JP5033340B2 - 成形装置及びこれを用いたガラス成形品製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、ガラス成形品、特にガラスプリフォームの製造に好適な成形装置及びこれを用いたガラス成形品製造装置に関する。

従来、レンズ等の光学素子を成形する方法として、溶融ガラスを成形型でプレスし、所望の光学素子に近い形状にガラスプリフォーム（ガラスゴブでもある）を成形し、このガラスプリフォームの表面を研磨して所望の光学素子を得る方法や、上記ガラスプリフォームを高精度にプレス成形することにより、研磨することなく直接所望の光学素子を成形する方法が知られていた。

光学素子を製造する際に使用する上記ガラスプリフォームは、成形型、具体的には凹状成形面を有する下型に流下された溶融ガラス塊を成形して製造されていた。

ガラスプリフォームの製造方法としては、以下の方法が知られている。一例としては、成形型の一例である下型に凹状成形面を形成し、この凹状成形面に開口する細孔から気体を噴出して、下型と溶融ガラス塊とを非接触状態に保ち、場合によっては溶融ガラス塊を回転させて成形しながら冷却して、ガラスプリフォームを製造する方法が知られている。もう一つの例としては、溶融ガラスを受け入れる下型と、下型の移動経路上に配置され、成形型の一部である上型とを備え、下型に受け入れられた溶融ガラス塊を上型でプレスして、成形してガラスプリフォームを製造する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−１５７８４９号公報

しかしながら、ガラスプリフォームの製造過程において、流下された溶融ガラス塊を下型で受け入れる際に、溶融ガラス塊と下型との温度差が極めて大きいと、溶融ガラス塊が急冷されて急激な体積変化が起こるため、溶融ガラス塊を冷却、成形したガラス成形品（ガラスプリフォーム、ガラスコブ）に亀裂（カケ）が入る場合があった。

そこで、本発明は、成形型に受け入れた溶融ガラス塊が急冷されて、ガラス成形品に亀裂が入ることを防止するガラス成形品製造装置を提供することを目的とする。

本発明者らは、ガラス成形品製造装置において、溶融ガラス塊を受け入れる成形型を加熱することにより、溶融ガラス塊を冷却、成形したガラス成形品に亀裂が入ることを防止することができること、その上で、ガラス成形品製造装置に動力伝達部材を冷却するための冷却手段を用いたときに、動力伝達部材の焼付けが起こらないことを見出し、本発明を完成するに至った。

具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。

（１） 成形型と、前記成形型を移動させるための動力源及び動力伝達部材と、前記成形型を加熱する加熱手段と、前記動力伝達部材に周設され、前記動力伝達部材を冷却する冷却手段と、を備えた成形装置。

（１）の発明によれば、溶融ガラス塊を受け入れる成形型を、移動させるための動力源及び動力伝達部材を備えることにより、溶融ガラス塊を受け入れた成形型が、溶融ガラス塊の流下、成形等、及びガラス成形品の移載等を行うための装置の下に運ばれ、溶融ガラス塊が流下、成形等、及びガラス成形品が移載等されるから、各装置を移動させてガラス成形品を製造する場合に比べ、少ない動力でのガラス成形品の効率的な製造が可能となる。また、溶融ガラス塊を受け入れる成形型を加熱手段によって加熱するため、溶融ガラス塊を受け入れる際の成形型と溶融ガラス塊との温度差が減少し、溶融ガラス塊が急冷されないため、溶融ガラス塊の急激な体積変化を防止し、ガラス成形品にワレ、カケ、亀裂が入ることを防止することができる。さらに、動力伝達部材に周設され、動力伝達部材を冷却するための冷却手段を備えるため、加熱手段により加熱された成形型から、動力伝達部材に熱が伝導することを防止することができ、動力伝達部材の長期間の加熱の結果生じる、動力伝達部材の焼付けを防止することができる。

ここで、成形型を移動させるための動力源としては、電動モーターなどであってもよいし、化石燃料などの燃料を燃焼させて駆動するエンジンなどであってもよい。動力伝達部材としては、歯車、回転ベルト、チェーン、回転軸などが挙げられる。

溶融ガラス塊を受け入れる成形型としては、成形型の凹状成形面に開口する細孔から気体を噴出して、成形型と溶融ガラス塊とを非接触状態に保ち、溶融ガラス塊を回転させながら冷却する成形方法に用いる成形型であってもよいし、溶融ガラス塊を受け入れた成形型と、成形型の移動経路上に配置された上型とで溶融ガラス塊をプレスして、成形する方法に用いる成形型であってもよい。

成形型を加熱するための加熱手段とは、成形型を加熱できるものであれば特に限定されず、例えばヒーター、バーナーであってもよく、成形型に通電して直接成形型を加熱する方法でも良い。

動力伝達部材を冷却する冷却手段としては、空冷装置、水冷装置、油冷装置など冷却用流体によって動力伝達部材を冷却する冷却手段であってもよく、動力伝達部材を有効に冷却できるものであればどのようなものであってもよい。

（２） 前記成形型を支持し、且つ前記動力伝達部材と連結している成形型支持部材を備える（１）に記載の成形装置。

（２）の発明によれば、成形型が動力伝達部材とも連結している成形型支持部材により支持されているので、動力源から動力伝達部材に伝わった動力を、成形型支持部材を介して効率的に成形型に伝えることができ、成形型を効率的に移動させることができる。

（３） 前記成形型が直線方向及び／又は円運動方向に移動することを特徴とする（１）又は（２）に記載の成形装置。

（３）の発明によれば、成形型が一定の軌道上を移動するため、成形型の移動する軌道上に溶融ガラス塊の流下、成形等、及びガラス成形品の移載等を行うための装置を配置することにより、溶融ガラス塊の流下、成形等、及びガラス成形品の移載等の各工程を効率的に行うことができる。

（４） 前記成形型支持部材は略円形で且つ前記成形型を同心位置に複数支持する略円形成形型支持部材であり、前記動力伝達部材は、前記動力伝達部材自身を回転軸として回転することにより、前記略円形成形型支持部材の中心に垂直方向に動力を伝達し、前記成形型を回転移動させることを特徴とする（３）に記載の成形装置。

（４）の発明によれば、略円形成形型支持部材が略円形であり、成形型を同心位置に複数支持するため、動力が回転軸である動力伝達部材に伝わり、回転軸が回転したときに、成形型が円運動により移動する。このため、成形型が円運動により、溶融ガラス塊の流下、成形等、及びガラス成形品の移載等を行うための装置の下に移動するため、少ない設置面積の下で溶融ガラス塊の流下、成形等、及びガラス成形品の移載等を行うことができる。

（５） 前記冷却手段は、冷却用流体を循環させることにより、前記回転軸を冷却することを特徴とする（４）に記載の成形装置。

（５）の発明によれば、成形型を加熱したことにより、回転軸に伝導された熱を冷却手段が冷却するため、回転軸が強く熱を帯びることによる焼付けを防止することができる。ここで、回転軸の冷却の際には、高温の回転軸から低温の冷却用流体に熱が吸収され、熱を吸収した冷却用流体が、熱を吸収していない低温の冷却用流体に置換されて、熱を吸収していない冷却用流体が回転軸からさらに熱を吸収するため、回転軸を継続的かつ効率的に冷却させることができる。

ここで、冷却用流体としては、回転軸を冷却できるものであれば特に限定されない。冷却用流体は液体でも気体でも良いが、熱伝導率の点から液体であることが好ましい。

（６） 前記冷却手段は、冷却用流体を循環させるための流路を有していることを特徴とする（５）に記載の成形装置。

（６）の発明によれば、熱を吸収していない冷却用流体と熱を吸収した冷却用流体が混合することなく循環することができる。これにより、熱を吸収した冷却用流体が、熱を吸収していない冷却用流体に効率的に置換され、回転軸に接触する冷却用流体が常に低温に保たれるため、冷却用流体が効率的に回転軸を冷却することができる。

ここで、流路の構造としては、回転軸を冷却できるものであれば特に限定されず、螺旋状構造、階層状構造であっても良い。

（７） 前記流路は前記回転軸を中心に螺旋状に形成されていることを特徴とする（６）に記載の成形装置。

（７）の発明によれば、回転軸を中心に周回するように冷却用流体が循環し、回転軸の側面のすべての方向に亘って回転軸と冷却用流体との温度差がほぼ均一に保たれ、冷却用流体が回転軸の側面の全ての方向から均等に熱を吸収するため、回転軸を均一に冷却することができる。

（８） 前記冷却用流体が水である（５）から（７）のいずれかに記載の成形装置。

（８）の発明によれば、安全、簡便、かつ容易に冷却用流体を扱うことができ、低コストで回転軸を冷却することができる。さらに、水は熱伝導率が高いので、回転軸を効率的に冷却することができる。

（９） 動力源に当該動力源を制御するための制御装置が付設される（１）から（８）のいずれかに記載の成形装置。

（９）の発明によれば、ガラス成形品の製造に係る各工程の進行の状況に応じて、動力源を制御することができ、成形装置の運転状態を制御することができるので、ガラス成形品を効率的に製造することができる。

（１０） 原料を溶融して溶融ガラスにする溶融槽と、当該溶融槽に接続され、前記溶融ガラスを前記溶融槽から抽出する誘導路とを有する溶解装置と、前記誘導路を介して抽出された前記溶融ガラスを流下させる流下装置と、前記流下装置から流下された溶融ガラス塊を成形する成形型を有する成形装置と、を備えるガラス成形品製造装置であって、前記成形装置が（１）から（９）のいずれかに記載の成形装置である前記ガラス成形品製造装置。

（１０）の発明によれば、まず溶融槽において原料を溶融して溶融ガラスを製造し、溶融ガラスを、誘導路を介して溶融槽から抽出し、抽出された溶融ガラスを流下装置によって成形型に流下する。成形型に流下された溶融ガラス塊は成形、冷却されてガラス成形品が製造される。成形装置として、（１）から（９）のいずれかに記載の成形装置を用いているので、溶融ガラスが成形型に流下する際に、溶融ガラスと成形型の間に大きな温度差が生じず、ガラス成形品にワレ、カケ、亀裂などが入ることを防ぐことができる。一方、動力伝達部材が冷却手段により冷却されるため、動力伝達部材の焼付けが起こることを防止することができる。

本発明によれば、加熱手段により成形型を強く加熱することにより、成形型が溶融ガラス塊を受け入れる際の成形型と溶融ガラス塊との温度差を減少させることができるため、溶融ガラス塊の急激な体積変化を防止し、ガラス成形品にワレ、カケ、亀裂が入ることを防止することができる。

さらに、冷却手段によって、加熱手段により成形型を加熱することによる、成形型から動力伝達部材への熱の伝導を抑制することができるので、動力伝達部材の長時間にわたる加熱を防止でき、動力伝達部材の焼付けを防止できる。

以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。

＜第１の実施形態＞
まず、本発明に好適な第１の実施形態について図面に基づいて説明する。

［ガラス成形品製造装置の構成］
本実施形態に係るガラス成形品製造装置は、原料を溶解、攪拌して溶融ガラス１８ａを製造し、溶融ガラス１８ａを抽出する溶解装置４０と、溶融ガラス１８ａを滴下し、成形してガラス成形品１８ｃを成形する成形装置１とを有する。

（溶解装置）
図５に示すように、溶解装置４０は、ガラス原料を溶解して溶融ガラス１８ａを得る溶融槽４２と、この溶融槽４２から溶融ガラス１８ａを抽出させる誘導路４４と、誘導路４４により抽出された溶融ガラス１８ａを成形装置１に滴下する流下装置１４と、を有する。

本実施形態において、溶融槽４２は、原料の溶解、清澄、均質化までの機能をもった間欠式の炉を構成するが、各々の機能をユニット型に連結した連結式の炉を構成するものであってもよい。

誘導路４４は、溶融槽４２の底部に連通されている。この誘導路４４は、白金あるいは白金合金製の細長いパイプであり、直接通電、及び／又は、付設されたガスバーナー等による間接加熱により加熱され、内部を流れる溶融ガラス１８ａの粘度を所定の値に調節して誘導路４４内の溶融ガラス１８ａの抽出量を制御可能である。誘導路４４から抽出した溶融ガラス１８ａは、流下装置１４に到達し、流下装置１４の成形装置１側の末端から成形装置１に滴下される。

（成形装置）
図１は、本実施形態に係る成形装置１の構成の概略の一例である。成形装置１は中心部を回転自在に支承され、右回り又は左回りに回転可能な円盤状の成形型支持部材である略円形成形型支持部材１０と、略円形成形型支持部材１０の中心部を回転自在に支承し、側面の一部に冷却手段である冷却装置２２を周設し、図１には示されない動力源に連結する動力伝達部材である回転軸１２と、略円形成形型支持部材１０、及び回転軸１２の中心部を貫通し、略円形成形型支持部材１０の盤面に対して上下に垂直に伸びるセンターパイプ２４と、センターパイプ２４に平行し、一端をセンターパイプ２４に連結管２６を介して連結し、他端を後述する連結パイプ３０に連結する、複数の気体パイプ２８と、回転軸１２の一部の側面を覆うように周設された円筒状の構造を有する、冷却手段である冷却装置２２とを有する。

なお、図１においては、他の構成要素を明示するため、連結管２６、気体パイプ２８、及び連結パイプ３０の一部を省略している。

（略円形成形型支持部材）
略円形成形型支持部材１０には、略円形成形型支持部材１０の周縁部の同心位置上に複数配置されている成形型１６と、一端が気体パイプ２８と直角に連結し、他端が成形型１６に連結し、略円形成形型支持部材１０の中心部から成形型１６に向かって伸びる連結パイプ３０を備える。なお、図１においては、他の構成要素を明示するため、一部の成形型１６と連結パイプ３０を省略している。

（成形型）
成形型１６には凹状成形面αが形成され、この凹状成形面αに開口する細孔（図示せず）からは、ガスを噴出させることができる。ただし成形型１６の材質は。これに限定されるものではない。

（周辺装置）
また、成形装置１には、成形型１６の移動経路近傍に位置する、加熱手段であるバーナー２０と、成形型１６の移動経路上に位置する溶融ガラス供給手段であり、溶解装置４０の一部でもある流下装置１４と、成形型１６の移動経路上に位置するガラス成形品回収手段である移載装置３２とが、略円形成形型支持部材１０の回転方向に向かってこの順に従って配置されている。

バーナー２０は、略円形成形型支持部材１０が静止状態の時には、複数の成形型１６のうち、ひとつの成形型１６に向かって火炎を照射できる位置に配置されている。なお、使用されるバーナー２０は２個以上でもよく、また加熱される成形型１６の位置も特に限定されない。

流下装置１４は、略円形成形型支持部材１０が静止状態の時には、複数の成形型１６のうち、ひとつの成形型１６の直上に位置している。

移載装置３２は、略円形成形型支持部材１０が静止状態の時には、複数の成形型１６のうち、ひとつの成形型１６の直上に位置している。移載装置３２は水平方向に１８０度回転することができ、上下方向に昇降することができる。

（回転軸）
図２は、本発明に係る成形装置１の断面図の概略の一例である。回転軸１２は、回転軸１２と同位置に軸心を持つ円柱状の空間２００を有する円筒状の構造体である。空間２００の中心部には、回転軸１２とは直接接触せず、回転軸１２、及び空間２００と同位置に軸心を持つ、前述のセンターパイプ２４が貫通する。回転軸１２と略円形成形型支持部材１０は直接接触している。

（冷却装置）
図２、及び図３は本発明に係る成形装置１が有する冷却装置２２の断面図の概略の一例である。冷却装置２２は、回転軸１２と同一の軸心を持つ円筒状の構造を有し、冷却装置２２の壁面により形成される内部空間１０４と、内部空間１０４に通じる流入口１０２と、内部空間１０４に通じる流出口１００からなる。

［ガラス成形品製造装置の動作］
本発明に係るガラス成形品製造装置は、以下のように動作する。

（溶解装置）
ガラス成形品１８ｃの原料は、まず、溶融槽４２に投入される。溶融槽４２が図示しない熱源により加熱されることによって、原料が溶解する。溶解した原料は図示しない攪拌翼により攪拌され、均一な溶融ガラス１８ａが製造される。製造された溶融ガラス１８ａは誘導路４４より抽出され、流下装置１４へと至る。流下装置１４に至った溶融ガラス１８ａは、成形型１６へと流下される。

（回転軸）
回転軸１２は図示しない動力源の回転に連動して、一定の速度で回転する。回転軸１２が回転することにより、回転軸１２が支承する略円形成形型支持部材が回転する。動力源には、図示しない制御装置が付設され、ガラス成形品１８ｃの製造にかかる各工程の進行状況に応じて、動力源を制御することができる。これにより、各工程の進行に応じて制御された、ガラス成形品１８ｃの製造が可能となる。

（略円形成形型支持部材）
図１において、略円形成形型支持部材１０に配置された成形型１６をバーナー２０が加熱し、加熱された成形型１６は、略円形成形型支持部材１０が回転することにより、流下装置１４の直下に移動する。成形型１６においては、凹状成形面αに開口する細孔からガスが噴出する。このガスは、センターパイプ２４から、連結管２６、気体パイプ２８、連結パイプ３０を通じて成形型１６に供給される。流下装置１４から成形型１６に溶融ガラス１８ａが滴下されると、成形型１６から噴出するガスの圧力により、成形型１６と溶融ガラス塊１８ｂとが非接触状態に保たれ、溶融ガラス塊１８ｂを回転させながら成形、冷却する。また、図１に示された本発明の実施形態においては、略円形成形型支持部材１０の上側にセンターパイプ２４、連結管２６、気体パイプ２８、及び連結パイプ３０が配置されているが、各成形型にガスを送る為のこれらの管、パイプの形態を特に限定するものではなく、これらの管、パイプは略円形成形型支持部材１０の下側から各成形型１６へガスを供給するものであってもよい。

（ガラス塊の回収）
流下装置１４が成形型１６に溶融ガラス１８ａを滴下すると、図示しないセンサーが溶融ガラス塊１８ｂを検知して略円形成形型支持部材１０が回転し、溶融ガラス塊１８ｂを受け入れた成形型１６が略円形成形型支持部材１０の回転に伴って移動する。略円形成形型支持部材１０の回転に伴い、成形型１６が流下装置１４の直下から移載装置３２の直下に移動する。この間に溶融ガラス塊１８ｂは成形、冷却され、ガラス成形品（ガラスプリフォーム、ガラスコブ）１８ｃとなり、ガラス成形品１８ｃを移載装置３２が回収する。

移載装置３２は、先端部でガラス成形品１８ｃに接触する。次に、ガラス成形品１８ｃに接触した移載装置３２の先端部で、ガラス成形品１８ｃを吸引し、成形型１６からガラス成形品１８ｃを離間させる。移載装置３２は、１８０度回転して、図示しない搬送装置の直上へとガラス成形品１８ｃを移載し、ガラス成形品１８ｃを搬送装置上へと下降させ、ガラス成形品１８ｃを搬送装置上に放出する。

移載装置３２がガラス成形品１８ｃを回収した後の、空になった成形型１６は、略円形成形型支持部材１０の回転に伴って、再びバーナー２０による火炎の照射位置まで移動し、バーナー２０により加熱される。

溶融ガラス１８ａを受け入れる成形型１６がバーナー２０により加熱されることにより、溶融ガラス塊１８ｂと成形型１６との温度差が減少し、溶融ガラス塊１８ｂが急冷されないため、溶融ガラス塊１８ｂの急激な体積変化を防止し、ガラス成形品１８ｃにワレ、カケ、亀裂が入ることを防止できる。

また、成形型１６からガスを噴出させ、成形型１６と溶融ガラス塊１８ｂとを非接触状態に保ち、溶融ガラス塊１８ｂを回転させながら冷却するため、成形型１６と溶融ガラス塊１８ｂが接触せず、表面に接触跡のないガラス成形品１８ｃを得ることができる。

さらに、この成形装置１においては、複数の成形型１６を使用する。複数の成形型１６を略円形成形型支持部材１０の周縁部の同心位置上に配置し、略円形成形型支持部材１０を連続的に回転させることにより、成形型１６をその移動経路上に配置されたバーナー２０、流下装置１４、及び移載装置３２のもとに移動させ、成形型に各装置が反復して作用する。これにより、ガラスプリフォームの大量生産ができる。

（冷却用流体）
冷却装置２２においては、冷却用流体として水を用いることが好ましい。これにより、安全かつ容易に回転軸１２を冷却することができる。さらに水は熱伝導率が高いので、回転軸１２を効率的に冷却することができる。

（冷却装置）
図２において、冷却用流体は冷却装置２２の流入口１０２から流入し、冷却用流体が冷却装置２２の内部空間１０４を循環して、熱を吸収していない低温の冷却用流体が、強く熱を帯びた高温の回転軸１２から熱を吸収する。熱を吸収した冷却用流体を流出口１００から流出させると、熱を吸収した冷却用流体が、熱を吸収していない低温の冷却用流体に置換されて、熱を吸収していない冷却用流体が回転軸１２からさらに熱を吸収するため、回転軸１２を継続的かつ効率的に冷却させることができる。

本実施形態にかかる成形装置１においては、バーナー２０で成形型１６を加熱することにより、溶融ガラス塊１８ｂの急激な体積変化を防止し、ガラス成形品１８ｃにワレ、カケ、亀裂が入ることを防止できる。これに加え、本実施形態に係る成形装置１によれば、成形型１６をバーナー２０により加熱することにより回転軸１２に伝導された熱を、冷却装置２２が冷却するため、回転軸１２が強く熱を帯びることによる焼付けを防止することができる。

なお、本実施形態においては、凹状成形面αに開口する細孔から噴出されるガスとしては、特に限定されないが、窒素ガス、及びアルゴンガスなどの不活性化ガスを用いることができる。また、本実施形態においては、成形型１６は、上記の凹状成形面αに開口する細孔を有する成形型１６を用いているが、これに限定されない。即ち、溶融ガラス塊１８ｂを受け入れた下型と、下型の移動経路上に配置された上型とで溶融ガラス塊１８ｂをプレスして、成形する方法に用いる成形型であっても良い。

本実施形態においては、加熱手段は、上記バーナー２０を用いているが、これに限定されない。即ち、ヒーター、及び成形型１６に通電して直接成形型１６を加熱できる方法であっても良い。成形型１６の加熱手段は、ガラス成形品１８ｃにワレ、カケ、亀裂が入ることを防止できればどのようなものであっても良い。

本実施形態に係る成形装置１においては、成形型支持部材として、略円形成形型支持部材１０を用いているがこれに限定されない。即ち、成形型支持部材は、成形型１６を所定の移動経路上に支持できるものであればどのようなものであってもよい。

また、本実施形態に係る成形装置１においては、動力伝達部材として回転軸１２を用いているが、これに限定されない。即ち、動力伝達部材は、歯車、回転ベルト、チェーンなどであってもよく、成形型支持部材に動力源からの動力を伝達できるものであれば、どのようなものであってもよい。

本実施形態においては、溶融ガラス１８ａを供給する方法として、流下装置１４から成形型１６に溶融ガラス塊１８ｂを滴下することにより供給する方法を用いているが、これに限定されない。即ち、及び溶融ガラス１８ａを連続流として流下させ、シャー・ブレード等により切断して分割し、溶融ガラス塊１８ｂを供給する方法などであっても良い。

本実施形態においては、ガラス塊回収手段は、ガラス成形品１８ｃを吸引することにより移載する移載装置３２を用いているが、これに限定されない。即ち、把持装置であってもよい。

本実施形態においては、冷却用流体として液体である水を用いているが、本発明に用いる冷却用流体は水に限定されない。即ち、冷却用流体は空気、窒素ガス、及びアルゴンガスなどの気体でもよく、有機溶媒、及び冷却油などの液体でもよい。

＜第２の実施形態＞
次に、本発明に好適な第２の実施形態について図面に基づいて説明する。

なお、本実施形態では、前記第１の実施形態と同様の構成要素に同一の符号を付し、その説明を簡略する場合がある。

［成形装置の構成］
（冷却装置）
図４は本実施形態に係る成形装置１が有する冷却装置２２の断面図の概略の一例である。冷却装置２２は、内部空間１０４中に形成され、冷却装置２２の壁面の内面と接し、回転軸１２と同一の軸心を持つ螺旋状の仕切板１０８と、仕切板１０８、及び冷却装置２２の壁面により形成される螺旋状の流路１０６と、流路１０６の下端に通じる流入口１０２と、流路１０６の上端に通じる流出口１００と、からなる。

［成形装置の動作］
（冷却装置）
図４において、冷却用流体が流路１０６に従って内部空間１０４を循環するため、熱を吸収した高温の冷却用流体と熱を吸収していない低温の冷却用流体とが混合することなく循環する。従って、熱を吸収した冷却用流体が効率的に熱を吸収していない冷却用流体に置換され、冷却用流体が常に低温に保たれる。

冷却用流体は回転軸１２を中心に周回するように循環し、回転軸１２の側面のすべての方向に亘って回転軸１２と冷却用流体との温度差がほぼ均一に保たれ、冷却用流体が回転軸１２の側面の全ての方向から均等に熱を吸収する。

冷却用流体は回転軸１２の下部から上部に向かって循環する。これにより、熱を強く帯びていない回転軸１２の下部は、熱を吸収していない冷却用流体と接触し、熱を強く帯びている回転軸１２の上部は、熱を吸収した冷却用流体と接触する。回転軸１２の下部は比較的低温であるが、熱を吸収していない低温の冷却用流体によって、回転軸１２と冷却用流体との温度差が保たれ、効率的に熱が吸収される。一方、回転軸１２の上部は非常に高温であるので、熱を吸収した比較的高温の冷却用流体であっても、回転軸１２と冷却用流体との温度差が保たれ、効率的に熱が吸収される。

また、液体である冷却用流体が流路１０６の下端から上端に向かって循環されるため、流路１０６に気体が混入しても、冷却用流体を循環させることによって冷却用流体とともに流出口１００から排出させることができる。これによって、流路１０６に気体が蓄積せず、液体である冷却用流体と回転軸１２の接触面積を広く保つことができ、強く熱を帯びた回転軸１２から冷却用流体に伝わる熱量が増加する。

以上のように冷却用流体が流路１０６を循環することにより、回転軸１２を効率的に冷却することができる。

なお、本実施形態において、流路１０６を循環する冷却用流体は、流路１０６の下端に連結する流入口１０２から流入し、流路１０６の上端に連結する流出口１００から流出するが、これに限定されない。即ち、冷却用流体は流路１０６の上端に連結する流入口から流入し、流路１０６の下端に連結する流出口から流出するものであってもよい。

また、本実施形態において、この冷却装置２２に用いられる仕切板１０８は、螺旋状のものを用いているが、これに限定されない。即ち、複数の水平な円盤状の仕切板を備え、この円盤状の仕切板、及び冷却装置２２の壁面により形成される流路が互いに連結しているものであっても良く、回転軸１２に並行する板状の仕切板を備え、垂直方向に上下に蛇行する流路を備えるものであってもよい。

本発明に係る成形装置の構成の概略の一例を示す図である。 本発明に係る成形装置の一部を構成する、冷却装置の断面の概略の一例を示す図である。 本発明に係る成形装置の一部を構成する、冷却装置の断面の概略の一例を示す図である。 本発明に係る成形装置の一部を構成する、冷却装置の断面の概略の一例を示す図である。 本発明に係るガラス成形品製造装置の構成の概略の一例を示す図である。

符号の説明

１ 成形装置
１０ 略円形成形型支持部材
１２ 回転軸
１４ 流下装置
１６ 成形型
１８ａ 溶融ガラス
１８ｂ 溶融ガラス塊
１８ｃ ガラス成形品
２０ バーナー
２２ 冷却装置（冷却手段）
２４ センターパイプ
２６ 連結管
２８ 気体パイプ
３０ 連結パイプ
３２ 移載装置
４０ 溶解装置
４２ 溶融槽
４４ 誘導路
１００ 流出口
１０２ 流入口
１０４ 内部空間
１０６ 流路
１０８ 仕切板
２００ 空間
α 凹状成形面

Claims (10)

1. 成形面にガス噴出口を有する成形型と、
   前記成形型を移動させるための動力源及び動力伝達部材と、
   前記成形型を加熱する加熱手段と、
   前記動力伝達部材に周設され、前記動力伝達部材を冷却する冷却手段と、を備えた成形装置。
2. 前記成形型を支持し、且つ前記動力伝達部材と連結している成形型支持部材を備える請求項１に記載の成形装置。
3. 前記成形型が直線方向及び／又は円運動方向に移動することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の成形装置。
4. 前記成形型支持部材は略円形で且つ前記成形型を同心位置に複数支持する略円形成形型支持部材であり、前記動力伝達部材は、前記動力伝達部材自身を回転軸として回転することにより、前記略円形成形型支持部材の中心に垂直方向に動力を伝達し、前記成形型を回転移動させることを特徴とする請求項３に記載の成形装置。
5. 前記冷却手段は、冷却用流体を内部に循環させることにより、前記回転軸を冷却することを特徴とする請求項４に記載の成形装置。
6. 前記冷却手段は、冷却用流体を循環させるための流路を有していることを特徴とする請求項５に記載の成形装置。
7. 前記流路は前記回転軸を中心に螺旋状に形成されていることを特徴とする請求項６に記載の成形装置。
8. 前記冷却用流体が水である請求項５から請求項７のいずれかに記載の成形装置。
9. 動力源に当該動力源を制御するための制御装置が付設される請求項１から請求項８のいずれかに記載の成形装置。
10. 原料を溶融して溶融ガラスにする溶融槽と、当該溶融槽に接続され、前記溶融ガラスを前記溶融槽から抽出する誘導路とを有する溶解装置と、
    前記誘導路を介して抽出された前記溶融ガラスを流下させる流下装置と、
    前記流下装置から流下された溶融ガラス塊を成形する成形型を有する成形装置と、を備えるガラス成形品製造装置であって、
    前記成形装置が請求項１から請求項９のいずれかに記載の成形装置である前記ガラス成形品製造装置。

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