JP6156123B2 - ガラス管切断装置およびガラス管切断方法 - Google Patents
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Description
前記ダンナー法においては、先端部を斜下方に向けつつ軸心を中心にして回転してなるスリーブの外周面に、帯紐状の溶融ガラスが巻き付けられる。スリーブに巻き付けられた溶融ガラスは、徐々に一様な厚みの層となって該スリーブの先端部へと流動する。そして、スリーブの先端部から圧縮空気が噴出されるとともに、該スリーブの前方には管引機が配設され、該管引機の牽引力によって、溶融ガラスはスリーブの先端部よりガラス管となって引出される。
管引機によって引出されたガラス管は、一旦、ガラス管切断装置(例えば、「特許文献1」を参照)によって所定の長さに粗切断され、次いで、再切・口焼装置によって両端部を再切断および口焼処理される(例えば、「特許文献1」を参照)。
こうして、ガラス管は連続して生産される。
よって、従来のガラス管切断装置においては、例えば、供給配管等を介して、霧状の水を圧縮空気とともにカッター刃に吹き付けることによって、該カッター刃に適量の水を供給していた。
しかしながら、適量の水とは一般的に少量であるため、供給配管を介して供給される少量の水を、常に安定してカッター刃に噴霧することは難しく、また、吹き付けられた水がカッター刃に留まる量も一定しないため、カッター刃に供給される水量が安定せず、粗切断後のガラス管の切断面の品質にバラツキが生じやすかった。
また、カッター刃とカッターホルダーとの間にシール部材を介在させることにより、カッター刃の上端部が天板部の下面に衝突するのを効果的に防止することが可能となり、カッター刃の摩耗を防止することができる。
さらに、シール部材には、カッター刃の上面に導かれた水の行き場を規制するための貫通孔が形成されることから、外部に漏洩させることなく、確実に適量の水を、所定の場所(互いに隣接する前記板状部材の間隙)に導くことができる。
先ず、本発明を具現化するガラス管切断装置1(以下、単に「切断装置1」と記載する)の全体構成について、図1を用いて説明する。
なお、以下の説明に関しては便宜上、図1の上下方向を切断装置1の上下方向と規定して記述する。
切断装置1は、軸心を垂直方向とする主軸2を備え、該主軸2が、水平状の基台3の上面に立設される第一ハウジング4内に、上端部を突出させた状態で挿設される。
また、駆動伝達軸7は、その他端部(カップリング6側との反対側の端部)を第一ハウジング4内に挿入した状態で、該第一ハウジング4の側面より突設される第二ハウジング8内に挿設されるとともに、該第二ハウジング8に内装される複数の第二軸受81・81を介して軸支される。
これにより、駆動モータ5による駆動力は、出力軸5aを介して、カップリング6、駆動伝達軸7、第二ベベルギア71、第一ベベルギア21と順に伝達されることとなり、前記駆動力によって、主軸2が軸心を中心にして回転駆動される。
前記旋回アーム9は、主軸2の上端部に固設される基部9Aや、該基部9Aと連結される揺動アーム9Bなどにより構成される。
具体的には、揺動アーム9Bは、その一端部にて、連結ピン91を介して基部9Aの水平方向端部と上下方向に揺動可能に連結されてなり、揺動アーム9Bは、基部9Aより水平方向に延出して配設される。また、揺動アーム9Bの他端部には、後述するカッター構造体10が、下方に向かって突設される。
この際、揺動アーム9Bは、自身の下面中央部において軸支されるカムローラー93を介して、突縁部4aの上面(カム面)を摺動移動することとなり、該カム面の形状に沿って、連結ピン91を中心にして上下方向に揺動する。
これにより、ガラス管Tは、その上端部において切断オリジンとなる切断傷が入れられ、その後、熱衝撃によるクラックが該切断傷より伸展することにより、所定の長さに切断される。この場合、ガラス管Tは一定の速度で管引きされ、揺動アーム9Bは一定の速度で旋回されているので、カッター刃101が一定間隔でガラス管Tに当接し、ガラス管Tが一定の所定長さで連続的に切断される。
ここで、一般的に、厚肉且つ膨張係数が小さいガラス管Tを切断する際は、カッター刃101がガラス管Tに当接する際の衝撃を大きくするとともに、該カッター刃101に供給される水の量を比較的多めにする必要がある。
一方、薄肉且つ膨張係数が大きなガラス管Tを切断する際は、カッター刃101がガラス管Tに当接する際の衝撃を小さくするとともに、該カッター刃101に供給される水の量を微少量にする必要がある。
このようなことを踏まえて、本実施形態における切断装置1においては、後述するカッター構造体10を備えることによって、カッター刃101に供給される水の量が、たとえ微少量であっても、安定して供給されることを可能としている。
次に、カッター構造体10の構成について、図2および図3を用いて詳述する。
なお、以下の説明においては便宜上、図3の上下方向をカッター構造体10の上下方向と規定して記述する。
カッター構造体10は、図2に示すように、主にカッター刃101、カッターホルダー102、およびシール部材103などにより構成される。
カッター刃101は、複数の矩形状の板状部材によって構成される。また、これらの板状部材として、比較的厚みのある板状部材(以下、適宜「厚肉カッター刃101A」と記載する)と、該厚肉カッター刃101Aに比べて厚みの薄い板状部材(以下、適宜「薄肉カッター刃101B」と記載する)との二種類の板状部材が使用される。
例えば、本実施形態においては、カッター刃101は、三枚の厚肉カッター刃101A・101A・101A、および二枚の薄肉カッター刃101B・101Bが、厚肉カッター刃101A、薄肉カッター刃101B、厚肉カッター刃101A、薄肉カッター刃101B、厚肉カッター刃101Aの順に、水平方向に向かって交互に積層配置されてなる。
そして、厚肉カッター刃101Aおよび薄肉カッター刃101Bの間には、水が浸透可能な間隔が設けられている。
但し、必ずしも厚肉カッター刃101Aと薄肉カッター刃101Bとを交互に積層する必要はなく、積層方向の両側に厚肉カッター刃101A・101Aを配置するとともに、これらの厚肉カッター刃101A・101Aの間に複数の薄肉カッター刃101B・101B・・・を配置してもよい。
また、本実施形態では、三枚の厚肉カッター刃101A・101A・101Aと二枚の薄肉カッター刃101B・101Bとの、合計五枚のカッター刃101を備えているが、カッター刃101の枚数はこれに限るものではない。例えば、カッター刃101を2枚の厚肉カッター刃101A・101Aで構成したり、二枚の厚肉カッター刃101A・101Aと二枚の薄肉カッター刃101B・101Bで構成し、二枚の厚肉カッター刃101A・101Aを外側に配置するとともに、二枚の薄肉カッター刃101B・101Bを内側に配置する構成としたりすることも可能である。
カッターホルダー102は、カッター刃101の積層状態を保持するための部材である。
カッターホルダー102は、下方に向かって開口する矩形箱状に形成され、天板部102aと、該天板部102aの縁辺に沿って下方に突設する周縁部102bとにより構成される。
これにより、カッター刃101は、カッターホルダー102の周縁部102bによって、上端部の周囲を堅固に保持される。
その結果、カッター刃101を構成する厚肉カッター刃101Aおよび薄肉カッター刃101Bは、上下方向の移動を除き、積層状態を堅固に保持される。
その結果、カッター刃101を構成する複数のカッター刃101・101・・・は、長孔101a内にて締結部材104が相対的に摺動移動可能な範囲内に、上下方向の移動が規制される。
つまり、カッター刃101を構成する厚肉カッター刃101Aおよび薄肉カッター刃101Bは、カッターホルダー102によって積層状態を保持されつつ、各々上下方向(垂直方向)に微動可能な構成となっている。
一方、天板部102aの平面中央部には、貫通孔102cが穿孔されており、揺動アーム9Bの他端部に連通される配管部材92の先端部が、前記貫通孔102cに挿嵌される。
こうして、配管部材92によって供給される水は、常に、カッターホルダー102の内部、即ちカッター刃101の上面へと導かれるようになっている。
シール部材103は、カッター刃101の上面(即ち、複数のカッター刃101・101・・・の上端部)と、カッターホルダー102の天板部102aの下面と、の間の衝突を防ぐことによって、各々のカッター刃101・101・・・の摩耗防止を図るための部材である。
また、シール部材103は、配管部材92を介して、カッター刃101の上面へと導かれた水の行き場を規制するための部材である。
また、シール部材103は、カッター刃101の上面と同形状の矩形板状部材からなる。
これにより、シール部材103は、カッター刃101の上面と、カッターホルダー102の天板部102aの下面との間に介在することとなり、複数のカッター刃101・101・・・の上端部が天板部102aの下面に衝突するのを、効果的に防止することができる。
前記長孔103aは、シール部材103がカッター刃101の上面に載置された状態において、該カッター刃101を構成する全てのカッター刃101・101・・・の上端部と連通するように、前記カッター刃101の積層方向に延出して形成される。
これにより、配管部材92を介して、カッター刃101の上面へと導かれた水は、長孔103a内に行き場を規制されるのである。
よって、隣接するカッター刃101・101間に水を浸透させる際、これらのカッター刃101・101を相対的に上下方向に微動させることによって、より確実に水を浸透させることができる。
101 カッター刃
101A 厚肉カッター刃
101B 薄肉カッター刃
102 カッターホルダー
103a 長孔(貫通孔)
T ガラス管
Claims (4)
- カッター刃と該カッター刃に水を供給する給水手段とを備え、該カッター刃を、連続的に管引きされるガラス管の外周面に対して間欠的に当接させて、該ガラス管に切断傷を形成することで、前記ガラス管を所定の長さに切断するガラス管切断装置であって、
前記カッター刃は、複数の板状部材を具備してなり、
前記複数の板状部材が間隔を有するように水平方向に積層されてなる、
ことを特徴とするガラス管切断装置。 - 前記カッター刃の上部は、下方に向かって開口する矩形箱状のカッターホルダーに挿嵌され、
前記カッター刃と前記カッターホルダーとの間には、前記水の行き場を規制するための貫通孔を備えるシール部材が介在される、
ことを特徴とする、請求項1に記載のガラス管切断装置。 - 前記カッター刃を構成する複数の板状部材は、
各々垂直方向に微動可能である、
ことを特徴とする、請求項1または請求項2に記載のガラス管切断装置。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のガラス管切断装置によりガラス管を切断する、
ことを特徴とするガラス管切断方法。
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