JP4940211B2 - ガラス容器成形装置の金型装置 - Google Patents

Description

この発明は、びんなどのガラス容器を成形する装置に用いられる金型装置に関し、特にこの発明は、プレスアンドブロー方式によりガラス容器を成形するガラス容器成形装置において、口部を有するパリソンを成形する粗型装置に用いられる金型装置に関する。

一般に「ＩＳマシン」と呼ばれる製びん装置は、粗型装置と仕上型装置とを有する複数個のセクションに分けられており、各セクションでガラス容器が次々に成形されてコンベヤ上へ送り出される。
一般に粗型装置１００は、図９に示すように、ガラス容器の胴部を成形するための型孔１０１ａ，１０１ｂを有する二つ割り構造の粗型１０１と、ガラス容器の口部を成形するための型孔１０２ａ，１０２ｂを有する二つ割り構造の口型１０２と、プランジャ１０６が通過する孔１０４の上面開口縁にガラス容器の口部の天面を成形するための型面１０５が形成されたガイドリング１０３とを含んでいる（例えば、特許文献１参照）。粗型１０１内にゴブが投入され、型孔１０１ａ，１０１ｂの上端の開口がバッフル１０７により塞がれた後、プランジャ１０６が押し上げられて型孔１０１ａ，１０１ｂ内でゴブが加圧されると、口部を有する半製品のパリソン１１０が成形される。

特開平１１−１４７７２２号公報

この粗型装置１００で得られたパリソン１１０は、粗型１０１の開放とともに図示しないインバート装置によって取り出され、上下反転された後、図示しない仕上型装置へ移送される。仕上型装置の仕上型内にパリソン１１０がセットされると、パリソン１１０内に空気が吹き込まれ、型孔形状に応じた形態のガラス容器に成形される。

各セクションには粗型装置１００や仕上型装置の各金型に冷却風を作用させて各金型を冷却する冷却風供給機構が備えられている。金型の温度が目標温度より高ければ、その金型について冷却風の風量を増して金型の温度を下げ、金型の温度が目標温度より低ければ、その金型について冷却風の風量を減らして金型の温度を上げる。

ガラス容器の生産性を高めるには、粗型装置１００へのゴブの供給サイクルを早める必要があり、金型の冷却効率を高めるために、前記口型１０２に熱伝導率の高い銅合金が広く用いられている。しかし、ガイドリング１０３には安価な鋳鉄が用いられており、口型の銅合金と熱膨張率が異なることから、温度上昇によって口型とガイドリングとの間に段差が生じ、これがパリソンの口部に欠陥を生じさせる要因となっている。
この問題を解決するために、口型とガイドリングの材質を安価な鋳鉄で統一することを検討したところ、鋳鉄は銅合金より熱伝導率が低いため、冷却効率を十分に高めなければ、鋳鉄が焼けて口型が熱変形するおそれがあり、生産性向上のためにゴブの供給サイクルを早めることが困難である。

この発明は、上記の問題に着目してなされたもので、簡単な構成により鋳鉄を用いた口型およびガイドリングの冷却効率を高め、それによって、ガラス容器の口部に欠陥を生じさせることがないうえに、生産性の向上を実現できる安価なガラス容器成形装置の金型装置を提供することを目的とする。

この発明による金型装置は、ガラス容器の口部を成形するための型孔を有する二つ割り構造の口型と、外周面にフランジが突出し前記口型の型孔と連通する孔の上面開口縁にガラス容器の口部の天面を成形するための型面が周設されたガイドリングと、前記口型の外周より口型に冷却風を作用させて冷却する冷却風供給機構とを含み、前記口型は、内周面に前記ガイドリングのフランジを抱き込むようにして口型の型孔にガイドリングの型面が連なった状態でガイドリングを保持する周溝と、外周面の前記周溝の位置に凸壁部とが一周形成されて成るものである。前記口型およびガイドリングは鋳鉄により形成されるとともに、口型の凸壁部に沿って凸壁部を内外に貫通して周溝に連通する複数個の冷却孔が設けられ、各冷却孔に、各冷却孔を通って口型内に至った冷却風がガイドリングに作用するようガイドリングのフランジの外周面を臨ませている。

上記した金型装置が用いられたガラス容器成形装置において、プランジャの上昇により型孔内でゴブが加圧されると、口型により口部が、ガイドリングにより口部の天面が、それぞれ成形される。口型には冷却風が作用して冷却されるが、口型に設けられた複数の冷却孔によって口型の冷却風との接触面積が増し、これにより冷却効率が高められている。また、冷却孔は口型を内外に貫通するので、冷却風は冷却孔を通って口型内に至り、ガイドリングに直接作用する。これによりガイドリングの冷却効率も高められており、口型およびガイドリングが同じように冷却される。このように冷却効率が高められているので、鋳鉄が焼けて口型が熱変形するおそれがなく、ゴブの供給サイクルを早めて生産性を向上できる。
しかも、口型およびガイドリングには同じ鋳鉄が用いられているので、口型とガイドリングとの間に熱膨張率の違いに起因する段差が生じるおそれがなく、パリソンの口部に欠陥を生じさせない。

この発明の上記した構成において、各冷却孔はその大きさや形状は問わない。また、各冷却孔は、冷却風が作用する位置であれば、口型のどの位置に設けることもできるが、この発明においては、ガイドリングの外周部分が入り込む周溝の位置に冷却孔を設ける。
この発明によると、冷却孔を通って周溝内に至った冷却風はガイドリングの外周部分に直接作用し、ガイドリングを冷却する。また、パリソンは口型を伴ってインバート装置により仕上型装置へ移送されるが、口型は下部位置がインバート装置のアームに支持されるので、口型の周溝の位置には冷却風の送風路を遮るものがなく、冷却風供給機構からの冷却風が口型の冷却孔へ直接作用し、十分な冷却効果が得られる。

この発明によると、口型とガイドリングとに安価な鋳鉄を用いたから、金型装置のコストが低減される。また、口型とガイドリングとの間に熱膨張率の違いに起因する段差が生じるおそれはなく、パリソンの口部に欠陥を生じさせず、ガラス容器の品質が高められる。また、口型の外周面に沿って設けられた複数個の冷却孔により口型とガイドリングとを冷却して冷却効率を高めているので、ゴブの供給サイクルを早めて生産性を向上できる。

図１は、この発明に係る金型装置をガラス容器成形装置の粗型装置１に用いた実施例を示している。また、図２は、この発明に係る金型装置が用いられた粗型装置１の構成を示している。
このガラス容器成形装置は、プレスアンドブロー方式によりガラス容器を成形するもので、図示した粗型装置１によってプレスでパリソンを型成形した後、これを仕上型装置へ移送し、ブローで最終のガラス容器に型成形する。

粗型装置１は、パリソンの胴部を成形するための型孔２０ａ，２０ｂを有する二つ割り構造の粗型２と、パリソンの口部を成形するための型孔３０ａ，３０ｂを有する二つ割り構造の口型３と、パリソンの口部の天面を成形するための型面４０を有するガイドリング４とを含んでいる。口型３の外周の対角位置には冷却風供給機構の送風ノズル５，５が互いに対向するように配備されている。粗型２、口型３、およびガイドリング４は鋳鉄によって形成されている。

粗型２は、前記の型孔２０ａ，２０ｂをそれぞれ有する二つの割型２０Ａ，２０Ｂが突き合わされて成るもので、型孔２０ａ，２０ｂの上端の開口はゴブの投入後、図示しないバッフルにより塞がれる。型孔２０ａ，２０ｂの下端の開口は口型３の型孔３０ａ，３０ｂに連通する。粗型２の下端部の内周面には、口型３の上端部の外周に形成された出っ張り部分３１を抱き込むようにして粗型２の型孔２０ａ，２０ｂに口型３の型孔３０ａ，３０ｂが連なった状態で口型３を保持するための周溝２１が設けられている。

口型３は、図３および図４に示すように、前記の型孔３０ａ，３０ｂをそれぞれ有する二つの割型３０Ａ，３０Ｂが突き合わされて成るものであり、型孔３０ａ，３０ｂの上端の開口が粗型２の型孔２０ａ，２０ｂに連通する。各割型３０Ａ，３０Ｂの上面から上端部外周にかけて複数の冷却溝３２が放射状に形成されている。各割型３０Ａ，３０Ｂの突き合わせ端面には、一方に位置決め用の突起３３が、他方に突起３３が係合する位置決め用の凹溝３４が、それぞれ長さ方向に形成されている。

口型３の内部は、上端部に型孔３０ａ，３０ｂが形成され、その型孔３０ａ，３０ｂの下方が型孔３０ａ，３０ｂと連通する中空孔３５になっている。この中空孔３５にガイドリング４が収容されて保持され、この中空孔３５をプランジャ６およびシリンダロッド６０が昇降する。
口型３の中空孔３５の内周面には、ガイドリング４の外周のフランジ４１を抱き込むようにして、口型３の型孔３０ａ，３０ｂにガイドリング４の型面４０が連なった状態でガイドリング４を保持するための周溝３６が一周して設けられている。周溝３６はガイドリング４のフランジ４１の径方向の長さに応じた溝深さとフランジ４１の厚みに応じた溝幅とを有している。周溝３６の各溝壁とガイドリング４のフランジ４１との間にはわずかな隙間が存在し、この隙間を冷却風が通るようになっている。

口型３の各割型３０Ａ，３０Ｂの外周面には、図５および図６に示すように、口型３の外周を一周する凸壁部３７がそれぞれ形成されている。この凸壁部３７は周溝３６の位置で周方向へ張り出している。凸壁部３７に沿って、凸壁部３７を内外に貫通する複数個の冷却孔３８が所定の間隔で１列に設けられている。各冷却孔３８は外形が円形であり、その直径は周溝３６の溝幅に一致させてある。各冷却孔３８は周溝３６に連通し、各冷却孔３８にガイドリング４のフランジ４１の外周面を臨ませている。
口型３の各割型３０Ａ，３０Ｂの外周面には凸壁部３７の下方位置にインバート装置のアーム７によって保持される凸状部３９がそれぞれ形成されている。

ガイドリング４は、図７および図８に示すように、口型３の型孔３０ａ，３０ｂと連通しプランジャ６を通過させる円形かつテーパ状の型孔４２と、型孔４２に連通しプランジャ６およびシリンダロッド６０が昇降するガイド孔４３とを有している。型孔４２の上面開口縁にはパリソンの口部の天面を成形するための型面４０が周設されている。ガイドリング４の外周面にはフランジ４１が突出し、このフランジ４１を抱き込むようにして口型３の型孔３０ａ，３０ｂにガイドリング４の型面４０が連なった状態でガイドリング４が口型３によって保持される。なお、図２において、６１はプランジャ６の下端部６３の外周に嵌め込まれるスリーブであり、スプリング６２によりガイドリング４に向けて付勢されている。スリーブ６１はガイドリング４に対するプランジャ６の芯出しを行うためのものである。

上記した構成の粗型装置１において、粗型２の型孔２０ａ，２０ｂ内にゴブが投入され、プランジャ６の上昇により型孔２０ａ，２０ｂ内でゴブが加圧されると、口型３によりパリソンの口部が、ガイドリング４によりパリソンの口部の天面が、それぞれ成形される。粗型２や口型３は冷却風供給機構の送風ノズル５より送り出される冷却風によって冷却される。口型３の凸壁部３７の位置には複数の冷却孔３８が設けられており、この冷却孔３８によって口型３の冷却風との接触面積が増すことで冷却効率が高められている。また、各冷却孔３８は口型３を内外に貫通するので、冷却風は冷却孔３８を通って口型３の内部の周溝３６に至り、ガイドリング４の外周のフランジ４１に直接作用し、ガイドリング４を冷却する。これによりガイドリング４の冷却効率も高められ、口型３およびガイドリング４が同じように冷却される。このように口型３は冷却効率が高められているので、鋳鉄が焼けて口型３が熱変形するおそれがなく、ゴブの供給サイクルを早めて生産性を向上することができる。
しかも、口型３およびガイドリング４には同じ鋳鉄が用いられているので、口型３とガイドリング４との間に熱膨張率の違いに起因する段差が生じるおそれがなく、パリソンの口部に欠陥は生じず、ガラス容器の品質が高められる。

粗型装置１で成形されたパリソンは口型３を伴ってインバート装置により仕上型装置へ移送されるが、口型３の下部位置がインバート装置のアーム７に支持され、口型３の凸壁部３７の外周には冷却風の送風路を遮るものがないから、送風ノズル５からの冷却風が口型３の冷却孔３８へ直接作用し、十分な冷却効果が得られる。

この発明に係る金型装置をガラス容器成形装置の粗型装置に用いた実施例を示す斜視図である。 粗型装置の構成を示す縦断面図である。 ガイドリングを抱き込んだ状態の口型の縦断面図である。 ガイドリングを抱き込んだ状態の口型の平面図である。 口型の割型を外周より見た正面図である。 口型の割型を突き合わせ端面より見た正面図である。 ガイドリングの平面図である。 ガイドリングの断面図である。 従来の粗型装置の構成を示す縦断面図である。

符号の説明

３ 口型
３Ａ，３Ｂ 割型
３ａ，３ｂ 型孔
４ ガイドリング
３６ 周溝
３８ 冷却孔

Claims (1)

1. ガラス容器の口部を成形するための型孔を有する二つ割り構造の口型と、外周面にフランジが突出し前記口型の型孔と連通する孔の上面開口縁にガラス容器の口部の天面を成形するための型面が周設されたガイドリングと、前記口型の外周より口型に冷却風を作用させて冷却する冷却風供給機構とを含み、前記口型は、内周面に前記ガイドリングのフランジを抱き込むようにして口型の型孔にガイドリングの型面が連なった状態でガイドリングを保持する周溝と、外周面の前記周溝の位置に凸壁部とが一周形成されて成るガラス容器成形装置の金型装置において、
   前記口型およびガイドリングは鋳鉄により形成されるとともに、口型の凸壁部に沿って凸壁部を内外に貫通して周溝に連通する複数個の冷却孔が設けられ、各冷却孔に、各冷却孔を通って口型内に至った冷却風がガイドリングに作用するようガイドリングのフランジの外周面を臨ませて成るガラス容器成形装置の金型装置。

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