JPH05213623A - ガラス成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プレス成形時に、上型に作用する上部側の加
圧手段による加圧力が急激に変化するのを防止でき、も
って成形中において、ガラス材料に亀裂や割れ等が発生
することがなく、高品質な製品を歩留り良く製造できる
ようにする。 【構成】 成形炉１０内には、昇降ロッド１８が設けら
れており、この昇降ロッド１８の先端には、成形型１が
載置される載置台１７が形成されている。成形炉１０の
天井壁１３に穿設した透孔２９にウエイト２８が遊嵌さ
れ、このウエイト２８と成形炉１０の天井壁１３との間
に可動隔壁としてのベローズ３０を装着し、ベローズ３
０には保形用として鋼線を螺旋状に形成した骨材３１が
装着されているが、この骨材３１のばね性を利用して、
ウエイト２８と共に上部側の加圧手段の一部で、加圧力
可変部として機能させるようになし、載置台１７の上昇
ストロークによりウエイト２８が持ち上げられるに応じ
て加圧力が増大する間にガラス材料６のプレス成形が行
われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はガラス材料をプレス成形
することによりレンズを製造する場合等として用いられ
るガラス成形装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ガラス材料からレンズを成形するに当っ
て、このガラス材料を溶融状態にして上下からプレスす
るようにしたものは、例えば特開平３−１５３５３０号
公報等により知られている。この従来技術によるレンズ
成形装置は、無底の固定筺体を有し、この筺体の下方位
置には昇降可能な底板を設けて、底板を筺体の下面に当
接させて、内部を密閉した成形室とするようになし、こ
の成形室内にガラス材料をセットした成形型を配置し、
上型と下型との間に加圧力を作用させることによりプレ
ス成形が行われる。成形時において、上型と下型との間
に加圧力を作用させるために、成形型を昇降基台上に載
置して、この昇降基台をプランジャで突き上げることに
よって、成形型を筺体の天井壁に押し付けるようにして
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ここで、被加工物がガ
ラスである関係から、このガラス材料をある程度軟化さ
せた状態でプレス成形が行われる。ただし、ガラス材料
は軟化しているものの、溶融状態となっている訳ではな
いので、プレス成形時に急激な荷重をかけると、ガラス
材料に亀裂が入ったり、割れたりするおそれがある。然
るに、従来技術の装置においては、成形型が固定筺体の
天井壁に当接した後には、プランジャに作用する加圧力
が直接作用することになり、急激に荷重がかかってしま
う。この結果、ガラス材料に無理な力が加わり、亀裂，
割れ等の発生により、製品としての品質の安定性が得ら
れず、歩留りが悪い等といった欠点がある。プランジャ
の駆動手段として圧縮性のある空気圧によるエアシリン
ダを用い、このエアシリンダを微速で動かすようにすれ
ば、荷重の変化の緩和はある程度期待できるが、なお荷
重の調整を十分に行うことができず、しかもエアシリン
ダの動作制御が面倒である等といった問題点もある。

【０００４】本発明はこのような従来技術の欠点や課題
を解決するためになされたもので、簡単な構成によっ
て、プレス成形時における加圧力が急激に変化するのを
防止でき、もって高品質な製品を歩留り良く製造できる
ようにしたガラス成形装置を提供することをその目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、上下の加圧手段により加圧すること
によってガラス材料に加圧力を与える上下の加圧手段の
うち、下部側の加圧手段を成形型を載置する昇降載置台
で構成し、成形炉の天井壁に透孔を形成して、この透孔
を介して炉内に臨むウエイトを上下動可能に設け、この
ウエイトと天井壁との間に成形炉内と外部との間を遮断
するばね付き可動隔壁を装着して、このばねをウエイト
が下降する方向に力が作用するように構成し、これらウ
エイトと可動隔壁のばねとにより上部側の加圧手段とし
たことをその特徴とするものである。

【０００６】

【作用】ガラス材料を装着した成形型を載置台上に載置
して、昇降駆動部によりこの載置台を上昇させる。これ
によって、まず成形型の上型がウエイトと当接して、こ
のウエイトを持ち上げる。この結果、初期的にはウエイ
トの荷重だけが上型にかかる。この状態からさらに載置
台が上昇すると、このウエイトに連結されている可動隔
壁がばねと共に伸張して、このばねのばね力が上型に作
用する。しかも、ウエイトが押し上げられるに応じてば
ね力が大きくなるので、この載置台の上昇と共にウエイ
トによる荷重が連続的に増大し、載置台はプレス成形に
必要な加圧力が得られる位置までストロークする。これ
によって、ガラス材料を円滑に成形でき、成形の途中で
亀裂，割れ等が発生するおそれはない。従って、ウエイ
トの重量及び可動隔壁に設けられるばねの力を適宜調整
することによって、プレス成形時における初期荷重，荷
重の増加率及び最終荷重を任意に、しかも容易に設定で
き、最適な状態でプレス成形できる。

【０００７】また、プレス成形が行われた後に、載置台
を下降させると、上型はウエイトから離間して、このウ
エイトは所定の位置に保持される。そして、載置台を所
定の位置まで下降させると、成形型を載置台から取り出
すことができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。まず、図１にプレス成形装置の全体構成を
示す。図中において、１は成形型を示し、この成形型１
は図２に示したように、胴型２に複数の成形部３を設
け、これら各成形部３には下型４と上型５とが装着され
ており、この下型４と上型５との間で被加工ガラス材料
６をプレス成形する構成となっている。ガラス材料６を
セットした成形型１は成形炉１０内において、ガラス材
料６を所定の温度にまで加熱して軟化させた状態で、上
型５に加圧力を加えることによりガラス材料６の成形が
行われる。

【０００９】成形炉１０は、台板１１上に立設した円筒
状に形成した周壁１２と、この周壁１２の上部に設けた
天井壁１３とを有し、また台板１１の下部には成形型１
を出し入れするための作業チャンバ１４が形成されてい
る。この作業チャンバ１４には開閉扉１５が設けられて
いる。そして、台板１１には成形炉１０と作業チャンバ
１４との間を成形型１が往復移動させるための通路部１
６が形成されている。また、成形型１を作業チャンバ１
４から成形炉１０に移行させて、プレス成形を行い、成
形後に成形型１を作業チャンバ１４に戻すために、先端
に載置台１７を昇降ロッド１８が設けられている。この
昇降ロッド１８は、作業チャンバ１４の底板１４ａを貫
通して外部に延在されて、シリンダ等からなる昇降駆動
手段１９によって上下動させることができるようになっ
ている。

【００１０】ガラス材料６の成形は、不活性ガス雰囲気
下または真空状態に保持した成形炉１０内で、所定の温
度にまで加熱してある程度軟化させた状態で行われる。
ガラス材料６を軟化させるために、成形炉１０内にはヒ
ータ２０が設けられており、また作業台１７の内部にも
ヒータ２１が設けられている。そして、載置台１７から
成形型１内に向けて熱電対等からなる温度センサ２２が
設けられており、この温度センサ２２からの信号に基づ
いてヒータ２０，２１の作動制御を行うことによって、
成形型１が常に設定温度となるように制御される。ま
た、周壁１２にはバキュームポンプ等に接続した吸引配
管２３と不活性ガスとしての窒素ガスを供給する窒素ガ
ス供給配管２４とが設けられている。そして、これら吸
引配管２３及び窒素ガス供給配管２４には制御バルブ２
５，２６を備えている。さらに、成形炉１０内の圧力を
検出するための圧力計２７が設けられており、この圧力
計２７により検出される成形炉１０内の圧力に基づいて
制御バルブ２５，２６の作動が制御されて、成形炉１０
内を設定圧力に保つようにしている。なお、吸引配管２
３と窒素ガス供給配管２４とを設けるようにすれば、吸
引配管２３により成形炉１０内を真空状態にしてプレス
成形することもでき、また窒素ガス雰囲気とする場合
に、雰囲気置換を行うために、吸引配管２３から内部の
空気を吸い込みながら窒素ガス供給配管２４から窒素ガ
スを供給することも可能となる。ただし、真空状態で成
形する場合には、必ずしも窒素ガス供給配管２４を設け
る必要はない。

【００１１】次に、２８はウエイトを示し、このウエイ
ト２８は、昇降駆動手段１９によって昇降ロッド１８を
上昇させたときに、その載置台１７に載置した成形型１
の上型５と当接して、この上型５を胴型２の成形部３に
沿って下降させ、載置台１７に当接している下型４との
間でガラス材料６を成形するためのものである。従っ
て、昇降駆動手段１９によって昇降せしめられる昇降ロ
ッド１８に連設した載置台１７が下部側の加圧手段を構
成し、またウエイト２８が上部側の加圧手段を構成す
る。

【００１２】ウエイト２８は成形炉１０の天井壁１３に
穿設した透孔２９に遊嵌状態に嵌合されて、このウエイ
ト２８の周胴部に設けたストッパ用のフランジ２８ａが
透孔２９の周縁部に当接した状態に位置決めされて、そ
の先端が成形炉１０の内部に臨んでいる。また、このウ
エイト２８と成形炉１０の天井壁１３との間には可動隔
壁としてのベローズ３０が装着されており、このベロー
ズ３０によって透孔２９を介して成形炉１０が外部と連
通するのを防止する機能を発揮する。しかも、このベロ
ーズ３０伸縮可能であることから、その一端が取り付け
られているウエイト２８を上昇させたときには、これに
追従してベローズ３０も伸長することになる。ここで、
ベローズ３０には保形用として、鋼線を螺旋状に形成し
た骨材３１が装着されている。またこの骨材３１は、荷
重をかけない状態では、一定の長さとなるように保持す
る一種の復帰ばねとしての機能を備えている。そこで、
この骨材３１のばね性に着目して、ウエイト２８と共に
上部側の加圧手段の一部を構成させ、しかも加圧力可変
部として機能させる。従って、この骨材３１はベローズ
３０を縮小させる方向に付勢力が働くようになってい
る。

【００１３】なお、図中において、３２は成形炉１０の
胴型１２及び天井壁１３を冷却するための冷却水流通パ
イプ、３３は成形炉１０及び作業チャンバ１４の内部を
気密に保持するために設けたシール部材である。

【００１４】本実施例は以上のような構成を有するもの
であって、次にその作動について説明する。まず、成形
型１における下型４と上型５との間にガラス材料６をセ
ットする。そして、開閉扉１５を開放し、載置台１７上
の所定の位置にこの成形型１を載置して開閉扉１５を閉
鎖する。そして、吸引配管２３により成形炉１０内の空
気を排出すると共に、窒素ガス供給配管２４から窒素ガ
スを供給することによって、不活性ガス雰囲気に置換す
る。そこで、昇降駆動手段１９を作動させて、昇降ロッ
ド１８を上昇させて、成形型１を作業チャンバ１４から
成形炉１０内に移行させる。成形炉１０内においては、
ヒータ２０及び２１を作動させることによって成形型１
を加熱し、その内部にセットされているガラス材料６を
プレス成形が可能な状態にまで軟化させる。このガラス
材料６の軟化の度合は温度センサ２２により監視され
る。

【００１５】このようにしてプレス成形の準備が完了し
た後に、昇降ロッド１８をさらに上昇させる。これによ
って、まず成形型１の上型５にウエイト２８が当接し
て、この上型５にはウエイト２８の重量分の荷重が作用
する。昇降ロッド１８がさらに上昇すると、それに伴な
ってベローズ３０が伸張する。このベローズ３０に設け
た骨材３１はばねの機能を発揮し、かつその伸長と共に
引っ張り力が増大する。従って、この力が上型５に対す
る加圧力として働き、上型５に対する加圧力としては、
ウエイト２８の重量とベローズ３０の骨材３１のばね力
との合計の力となり、しかも載置台１７の上昇ストロー
クによりウエイト２８が持ち上げられるに応じて加圧力
が増大する。そして、載置台１７が所定の位置まで上昇
すると、上型５に対する加圧力が最大値となり、この状
態でガラス材料６のプレス成形が終了する。なお、成形
炉１０内を真空圧ないし減圧状態で加工する場合には、
この成形炉１０と外部との圧力差も加圧力として機能を
発揮させることができる。

【００１６】然る後に、昇降ロッド１８を作業チャンバ
１４の位置まで下降させて、成形型１を載置台１７から
取り出して、新たな成形型を載置台１７に載置すること
によって、次の成形作業を開始することができる。この
ときには、ウエイト２８はその自重及びベローズ３０の
収縮力によって、そのフランジ２８ａが透孔２９の周縁
部に当接した当初の位置に復帰する。

【００１７】而して、上型５に対する加圧手段として、
上下方向に変位可能なウエイト２８を用いているので、
初期荷重が過大にならず、しかも昇降ロッド１８を上昇
させれば、ウエイト２８に作用するベローズ３０の骨材
３１によるばね力が加圧力として機能することから、加
圧力は最大加圧力となるまで連続的に増大することにな
り、軟化状態にあるガラス材料６を無理なくプレス成形
でき、成形中に亀裂や割れ等が発生するおそれはない。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、成形型
を載置する載置台を上昇させて、成形炉の天井壁に形成
した透孔を介して炉内に昇降可能に臨み、ばね付き可動
隔壁を装着したウエイトと当接させ、さらにこのウエイ
トを持ち上げることにより、このばね付き可動隔壁にお
けるばねがウエイトを下降させる方向に力が作用するよ
うに構成したので、ガラス材料に対して初期的にかけら
れる荷重が極めて緩やかになり、かつこの初期荷重から
からプレス成形に必要な最終荷重がかかるまでに急激な
荷重の変化が生じることがなくなり、ガラス材料を無理
なく円滑にプレス成形でき、高品質の製品を歩留り良く
製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すガラス成形装置の構成
説明図である。

【図２】成形型の断面図である。

【符号の説明】

１ 成形型 ３ 成形部 ４ 下型 ５ 上型 ６ ガラス材料 １０ 成形炉 １２ 周壁 １３ 天井壁 １４ 作業チャンバ １７ 載置台 １８ 昇降ロッド １９ 昇降駆動手段 ２８ ウエイト ２９ 透孔 ３０ ベローズ ３１ 骨材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工ガラス材料を成形型の上型と下型
   との間に装着し、この成形型の上下の両型を成形炉内で
   上下の加圧手段により加圧することによってガラス材料
   の成形を行うものにおいて、下部側の加圧手段を前記成
   形型を載置する昇降載置台で構成し、成形炉の天井壁に
   透孔を形成して、この透孔を介して炉内に臨むウエイト
   を上下動可能に設け、このウエイトと天井壁との間に成
   形炉内と外部との間を遮断するばね付き可動隔壁を装着
   して、このばねをウエイトが下降する方向に力が作用す
   るように構成し、これらウエイトと可動隔壁のばねとに
   より上部側の加圧手段としたことを特徴とするガラス成
   形装置。