JPH05256677A

JPH05256677A - 溶融ガラス計量装置

Info

Publication number: JPH05256677A
Application number: JP5511892A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Isshiki; 敏浩一色
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1992-03-13
Filing date: 1992-03-13
Publication date: 1993-10-05

Abstract

(57)【要約】【目的】高温雰囲気で溶融ガラスを正確に計量できる溶
融ガラス計量装置を提供する。【構成】加熱炉12の内部に配置されたるつぼ11の底部の
略中央には、排出口13が形成されている。排出口13には
中空球形の計量部14が設けられている。計量部14の底部
には計量部14の外部に連通する開口部15を有する。計量
部14の内部には、略球状の球形弁16が配置されている。
球形弁16の寸法は球形弁16を開口部15を閉鎖するように
配置した場合に計量部14の壁面及び球形弁16によって形
成される計量領域の容積が計量しようとする溶融ガラス
の容量になるように設定される。球形弁16には排出口13
及びるつぼ11を貫通して加熱炉12の外部に突出する弁軸
17が接続されている。弁軸17の加熱炉12の外部に突出し
た端部には、アクチュエータ18が接続されている。アク
チュエーター18は球形弁16を昇降運動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶融ガラス計量装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、流体の計量は、次のような装置を
使用して行われている。

【０００３】（１）例えば、ビー玉の製造において使用
される、溶融ガラスの粘度を一定に保ち、排出口に設け
られたゲートをタイマーやカム等で一定間隔で動作させ
て、一定量の溶融ガラスを排出する装置。

【０００４】（２）例えば、ディスペンサーのような、
流体の貯蔵容器内に一定量の圧縮空気を供給し、その圧
縮空気量に応じた流体を排出させることにより、溶融ガ
ラスを計量する装置。（３）例えば、ロードセルのような計り。

【０００５】（４）例えば、兵神装備（株）製のモーノ
ポンプ（商品名）のような、偏心ネジポンプにおいて、
雄ネジのロータを断面が長円形のステータの中に装着
し、ドライブシャフトおよびユニバーサルジョイントを
介して、ロータを偏心軸センタで回転させて、ロータを
ステータの内部で回転しながら往復運動させることによ
り、ロータとステータの間に形成された空間領域に充満
した流体を連続且つ一定に供給する装置。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】例えば、ガラスセラミ
ックス製の歯科用補綴物のような比較的小さなガラス製
品を製造する際に、少量の溶融ガラスを高温雰囲気で正
確に計量する必要がある。

【０００７】しかしながら、上記（１）に示す計量装置
は、大量の溶融ガラスを連続的に計量するには適してい
るが、少量の溶融ガラスを計量する場合には、設備が複
雑になり大型化するような不都合がある。

【０００８】また、上記（２）〜（４）に示す計量装置
は、常温条件下で使用されるものであり、溶融ガラスの
ような高温雰囲気で計量する必要がある流体の計量には
適していない。特に、（４）に示す計量装置は構造が複
雑なため、熱膨張や熱による変形等の熱による影響を受
けやすく、また比較的高価である。本発明は、かかる点
に鑑みてなされたものであり、高温雰囲気で溶融ガラス
を正確に計量できる溶融ガラス計量装置を提供するもの
である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、加熱炉内に配
置された溶融ガラスを収容するるつぼと、該るつぼの下
端部に設けられた排出口と、該排出口に連続して設けら
れた所定量の溶融ガラスを収容する空間領域を形成し、
該空間領域に溶融ガラスを充填し且つ該空間領域に充填
された溶融ガラスを排出する弁と、該弁を動作させる駆
動手段とを具備することを特徴とする溶融ガラス計量装
置を提供する。

【００１０】

【作用】本発明の溶融ガラス計量装置では、駆動手段に
より弁を動作させて、まず、るつぼと空間領域を連通さ
せて、空間領域に溶融ガラスを充填させた後、外部と空
間領域を連通させて、空間領域内の溶融ガラスを排出さ
せる。この動作を繰り返すことにより、一定量の溶融ガ
ラスを正確に計量できる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
して詳細に説明する。実施例１図１（Ａ）は、本発明の溶融ガラス計量装置の第一の実
施例を示す説明図である。

【００１２】図中１１は、加熱炉１２の内部に配置され
たるつぼである。るつぼ１１の略円錐形の底部の略中央
には、排出口１３が形成されている。排出口１３には中
空球形の計量部１４が設けられている。計量部１４の底
部には、計量部１４の外部に連通する開口部１５を有す
る。

【００１３】計量部１４の内部には、略球状の球形弁１
６が配置されている。球形弁１６の寸法は、排出口１３
および開口部１５の直径よりも大きく、計量部１４の内
径よりも小さい直径を有し、しかも、球形弁１６を開口
部１５を閉鎖するように配置した場合に、計量部１４の
壁面および球形弁１６によって形成される空間領域（以
下、計量領域と記す）の容積が、計量しようとする溶融
ガラスの容量になるように設定される。

【００１４】球形弁１６には、排出口１３およびるつぼ
１１を貫通して加熱炉１２の外部に突出する弁軸１７が
接続されている。弁軸１７の加熱炉１２の外部に突出し
た端部には、アクチュエータ１８が接続されている。ア
クチュエーター１８は、球形弁１６を昇降運動させる。
アクチュエータ１８には、コントローラ１９が電気的に
接続されている。このような構成からなる溶融ガラス計
量装置１０を用いて、次のように溶融ガラスの計量を行
う。

【００１５】まず、アクチュエーター１８により、図１
（Ａ）に示すように、球形弁１６の表面が開口部１５の
内縁に接触して開口部１５が閉鎖される位置（以下、計
量位置と記す）まで球形弁１６を下降させる。これによ
り、るつぼ１１に収容された溶融ガラス９が計量部１４
の内部に流入し、計量領域に所定量の溶融ガラス９が充
填される。

【００１６】次いで、アクチュエーター１８により、図
１（Ｂ）に示すように、球形弁１６の表面が排出口１３
の内縁に接触し排出口１３が閉鎖される位置（以下、排
出位置と記す）まで球形弁１６を上昇させる。これによ
り、るつぼ１１からの溶融ガラスの流入が阻止されると
共に、計量領域に充填された溶融ガラスが開口部１５か
ら排出され、開口部１５の下方に配置された型（図示せ
ず）に供給される。

【００１７】コントローラ１９は、アクチュエーター１
８を制御して、球形弁１６の昇降タイミングを調整す
る。例えば、計量時には、溶融ガラス９の粘度およびる
つぼ１１内の溶融ガラス９の残留量に応じて、計量領域
に十分に溶融ガラス９が充填されるように時間を変更す
る。

【００１８】さらに、球形弁１６の動作は、球形弁１６
が上昇する際に、余剰の溶融ガラス９が排出口１３から
流入するのを防ぐために、できる限り速く行うのが好ま
しい。また、この余剰の溶融ガラス９の量を予め考慮し
て計量領域の容量を設定するのが好ましい。また、排出
時には、計量部１４の壁面に付着して残留する溶融ガラ
スの量も考慮することが好ましい。

【００１９】このような一連の動作を繰り返すことによ
り、所定量の溶融ガラスを一定に計量し、型に取り出す
ことができる。また、球形弁１６の昇降動作だけで計量
および排出操作を行うことができる。この結果、溶融ガ
ラス計量装置１０は比較的簡単な構成からなるため、作
動不良による不具合が発生し難く、また、製造コストも
低減できる。さらに、溶融ガラスの計量は、自由流れに
よって行われるので、供給機構が不要であるため、多量
の溶融ガラスでも少量のものでも正確に計量できる。次
に、計量領域の容量が変更可能な場合について図２を参
照して説明する。

【００２０】るつぼ２１の底部には、計量用るつぼ２２
と接続するための接続部２３が形成されている。接続部
２３の下端部には、計量用るつぼ２２を螺合する接続口
２３ａが形成されている。接続部２３の上端部は、るつ
ぼ２１の底部に形成された排出口２４に向かって縮径し
ている。一方、計量るつぼ２２は、略円錐形の底部の略
中央には、開口部２２ａが形成されている。

【００２１】計量るつぼ２２は、接続部２３に螺旋した
後セメントで封止される。ここで、計量るつぼ２２を接
続部２３に螺合させる量は、球形弁１６が計量位置にあ
るときに接続部２３の壁面および球形弁１６によって形
成される計量領域の容積が、計量しようとする溶融ガラ
スの容量になるように設定する。すなわち、計量るつぼ
２２を、接続口２３ａに深く螺合させる程、計量領域の
容積は小さくなる。

【００２２】このような構成からなる溶融ガラス計量装
置２０では、上述と同様にして球形弁２６を移動させる
ことにより、所定量の溶融ガラスを一定に計量できると
共に、溶融ガラスが一回に計量される容量を変更でき
る。実施例２図３（Ａ）は、本発明の溶融ガラス計量装置の第二の実
施例を示す説明図である。図４は、図３（Ａ）中のＡＡ
´線に対応した縦断面図である。

【００２３】図中３１は、加熱炉３２の内部に配置され
たるつぼである。るつぼ１１の略円錐形の底部の略中央
には、排出口３３が形成されている。るつぼの下方に
は、略円筒形の計量部３４が、計量部３４の長手方向が
るつぼ３３の中心軸に対して略直交するように配置さ
れ、その側面部の所定箇所に形成された取付孔３４ａを
介して互いに連通している。

【００２４】計量部３４の内部には、所定の間隔で配置
された隔壁３５ａ、３５ｂ、３５ｃを有するピストン３
５が摺動可能に嵌挿されている。隔壁３５ａ、３５ｂ、
３５ｃの間隔は、計量部３４の内壁面と、隣り合う二つ
の隔壁３５ａおよび３５ｂまたは３５ｂおよび３５ｃ
と、ピストン３５によって規定される計量領域の容量
が、測定しようとする溶融ガラス９の容量になるように
設定される。

【００２５】計量部３４のるつぼ３３の下側面部には、
計量した溶融ガラス９を排出するための２つのスリット
３６ａ，３６ｂが形成されている。スリット３６ａ，３
６ｂは、計量部３４の下側面部であって排出口３３に対
向する領域に、少なくとも隔壁３５ａ〜３５ｃの間隔だ
け溶融ガラス受け部３７を残し、その両側に形成され
る。

【００２６】ピストン３５の計量部３４から突出した端
部には、アクチュエーター３８が接続されている。アク
チュエーター３８は、ピストン３５を長手方向に沿って
往復運動させる。アクチュエータ３８には、コントロー
ラ３９が電気的に接続されている。このような構成から
なる溶融ガラス計量装置３０を用いて、次のように溶融
ガラスの計量を行う。

【００２７】まず、アクチュエーター３８により、図３
（Ａ）に示すように、隔壁３５ａ，３５ｂの間に形成さ
れた第１の計量領域が排出口３３の下方に位置するよう
にピストン３５を移動する。これにより、るつぼ３１か
ら溶融ガラス９が第１の計量領域に流入し、充填され
る。

【００２８】次いで、図３（Ｂ）に示すように、ピスト
ン３５を前方に押し出し、第１の計量領域をスリット３
６ａに移動させる。これにより、第１の計量領域に充填
された溶融ガラス９は、スリット３６ａから排出され
る。これと同時に、隔壁３５ｂ，３５ｃの間に形成され
た第２の計量領域は排出口３３の下方に移動する。これ
により、第２の計量領域に溶融ガラス９が充填される。

【００２９】この後、ピストン３５を引き戻して、再び
図３（Ａ）に示すように、第１の計量領域を排出口３３
の下方に移動させる。これにより、第２の計量領域に充
填された溶融ガラス９がスリット３６ｂから排出され
る。

【００３０】このような動作を繰り返すことにより、一
定量の溶融ガラス９を正確に連続して計量できる。ま
た、るつぼ３１の形状をより簡単にできる。さらに、計
量・排出操作を２つの計量領域およびスリットを用いて
行うことができるので、タクトタイムを大幅に短縮でき
る。実施例３図５および図６は、本発明の溶融ガラス計量装置の第三
の実施例を示す説明図である。

【００３１】図中５１は、加熱炉５２の内部に配置され
たるつぼ５１である。るつぼ５１の略円錐形の底部の略
中央には、排出口５３が形成されている。排出口５３の
下端部には、一対のローラ５４、５５が互いに略平行に
且つ密着した状態で並設されている。

【００３２】ローラ５４，５５には、同一の寸法からな
る切欠き分５６，５７が夫々形成されている。切欠き部
５６，５７は、ローラ５４，５５の接点を中心に対称な
位置に形成されている。切欠き部５６，５７の寸法は、
切欠き部５６，５７の全容量が、測定しようとする溶融
ガラス９の容量になるように設定される。

【００３３】一方、ローラ５４は、ギヤ５８を介してア
クチュエーター５９に接続されている。アクチュエータ
ー５９には、コントローラ６０が電気的に接続されてい
る。ローラ５４は、アクチュエーター５９により正面か
らみて左回りに回転し、これと共に、ローラ５５が右回
りに回転する。この際、ローラ５４、５５の間ですべり
が発生して、切欠き部５６，５７の位置がずれないよう
にすることが好ましい。このような構成からなる溶融ガ
ラス計量装置５０を用いて、次のように溶融ガラスの計
量を行う。

【００３４】まず、図７（Ａ）に示すように、アクチュ
エーター５９により、ローラ５４，５５を回転させ、切
欠き部５６，５７が排出口５３の内部に連通した状態に
する。これにより、溶融ガラス９が切欠き部５６，５７
の内部に流入する。

【００３５】次に、ローラ５４，５５を回転させて、図
７（Ｂ）に示すように、切欠き部５６，５７が外部に開
放された状態にする。これにより、切欠き部５６，５７
に充填されていた溶融ガラス９が排出される。このと
き、排出口５３は、ローラ５４，５５により閉鎖されて
いるので、余分な溶融ガラス９が排出されることはな
い。さらに、ローラ５４，５５を回転させることによ
り、再び、図７（Ａ）に示す計量を開始した状態に戻
る。

【００３６】ここで、図７（Ｃ）に示すように、切欠き
部５６，５７を互いに水平な状態になった場合には、溶
融ガラス９の流入と排出が同時に起きるので、ローラ５
４，５５の回転速度を適宜調節して余分な溶融ガラス９
が排出されるのを防止するのが好ましい。

【００３７】このような動作を繰り返すことにより、一
定量の溶融ガラス９を連続して計量できる。また、切欠
き部の数をさらに増やすことにより、タクトタイムを大
幅に短縮できる。実施例４図８（Ａ）は、本発明の溶融ガラス計量装置の第四の実
施例を示す説明図である。

【００３８】図中８１は、加熱炉８２の内部に配置され
たるつぼである。るつぼ８１の略円錐形の底部の略中央
には、排出口８３が形成されている。排出口８３の下端
部には、略半球状の凹部８５が内部に形成された接続部
８４が設けられている。

【００３９】凹部８５の内部には、中空球状の計量部８
６が摺動回転可能に収容されている。計量部８６の排出
口８３に対応した箇所には、溶融ガラス９が充填・排出
される開口部８７が形成されている。また、計量部８６
の内部の容積は、測定しようとする溶融ガラスの容量に
なるように設定される。

【００４０】さらに、計量部８６には、接続部８４を貫
通して外部に突出する回転軸９０が略水平方向に接続さ
れている。回転軸９０の外部に突出した端部には、アク
チュエータ８８が接続されている。アクチュエーター８
８は、計量部８６を鉛直方向に回転運動させる。アクチ
ュエーター８８には、コントローラ１９が電気的に接続
されている。このような構成からなる溶融ガラス計量装
置８０を用いて、次のように溶融ガラスの計量を行う。

【００４１】まず、アクチュエーター８８により、計量
部８６を回転させて、図８（Ａ）に示すように、排出口
８３と開口部８７を一致させる。これにより、計量部８
６の内部に溶融ガラス９が流入し、所定量の溶融ガラス
９が充填される。

【００４２】次いで、さらに計量部８６を回転させて、
図８（Ｂ）に示すように、開口部８７を下方に向けて、
計量部８６の内部に充填された溶融ガラス９を排出され
る。この際、排出口８３は、計量部８６の外壁面により
閉鎖されているので、余剰な溶融ガラス９がるつぼ８１
から流出するのが阻止される。

【００４３】このような動作を繰り返すことにより、一
定量の溶融ガラス９を正確に連続して計量できる。ま
た、計量部８６の外壁面により排出口８３が閉鎖された
後に、溶融ガラスの排出が開始するため、余分な溶融ガ
ラスが排出される恐れが少ない。この結果、計量部８６
の回転を速くする必要がない。

【００４４】また、計量部８６の内部をさらに二分割し
て夫々に開口部を設けることにより、一方から溶融ガラ
スを排出すると同時に他方で充填を行うようにすること
もできる。この場合、タクトタイムをさらに短縮でき
る。実施例５図９（Ａ）は、本発明の溶融ガラス計量装置の第五の実
施例を示す説明図である。

【００４５】図中９１は、加熱炉９２の内部に配置され
たるつぼである。るつぼ９１の略円錐形の底部の略中央
には、略円筒形の排出口９３が設けられている。排出口
９３には、略円柱状の弁９４が、るつぼ９１および加熱
炉９２を貫通して摺動可能に挿設されている。

【００４６】弁９４の所定の範囲内は、排出口９３の内
壁面の間に計量領域を形成する小径部９５が形成されて
いる。小径部９５の寸法は、計量領域の容積が測定しよ
うとする溶融ガラス９の容量になるように設定される。
また、小径部９５の長さは、排出口９３の長さよりも短
い。

【００４７】また、弁９４において、溶融ガラス９の流
れを良くするために弁先端部９４ａは円錐状になってお
り、小径部９５の下端部に面する弁先端部９４ａはＲ形
状になっている。一方、弁９４の内部には、弁９４の上
端部から小径部９５に至る通気孔９６が形成されてい
る。そして、小径部９５の上端部に面する弁９４の本体
部９４ａには、通気孔９６の流入口９６ａを中心とした
偏心円錐状の凹部１００が形成されている。また、通気
孔９６は、弁９４の上端部において、放出口９６ｂを介
して外部と連通すると共に液面検知センサ９７に接続さ
れている。

【００４８】一方、弁９４の上端部には、弁９４を昇降
移動させるアクチュエーター９８が接続されている。液
面検知センサ９７およびアクチュエーター９８には、コ
ントローラ９９が電気的に接続されている。このような
構成からなる本発明の溶融ガラス計量装置９０を用い
て、次のように溶融ガラスの計量を行う。

【００４９】まず、アクチュエーター９８により、図９
（Ａ）に示すように、排出口９３の内壁面および小径部
９５により規定された計量領域の上端部とるつぼ９１が
連通するような位置（以下、計量位置と記す）まで弁９
４を上昇させる。このとき、排出口９３の下端部は、弁
先端部９４ａで閉鎖されている。これにより、溶融ガラ
ス９が計量領域に流入する。

【００５０】計量領域に存在した空気は、通気孔９６を
介して外部に排気される。このとき、空気は凹部１００
によって流入口９６ａに導びかられるため、るつぼ９１
の内部に流入しない。

【００５１】次いで、液面検知センサ９７が、計量領域
に流入した溶融ガラス９の液面が流入口９６ａに到達し
たのを検知して、計量領域に溶融ガラス９が充填された
ことを確認する。この後、コントローラ９９が、液面検
知センサ９７からの出力信号に応じてアクチュエーター
９８を制御して、図９（Ｂ）に示すように、計量領域の
下端部が開放されるような位置（以下、排出位置と記
す）まで弁９４を下降させる。また、このとき、排出口
９３の上端部は、本体部９４ｂで閉鎖されているので、
余分な溶融ガラス９が排出されるのが阻止される。この
ようにして、計量領域に充填された所定量の溶融ガラス
９が排出される。

【００５２】このように弁９４を計量位置および排出位
置の間で往復させることにより、一定量の溶融ガラス９
を正確に連続して計量できる。また、計量領域の両端部
が開放されることがないので、弁９４の移動速度が遅く
ても正確に溶融ガラス９を計量できる。

【００５３】また、通気孔９４により空気を排出しなが
ら溶融ガラス９を計量領域に充填するので、計量領域に
空気が残留するのを防止できる。さらに、液面検知セン
サ９７により、計量領域に溶融ガラス９が充填されたの
を確認できるので、より正確に溶融ガラス９を計量でき
る。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の溶融ガラ
ス計量装置によれば、単純な動作で溶融ガラスを正確に
計量できる。これにより、作動不良による不具合を著し
く低減できると共に、比較的簡単な構造からなるため、
高温雰囲気においても熱による影響を受け難い等顕著な
効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は、本発明の溶融ガラス計量装置の第一
の実施例を示す説明図、（Ｂ）は、同実施例の溶融ガラ
ス計量装置の溶融ガラスを排出する状態を示す説明図。

【図２】第一の実施例の溶融ガラス計量装置の変形例を
示す説明図。

【図３】（Ａ）は、本発明の溶融ガラス計量装置の第二
の実施例を示す説明図、（Ｂ）は、同実施例の溶融ガラ
ス計量装置の溶融ガラスを排出する状態を示す説明図。

【図４】図３（Ａ）中のＡＡ´線に対応した同実施例の
溶融ガラス計量装置の縦断面図。

【図５】本発明の溶融ガラス計量装置の第三の実施例を
示す説明図。

【図６】本発明の溶融ガラス計量装置の第三の実施例を
示す説明図。

【図７】（Ａ）〜（Ｃ）は同実施例の溶融ガラス計量装
置における計量動作を示す説明図。

【図８】（Ａ）は、本発明の溶融ガラス計量装置の第四
の実施例を示す説明図、（Ｂ）は、同実施例の溶融ガラ
ス計量装置の溶融ガラスを排出する状態を示す説明図。

【図９】（Ａ）は、本発明の溶融ガラス計量装置の第五
の実施例を示す説明図、（Ｂ）は、同実施例の溶融ガラ
ス計量装置の溶融ガラスを排出する状態を示す説明図。

【符号の説明】

１０…溶融ガラス計量装置、１１…るつぼ、１２…加熱
炉、１３…排出口、１４…計量部、１５…開口部、１６
…球形弁、１７…弁軸、１８…アクチュエーター、９…
溶融ガラス。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加熱炉内に配置された溶融ガラスを収容
するるつぼと、該るつぼの下端部に設けられた排出口
と、該排出口に連続して設けられた所定量の溶融ガラス
を収容する空間領域を形成し、該空間領域に溶融ガラス
を充填し且つ該空間領域に充填された溶融ガラスを排出
する弁と、該弁を動作させる駆動手段とを具備すること
を特徴とする溶融ガラス計量装置。