JP4865931B1 - バッフル駆動装置及びパリソン成形方法 - Google Patents

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Abstract

バッフルの降下速度を制御して、ガラスびんの生産効率を低下することなく、口部欠点の発生を抑制する。
バッフルが取り付けられた垂直なシャフトと、該シャフトを上下に駆動するエアシリンダを有するバッフル駆動装置に、該シャフトを下方に駆動させたときの排気が通る排気管を広狭2系統設け、排気がどちらの系統の排気管を通るか切り替える切換バルブを設けると、シャフトの降下速度を変化させることができる。バッフル降下時に、バッフルが粗型に接触する寸前に降下速度を遅くすることで、粗型に加わる衝撃を少なくし、口部欠点の発生を抑制できる。
【選択図】図5

Description

本発明は、ガラスびん成形機におけるバッフル駆動装置、及びガラスびん成形過程におけるパリソン成形方法に関する。
図1〜4は、一般的なガラスびん成形機であるISマシンでの、いわゆるブローアンドブロー方式によるパリソン成形の説明図である。
図1は、粗型21が閉じ、ファンネル20が待機位置から降下して粗型21上部に接続し、ファンネル20を通って粗型21内にゴブ24が投入されたところである。
図2は、図1の状態からバッフル1が待機位置から降下してファンネル20の上部に接続し、バッフル1からセッツルエアーが粗型21内に吹き込まれ(セッツルブロー)、ゴブ24の下部が口型22とプランジャ23の間に入り込んでパリソンの口部が形成された状態である。以後、このときのバッフル降下動作を、バッフル1次降下という。
図3は、図2の状態からバッフル1が上昇して待機位置に戻り、さらにファンネル20も上昇して待機位置に戻った状態である。
図4は、図3の状態からバッフル1が再び降下して粗型21上部に接続し、プランジャ23が降下し、下方からカウンタエアが吹き出して(カウンタブロー)パリソン25が成形された状態である。以後、このときのバッフル降下動作を、バッフル2次降下という。
図4でパリソンが成形された後、粗型21が開いて、口型22はパリソン25を保持したままメカニズムによって反転して仕上型に移行し、ガラスびんの仕上げ吹製が行われる。
一方、粗型21は再び閉じて図1の状態となり、図1〜4の動作が繰り返される。
図10は、従来のバッフル駆動装置の概略説明図である。バッフル駆動装置は、粗型近傍の成形機本体のフレーム(図示せず)に固定される。この駆動装置において、バッフル1はエアシリンダ3によって上下する。エアシリンダ3は、内部を上下に摺動するピストン2cを有し、ピストン2cの中心にはシャフト2が垂直に固定され、該シャフト2はエアシリンダの上下に突き出している。
シャフト2の上部からはアーム2aが半径方向に突き出し、その先端部にはバッフル1が固定されている。シャフト2の上部からバッフル1まで、セッツルエアのためのエア通路2bが形成されている。
エアシリンダ3の下部にはガイド筒4が固定されている。ガイド筒にはカム溝4aが形成され、カム溝4aにはシャフト2下部から半径方向に突出するカムローラ2dが係合している。これにより、バッフル1はシャフト2の回りを回転しながら上下動する。
エアシリンダ3を駆動する高圧空気は高圧タンク6から給気管5、給気制御部7、給気管5a、5bを経て供給される。給気管5aはエアシリンダ3の上部に、5bは下部に接続されている。また、エアシリンダ3の上部には、排気管8aが、下部には排気管8bが接続されている。排気管8a、8bには排気制御部9及び調整バルブ9a、9bが設けられている。
図5はバッフル1が降下した状態で、バッフルが上昇するときは給気制御部7が給気管5bを開き、5aを閉じる。また、排気制御部9が排気管8aを開き、8bを閉じる。これにより、高圧空気は給気管5bからエアシリンダ3の下部に流入してピストン2cを押し上げ、上部の空気は排気管8aから排気される。
バッフルが降下するときは給気制御部7が給気管5aを開き、5bを閉じる。また、排気制御部9が排気管8bを開き、8aを閉じる。これにより、高圧空気は給気管5aからエアシリンダ3の上部に流入してピストン2cを押し下げ、下部の空気は排気管8bから排気される。
排気管の調整バルブ9aを調整することでバッフルの上昇速度を調整でき、調整バルブ9bを調整することでバッフルの降下速度を調整できる。
バッフル駆動装置は、上記のように作動するので、バッフルの上昇及び降下動作は、次第に速度が速くなる加速度運動になる。その結果、図2のバッフル1次降下ではバッフル1がファンネル20に衝突し、図4のバッフル2次降下ではバッフル1が粗型21に衝突し、いずれも粗型21に強い衝撃が加わる。バッフル2次降下のときは既にパリソンの口部が成形されているから、これによってパリソン(すなわちガラスびん)口部の外周部に「口びり」と呼ばれる微細なクラックの欠点が生じやすかった。そこで、バッフルの降下速度を極力遅くして「口びり」の発生を抑制するのであるが、そうするとガラスびんの成形速度が遅くなって生産効率が悪くなるばかりでなく、口部天面に種々の欠点が生じやすくなるという問題もあった。
下記特許文献1には、バッフルの駆動をサーボモータとボールねじによって行う駆動装置が開示されている。この駆動装置は、バッフルの駆動速度を自由に調整できるので、確かに、バッフルが降下したときの粗型の衝撃をやわらげ、口びりの発生を減少できるのであるが、バッフルの速度がやや遅くなって生産効率が悪くなる。また、装置がきわめて高価になり、既存の設備も全く利用できないという欠点がある。
特開2007−126295号公報
本発明は、バッフルの降下速度を制御して、ガラスびんの生産効率を低下することなく、口びりの発生を抑制することを課題とする。また、構造が簡単で安価に製造でき、既存のバッフル駆動装置からの改造も容易であるバッフル駆動装置を開発することを課題とするものである。
〔請求項1〕
本発明は、バッフルが取り付けられた垂直なシャフトと、該シャフトを上下に駆動するエアシリンダを有し、該シャフトを下方に駆動させたときの排気が通る排気管を広狭2系統設け、排気がどちらの系統の排気管を通るか切り替える切換バルブを設けることで、シャフトの降下速度を変化させることができることを特徴とするバッフル駆動装置である。
本発明のバッフル駆動装置はバッフルの降下速度を切り替えることができるので、図4のバッフル2次降下において、バッフルが粗型に接触する寸前に降下速度を遅くすることで、粗型に加わる衝撃を少なくし、口びりの発生を抑制できる。図2のバッフル1次降下においては、パリソンの口部の成形前であるから、粗型に強い衝撃があっても口びりとは関係なく、バッフル降下速度を従来よりも大幅に速くでき、これによって成形にかかる時間を従来よりも短縮できる。
〔請求項2〕
また本発明は、前記切換バルブが、筒状本体と該本体内を摺動するピストンと該ピストンの付勢手段を有し、該ピストンは両端部と中間部にフランジを備え、該フランジにより2つの筒状空間が区切られ、本体の周壁には、ピストンの位置に関わりなくそれぞれの筒状空間に連通する位置に一つずつ排気入口が形成され、また、ピストンの位置によって連通する筒状空間が異なる位置に一つの排気出口が形成され、本体の一方の端面にパイロットエア入口が形成され、前記付勢手段は該パイロットエア入口方向にピストンを付勢し、パイロットエアを導入するかしないかによって排気出口と連通する排気入口が切り替わるものである請求項1に記載のバッフル駆動装置である。
請求項2の発明は、切換バルブの具体例である。この切換バルブによって、排気が通る排気管の系統を容易に切り替えることができ、バッフルの降下速度を容易に変化させることができる。
本発明のバッフル駆動装置を用い、粗型上にファンネルを下降させ、該ファンネルを通して粗型内にゴブを投入し、該ファンネル上にバッフルを降下させてセッツルブローを行い、バッフル及びファンネルを上昇させた後、バッフルを粗型上に降下させカウンタブローを行ってパリソンを成形できる。バッフルを粗型上に降下させカウンタブローを行うときのバッフルの降下速度を、降下の途中から遅くする。
ッフル2次降下において、図8に示すように、バッフルの下端が所定の位置Xまで降下したときにバッフル降下速度を切り替えて遅くすることで、粗型に加わる衝撃を緩和し、かつ、タイムロスを最小限にできる。
本発明のバッフル駆動装置は、バッフルの降下速度を切り替えることで、バッフルが粗型に加える衝撃を少なくし、口びりの発生を抑制できると共に、成形にかかる時間を従来よりも短縮できる。
パリソン成形工程の説明図である。 パリソン成形工程の説明図である。 パリソン成形工程の説明図である。 パリソン成形工程の説明図である。 実施形態のパリソン駆動装置の説明図である。 切換バルブの説明図である。 切換バルブの説明図である。 バッフル2次降下の説明図である。 粗型の振動の説明図である。 従来のパリソン駆動装置の説明図である。
図5〜図7は本発明の実施形態に関する。図5のバッフル駆動装置は、図10の従来の駆動装置と比較して、バッフル降下の際の排気管が8b、8cの2系統となっており、排気がどちらの系統の排気管を通るか、切換バルブ10で切り替えられるようになっている点が異なる。したがって、既存設備からの改造が容易である。排気管8cは調整バルブ9cで絞っているため、排気管8bに比べて大幅に狭くなっており、排気が排気管8bを通るときはバッフル降下速度が速く、排気管8cを通るときはバッフル降下速度が遅くなる。
図6はパイロットエアを導入しないときの切換バルブ10の断面図、図7はパイロットエアを導入したときの同様図である。切換バルブ10は、筒状をなす本体の内部に、該本体内を摺動するピストン10aを有し、ピストン10aは付勢手段であるコイルスプリング10hによって常に図の右方向に付勢されている。符号10gはガイド棒である。ピストン10aは両端部と中間部にフランジ10b、10c、10dを備え、該フランジにより2つの筒状空間(第1筒状空間10e及び第2筒状空間10f)が区切られている。
本体の周壁には、2個の排気入口と1個の排気出口が形成されている。排気管8bが接続された排気入口は、ピストン10aの位置に関わりなく常に第1筒状空間10eに連通している。排気管8cが接続された排気入口は、ピストン10aの位置に関わりなく常に第2筒状空間10fに連通している。排気出口には排気管8dが接続され、図6のピストン10aが右側にあるときは第1筒状空間10eに連通し、図7のピストン10aが左側にあるときは第2筒状空間10fに連通している。
本体の一方(右側)の端面にはパイロットエア入口が形成され、パイロットエア供給部11からパイロットエアを導入可能となっている。パイロットエアが導入されない場合、図6に示すように、ピストン10aはスプリング10hの作用により右側の位置にある。このとき、排気出口は第1筒状空間10eに連通しているから、図6に矢印で示すように、排気は排気管8bから第1筒状空間10eを通って排気管8dへ排気される。排気管8cは第2筒状空間10fに連通しているが、第2筒状空間10fには排気出口がないので、排気管8cからは排気されない。
パイロットエアが導入されると、図7に示すように、パイロットエアの圧力でピストン10aは左側の位置に移動する。このとき、排気出口は第2筒状空間10fに連通しているから、図7に矢印で示すように、排気は排気管8cから第2筒状空間10fを通って排気管8dへ排気される。排気管8bは第1筒状空間10eに連通しているが、第1筒状空間10eには排気出口がないので、排気管8bからは排気されない。
図2のバッフル1次降下では、切換バルブ10にパイロットエアは導入されずに、排気は排気管8bを通り、バッフルは速い速度で加速しながら降下する。図4のバッフル2次降下では、バッフルが図8に示す線Xの位置までは排気は排気管8bを通り、バッフルは速い速度で加速しながら降下するが、線Xの位置で切換バルブ10にパイロットエアが導入され、排気は排気管8cを通るようになり、バッフル速度は急激にブレーキが掛かり、減速しながら粗型21の上に接続する。
図9は、粗型に振動測定器を取り付けて粗型の振動を計測した結果で、上段が本発明のバッフル駆動装置を用いた場合、下段が従来の駆動装置を用いた場合である。矢印Aがバッフル1次降下、矢印Bがバッフル2次降下の振動である。このように、本発明のバッフル駆動装置では、バッフル2次降下における粗型の振動がきわめて小さくなっている。
本発明のバッフル駆動装置によってガラスびんを成形した結果、従来に比べて口びりの発生が約54%に減少した。
また、本発明のバッフル駆動装置によって、ISマシンのスピードを上げることができ、単位時間当たりのガラスびんの成形本数が10〜13%程度多くなり、ガラスびんの生産効率が向上した。
1 バッフル
2 シャフト
2a アーム
2b エア通路
2c ピストン
2d カムローラ
3 エアシリンダ
4 ガイド筒
4a カム溝
5 給気管
5a 給気管
5b 給気管
6 高圧タンク
7 給気制御部
8 排気管
8a 排気管
8b 排気管
8c 排気管
8d 排気管
9 排気制御部
9a 調整バルブ
9b 調整バルブ
9c 調整バルブ
10 切換バルブ
10a ピストン
10b フランジ
10c フランジ
10d フランジ
10e 第1筒状空間
10f 第2筒状空間
10g ガイド棒
10h スプリング
11 パイロットエア供給部
20 ファンネル
21 粗型
22 口型
23 プランジャ
24 ゴブ
25 パリソン

Claims (2)

  1. バッフルが取り付けられた垂直なシャフトと、該シャフトを上下に駆動するエアシリンダを有し、該シャフトを下方に駆動させたときの排気が通る排気管を広狭2系統設け、排気がどちらの系統の排気管を通るか切り替える切換バルブを設けることで、シャフトの降下速度を変化させることができることを特徴とするバッフル駆動装置。
  2. 前記切換バルブが、筒状本体と該本体内を摺動するピストンと該ピストンの付勢手段を有し、該ピストンは両端部と中間部にフランジを備え、該フランジにより2つの筒状空間が区切られ、本体の周壁には、ピストンの位置に関わりなくそれぞれの筒状空間に連通する位置に一つずつ排気入口が形成され、また、ピストンの位置によって連通する筒状空間が異なる位置に一つの排気出口が形成され、本体の一方の端面にパイロットエア入口が形成され、前記付勢手段は該パイロットエア入口方向にピストンを付勢し、パイロットエアを導入するかしないかによって排気出口と連通する排気入口が切り替わるものである請求項1に記載のバッフル駆動装置。
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