区画箱の内部は冷却空気で加圧されており、前記区画箱の内部から前記プレナム内部キャビティに連通してなる空気通路をさらに具備していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記空気通路は、前記首部リングアームが前記プランジャ摩耗板に重なったとき、前記プレナムへ冷却空気を供給すべく選択的に動作可能な制御弁（２４）を具備していることを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 前記空気通路は、前記制御弁が開かれたとき、オペレータが前記プレナムへの空気流を調節するための、ダンパー弁（３０）を具備していることを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 前記ダンパー弁は、前記区画箱に調節可能に密封式に取り付けられた、円筒形のハウジング（３６）に取り囲まれていることを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 前記ハウジング（３６）は、区画箱に対して軸線方向に可動に受け入れられていることを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. 前記ダンパー弁（３０）は、ダンパー弁を通る空気流量の複数に対応した、複数の位置にダンパー弁を解放可能に維持するための止め具機構（５４，５５，５６）を具備していることを特徴とする請求項４に記載の装置。
8. ダンパー弁（３０）を支持するブラケット（４６）を備え、その片端は、ダンパー弁から流出する空気を受けるべくダンパー弁に連通し、その他端は、空気プレナムを備えてダンパー弁から空気プレナムへと空気を導くように連通させるような通路（６４）を具備していることを特徴とする請求項４に記載の装置。
9. ブラケット（４６）における前記通路（６４）は、空気プレナムに向けて略半径方向内方へ向けられた部分と、空気プレナムの軸線方向に延びた部分とを具備していることを特徴とする請求項８に記載の装置。
10. 前記首部リングにおける前記空気通路（１１５，１１６）は、半径方向外方へ空気を導くように構成された部分（１１６）を具備していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
11. 前記首部リングの前記空気通路における前記部分（１１６）は、前記首部リングの内部を軸線方向に延び、半径方向外方へのテーパが付けられていることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
12. 首部リング（１６）は、首部リングアーム（１４）に受け入れられる部分（１１４）と、首部リングアームから延出している部分とを具備し、前記空気通路は、少なくともその一部分が、首部リングにおける前記部分のそれぞれから形成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
13. 前記区画箱（２０）から前記空気プレナム（４８）への冷却空気の流れを制御すべく適合してなるダンパー弁（３０）を具備していることを特徴とする請求項２に記載の装置。
14. 前記ダンパー弁（３０）は、出口を具備しており、出口の流路面積を変化させるように調節可能になっていることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
15. ダンパー弁（３０）は、空気プレナム（４８）によって支持されており、区画箱（２０）に対して軸線方向に調節可能になっていることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
16. 冷却空気の供給を提供する区画箱（２０）と、軸線を有するプランジャシリンダ（７６）とを具備してなる、ガラス製品成形機械（１０）における首部リング（１６）を冷却するための方法であって、この方法が、
    前記軸線に向かう半径方向及び出口への軸線方向に延びた流路を形成する、内部キャビティ（８６）を有する空気プレナム（４８）を提供する段階と、
    前記首部リングに隣接した空気通路（１１５，１１６）であって、前記空気通路は空気プレナムの出口に対して整列されているような、上記空気通路（１１５，１１６）を提供する段階と、
    前記区画箱から前記空気通路へと冷却空気を導く段階であって、前記冷却空気を前記空気プレナムの内部において前記軸線へ向けて半径方向に流し、次に、首部リングを冷却すべく前記出口から前記空気通路へと軸線方向に流すような、上記冷却空気を導く段階と、 を備えていることを特徴とする方法。
17. 首部リング（１６）は首部リングアーム（１４）によって支持され、前記空気通路（１１５，１１６）は、少なくともその一部分が前記首部リングアームによって形成され、前記冷却空気を導く段階が、冷却空気を首部リングアームの少なくとも一部分に提供する段階を備えていることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
18. 区画箱と空気プレナムとの間にダンパー弁（３０）を提供する段階であって、空気プレナムへの冷却空気の流量を制御すべく、前記ダンパー弁が調節可能な出口を具備している上記段階を備えていることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
19. 前記空気プレナム（４８）は、前記区画箱（２０）に調節可能に支持されており、区画箱に対して空気プレナムの位置を調節する段階を具備していることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
20. 空気プレナムと区画箱との間の流路にシールを提供し、空気プレナムのすべての位置において、区画箱と空気プレナムとの間の流路に、流体に対して密なシールを維持する段階を具備していることを特徴とする請求項１９に記載の方法。

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