JPH0231011B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明はガラス壜等のガラス容器を高速度で成
形することができるガラス容器のブロー成形方法
に関するものである。 （従来の技術） ガラス壜等のガラス容器は粗型において成形し
たパリソンを仕上型の内部へ移送したうえ圧縮空
気を吹込むプレスブロー法又はブローブロー法に
よつて成形されるものであり、装置産業の常とし
てその成形速度を向上させ、成形機１台当たりの
生産数を増加させることがコストダウンに直結す
るので、当業者はあらゆる手段によつて既に限界
に達したかと思われる成形速度を更に１％でも向
上させようと努力を続けている。このため先に本
発明者等はパリソンをブロー成形するための圧縮
空気中に水分を混入させることによつてパリソン
をブローした際のガラス容器内表面の冷却を強化
して成形速度の向上を図る方法を試みた。しかし
水は気化熱が539kcal／Kgと非常に大きいために
水滴が付着したパリソンの内表面が部分的に過度
に冷却されて「ビリ」を生じ易く、また水に含有
されている不純物が成形されたガラス容器の内表
面に斑点状に付着して商品価値を低下させるうえ
水がノズル等から滴下して成形機等を錆びさせる
等の多くの問題があつて実用化に踏み切ることが
できない状況にあつた。 このような欠点を解決するための他の試みとし
て、米国特許第4553999号明細書には低温液化ガ
スを気化させて得られた加圧低温蒸気を圧縮空気
中に混入し、０〜７℃の低温空気としてブロー成
形に使用する技術が開示されている。しかしこの
方法では液化窒素のような低温液化ガスを気化さ
せたうえで使用するため、気化に際して外部から
奪う気化潜熱（液化窒素では47.6kcal／Kg）が有
効に利用できず、成形速度を実質的に向上できる
ほどの低温の気体をパリソン中に吹込むことはで
きなかつた。 また一方、本発明者等は低温液化ガスを気化さ
せることなくパリソンの内部へブローエアに乗せ
て直接微小液滴として噴射し、その気化潜熱をパ
リソン冷却に有効に利用する方法を開発し、先に
特願昭60−84960号として提案した。この方法は
ガラス容器の成形速度の向上には著しい成果を納
めたが、低温液化ガスが供給源からブローヘツド
へ導かれる間に一部が気化するため、気液混合状
態の低温液化ガスがパリソン内に吹込まれること
となつて冷却能が低下し、しかも気液混合率も一
定しないので冷却能にバラつきが生じる。これを
避けるにはブローヘツドへ導かれるまでに気液分
離して液体のみをパリソン内へ吹込む必要があ
る。そのためには高価な気化ガスを大気中へ放出
しなければならず、経済的な点で実用化には問題
が残されていた。 （発明が解決しようとする問題点） 本発明は上記のような従来の問題点を解決し
て、ガラス容器の成形速度を経済的な手段により
著しく向上させることができるガラス容器のブロ
ー成形方法を目的として完成されたものである。 （問題点を解決するための手段） 本発明は粗型において成形されたパリソンの内
部へ低温液化ガスを、該低温液化ガスが供給源か
ら粗型内へ供給される途中で発生した気化ガスに
より冷却された低温圧縮空気とともに微小液滴と
して噴射してパリソンをブロー成形することを特
徴とするものである。 本発明において用いられる低温液化ガスとして
は、沸点が１気圧中で−196℃の液化窒素のほか、
−186℃の液化アルゴン、−269℃の液化ヘリウム
等が好ましく、中でも安全性、経済性、冷却効果
の点から液化窒素が最も好ましいものである。低
温液化ガスは供給源から断熱チユーブによつてガ
ラス成形機のブローヘツドまで導かれ、３〜６
Kg／cm²程度の圧力の圧縮空気とともにパリソン中
に微小液滴として噴射されるのであるが、本発明
においては低温液化ガス供給源である貯槽（コー
ルドエバポレータ）や断熱チユーブ等の内部で気
化した低温気化ガスを圧縮空気中に混入させると
か、圧縮空気を低温気化ガスと間接熱交換するこ
とにより空気を十分に冷却し、低温圧縮空気とし
てパリソン中に吹込む。これによりパリソンの冷
却は一段と促進され、低温液化ガスのみを用いる
本発明者等の先願発明に比較して５〜10％、気化
ガスのみを利用した米国特許第4553999号の発明
に比較して約50％も優れた冷却効果を得ることが
できる。低温液化ガスは内容量が720ml程度のガ
ラス壜に対しては１本当り５〜30ｇ程度噴射さ
れ、噴射された低温液化ガスはパリソン内部の
800〜1000℃の高熱により急速に気化してガラス
内表面の熱を奪い、更に200〜400℃まで加熱され
たうえでブローヘツドの排気孔から大気中に放出
される。本発明においてはブローエアとして０℃
付近あるいはそれ以下まで冷却された低温圧縮空
気が用いられるので、この空気が200〜400℃まで
加熱されるに要する熱量をもガラスから奪うこと
ができる。例えば低温液化ガスとして液化窒素を
用い、その噴射量を10ｇとしたとき、−196℃で気
化する際に476calの熱をパリソンから奪い、更に
300℃付近まで加熱されるまでに1250calの熱を消
費することとなるが、本発明ではこれに低温圧縮
空気による除熱効果が加算される。即ち、低温液
化窒素の10％に相当する１ｇの気化ガス（−196
℃）が低温圧縮空気の一部としてパリソン中に噴
射されたとすると、300℃付近まで加熱される間
に125calの熱を奪うので全体としては1851calの
冷却効果が得られ、液化窒素のみを噴射した場合
に比較して約7.2％の冷却効果の向上を図ること
ができる。実際の操業時には液化窒素の気化率は
10％以上となるので、これ以上の冷却効果を見込
むことも可能である。なお前述の米国特許のよう
に気化ガスのみを用いた場合には、完全にその寒
冷を利用したとしても1851calの熱をガラスから
奪うためには14.8ｇの液化窒素を必要とすること
となり、本発明よりも液化窒素の消費量が約50％
も多くなる。 本発明の第１の利点は、非常に低温の低温液化
ガス及びその気化ガスを用いてブロー成形を行う
ことにより高温のガラス容器をその内面から急速
に冷却してガラス容器の成形速度を20％以上向上
させることができ、しかもこの気化ガスは貯槽や
配管中において不可避的に発生し従来は大気中に
捨てられていたものであるのでこれを有効利用す
ることは経済的にも大きい効果を生むことであ
る。第２の利点は、低温液化ガスは気化熱が水の
１／１０以下（液化窒素では47.9kcal／Kg）であつ
て、微小液滴として噴射されたときには瞬時にガ
ラス表面との間にガス膜を形成して高温のガラス
と直接接触することがなく、従つて水滴を用いた
場合のような局部冷却による「ビリ」の発生がな
いことである。このように、水滴よりもはるかに
低温でありしかも気化熱がはるかに小さい低温液
化ガスを微小液滴として噴射することにより、
「ビリ」を生ずることなくガラス容器の冷却がで
き、成形速度を向上できることは本発明者等によ
つて始めて確認された効果である。本発明の第３
の利点は低温液化ガスは高温のガラス表面と反応
して反応生成物を生ずることがなく、また完全に
気化するので水を使用した場合のような不純物の
斑点をガラス表面に生じたりするおそれのないこ
とである。このためには液化窒素、液化アルゴ
ン、液化ヘリウム等の不活性なガスが特に好まし
い。本発明の第４の利点はパリソンの内部で低温
液化ガスが1000倍以上に膨脹し、その圧力により
パリソンを金型表面に確実に押圧して金型形状の
とおりの正確な成形を可能とすることである。更
に本発明の第５の利点は、出口の小さいパリソン
の内部で1000倍以上に膨脹したガスがパリソン内
表面との間に十分な熱交換を行つたうえで排気さ
れるので熱交換効率が大きく、少ない噴射量で大
きい冷却効果が得られることである。本発明の第
６の利点は気化した低温液化ガスが大気中に放出
されても作業環境が汚染されるおそれのないこと
であり、このためには特に液化窒素を用いること
が好ましい。更に本発明の第７の利点は従来のよ
うにノズル等から液だれが生じて成形機等を錆び
させるおそれもないことである。 （実施例） 次に、本発明を実施例によつて更に詳細に説明
する。図面は本発明の実施に用いられるガラス壜
のブロー成形装置の一部を示すものであり、１は
ガラス壜成形用の仕上型、２は仕上型１内に保持
されたパリソンの内部にブローエアを吹込むため
のブローヘツド、３は内部に空気孔４を備えたブ
ローヘツドアームである。空気タンク５から供給
される圧縮空気は減圧弁６によつて３〜６Kg／cm²
程度の所定圧力まで減圧されたうえ、予め設定さ
れたタイミングで開閉されるスライド弁７が開い
たとき空気孔４及びブローヘツド２のノズル８を
介してパリソン内部に３〜５秒間程度吹込まれ
る。このノズル８は中心部に低温液化ガス吹込管
９を備えた内外２重のものであつて、低温液化ガ
ス吹込管９にはフレキシブルな断熱チユーブ１
０、電磁弁１１、チユーブ１２を介して液化窒素
が供給され、スライド弁７が開いたことが圧力ス
イツチ１３によつて感知されると同時に電磁弁１
１が開き、約５〜30ｇの液化窒素が圧縮空気とと
もにパリソン内部に吹込まれる。液化窒素供給設
備は断熱された貯槽１４と気液分離槽１５，１５
とを含み、これらの両気液分離槽間に伸びる断熱
された主配管１６の各所に断熱チユーブ１０が接
続されている。液化窒素は主配管１６等の内部に
おいても気化するため、主配管１６の各所にも小
型の気液分離器１７が設置されている。そして貯
槽１４、気液分離槽１５、気液分離器１７等によ
つて分離された気化ガスは各断熱配管１８を介し
て空気タンク５の内部へ導入され、圧縮空気を０
℃付近あるいはそれ以下まで冷却する。なお気化
ガスは空気タンク５内へ導くほかブローヘツド２
への配管中に直接導くこともできる。この装置を
用いて重量450ｇ、内容量720mlの楕円形のガラス
壜を現行の成形速度及び10％、20％、30％増しの
各成形速度で成形し、成形されたガラス壜の内外
両表面の温度を測定して次表に示した。この表か
らも明らかなように、本発明方法によれば現行よ
りも20〜30％程度の成形速度の向上を図ることが
でき、また液化窒素ガスのみを用いた先願発明に
比較しても液化窒素ガスの使用量を増加させるこ
となく成形速度を数％向上させることができる。

【表】

【表】 （発明の効果） 本発明は以上の説明からも明らかなように、低
温液化ガスをその気化ガスの混入により冷却され
た低温圧縮空気とともに微小液滴としてパリソン
内部へ噴射することにより、成形された容器の内
面を「ビリ」を生じさせることなく急速に冷却し
てその成形速度を20〜30％も向上させることがで
きるものであり、しかも低温液化ガスが貯槽や配
管等の内部で不可避的に気化して生ずる気化ガス
を有効に利用することができるものであるから経
済性にも優れたものである。また本発明は成形さ
れたガラス容器の内表面が不純物や反応生成物等
によつて汚されることもなく、ノズル等からの液
だれのおそれもない等々の極めて多くの利点を持
つものである。よつて本発明は従来のガラス容器
のブロー成形方法の問題点を解決したものとし
て、業界に寄与するところは極めて大きいものが
ある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施に用いられるガラス壜のブ
ロー成形装置を示す一部切欠正面図である。 ２：ブローヘツド、５：空気タンク、８：ノズ
ル、１４：貯槽。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 粗型において成形されたパリソンの内部へ低
   温液化ガスを、該低温液化ガスが供給源から粗型
   内へ供給される途中で発生した気化ガスにより冷
   却された低温圧縮空気とともに微小液滴として噴
   射してパリソンをブロー成形することを特徴とす
   るガラス容器のブロ成形方法。