JPH0699157B2

JPH0699157B2 - ガラスびんの製造方法

Info

Publication number: JPH0699157B2
Application number: JP63002959A
Authority: JP
Inventors: 一井澤; 祐嗣山本; 建人新井
Original assignee: 大阪セメント株式会社
Priority date: 1988-01-08
Filing date: 1988-01-08
Publication date: 1994-12-07
Anticipated expiration: 2009-12-07
Also published as: JPH01179733A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、ガラスびんの製造工程、より詳しくは仕上げ
型で成形した後のガラスびんの取出し、冷却並びに輸送
工程を改良したガラスびんの製造方法に関するものであ
る。

［従来の技術］ IS機によるガラスびんの製造工程を第６図に示して概説
する。

まず、溶融ガラス（ゴブ）G₀がファンネル２を通して粗
型１に落し込まれる。｛同図（ａ）｝。次いで、ファン
ネル２の上にバッフル３をセットし、上部より空気を吹
き込みゴブG₀を粗型下部に押しつける｛同図（ｂ）｝。
しかる後、ファンネル２を取り除き、粗型１にバッフル
３をセットし、粗型下部のプランジャ４から空気を吹き
込み、ゴブG₀を粗型全体に密着させたパリソンG₁を得る
｛同図（ｃ）｝。次に、バッフル３と粗型１とを取り除
き、口型1aに残ったパリソンG₁を旋回アーム５で仕上げ
型６に移し｛同図（ｄ）｝、再加熱して軟化させる｛同
図（ｅ）｝。かくして、仕上げ型６の上部に設けた口型
6aのプランジャより空気を吹き込み、パリソンG₁を仕上
げ型６に押しつけて最終形状のガラスびんＧに成形する
｛同図（ｆ）｝。

このように成形されたガラスびんＧは、第６図（ｇ）の
ように口型6a、仕上げ型６等が順に取り外され、第１図
のように、デッド・プレート11の上に移送されて冷却さ
れる。この際、熱間状態のガラスびんＧの首部を掴んで
取り出す道具として使用されるのがトングス10である。
トングス10は、びん首部を把持する左右一対の把持部10
A、10Aと、これを開閉動作する操作部10B、10Bとからな
る。対をなす各把持部10Aは、第２図のように、半円弧
状の接触面でびん首部を直接把持する掴み板10aと、こ
の掴み板10aを支持固定する保持板10bとからなってい
る。

ここにガラスびんＧと直接接触されるトングス10の掴み
板10aは、従来、炭素材料をもって形成されることが多
い。また、保持板10bは金属材料で形成される。

一方、前記デッド・プレート11は一体の板状部品からな
り、第１図のように、上下に貫通する多数の通気孔11a
を穿設している。すなわち、デッド・プレート11の上に
載置される未だ熱いガラスびんＧは、図示矢印ａのよう
に下方から吹きつけられる空気によって均一に冷却され
る。

このデッド・プレート11の材質には、従来、鋳物、ステ
ンレス等の金属材料や炭素材料が用いられている。

このようにして冷却されたガラスびんＧは、輸送機（ベ
ルトコンベア）で輸送されて徐冷窯に搬入される。しか
して、この輸送工程においては、ガラスびんＧを輸送機
の間で渡送しなければならない事態がしばしば生じる。
第３図は、そのような場合を例示しており、ドラム13、
13等で直交するＸ、Ｙ方向に駆動されるコンベア12A、1
2Bの間を、ガラスびんＧを連続して渡送するようにして
いる。そして、このような場合には、図示のように両者
の渡送部位に辷り部材（渡し板）14を介入し、この上に
ガラスびんＧを辷らせるようにする。

辷り部材14は、第４図に示すように、上面を直接ガラス
びんＧが辷る断面刃先状の本体14Aと、この本体14Aを支
持固定する断面Ｌ形の梁部14Bとからなっており、従
来、その本体14Aは鋳物やステンレスなどの金属材料で
形成されている。

また、この辷り部材14の上を辷らせてコンベア間にガラ
スびんＧを渡送するためには、ガラスびんＧをコンベア
12Aから辷り部材14の上へ、また辷り部材14からコンベ
ア12Bの上へと移動する手段が必要である。そのため辷
り部材14の上方には、ガラスびんＧの胴を押動して平面
内を移動させるプッシャー15が併設される。このプッシ
ャー15には、様々な形式のものが利用されているが、第
３図に例示するものは、回転シャフト15Bから複数枚の
プッシャー羽根15Aを放射状に突設した回転扉方式のも
のを採用している。

このプッシャー羽根15Aは、第５図に示すように、回転
シャフト15Bに直接固定される支持板15bと、その片面に
貼設された押し板15aとからなっており、ガラスびんＧ
と直接接触される押し板15aは、従来、炭素材料やテフ
ロンなどの有機材料で形成されている。

［発明が解決しようとする課題］しかし、上述したガラスびんの各製造工程においては、
ガラスびんと直接接触する各部品の材料特性に起因し
て、以下のような問題点が指摘される。

トングスに炭素材料を使用した場合、軟らかくて弱い
材質であるため、その耐久性に劣り、頻繁に交換する必
要を生じ、交換時に破損するおそれもある。また、ガラ
スびんの外側が炭素粉で黒く汚れる不都合もある。

デッド・プレートに鋳物やステンレスのような金属材
料を利用すると、滑りの悪さが問題となる。一方炭素材
料を使用すると、潤滑剤が不要な良好な滑りを示すが、
トングスの例と同じく強度や耐久性に欠け頻繁に交換す
る手間を生じ、ガラスびんに黒色汚れが付着する不具合
も招く。

渡し板等の辷り部材に鋳物やステンレスを使用する
と、ガラスびんとの滑りの悪さが問題となる。なお、こ
の場合には耐摩耗性が低いので炭素材料は使用できな
い。

本発明は、ガラスびんと接触する部品の材料特性に起因
した各製造工程での技術的課題を解決することを目的と
している。

［課題を解決するための手段］本発明では、上記の技術的課題を克服し目的を達成する
ため、仕上げ型で最終形状に成形した後におけるガラス
びんの取出し、冷却並びに輸送工程で、ガラスびんと接
触される各部品を以下のように改良している。

すなわち、ガラスびんを仕上げ型より取り出す工程で使
用されるトングス、ガラスびんに下方から空気を吹き付
けて冷却する工程で使用されるデッド・プレート並びに
ガラスびんを辷らせてコンベア間を渡送する工程で使用
される辷り部材（渡し板）について、それらの少なくと
もガラスびん接触面を、炭素にほぼ匹敵する動摩擦係数
を有し、構成材料の炭素と炭化ケイ素が共に連続相を形
成してなる、炭素と炭化ケイ素の複合体材料で形成して
いる。ここで、炭素と炭化ケイ素が共に連続相を形成し
てなる、炭素と炭化ケイ素の複合材料とは、炭素材料に
ケイ素を、アルゴン雰囲気あるいは真空下等で加熱し浸
透させることにより作られる複合材料を意味するもので
ある。

これらのガラスびんと接触する部品は、もとより全部を
同一材料で形成する必要はなく、少なくともガラスびん
と直接接触される部分を前記複合材料で形成すればよ
い。第１図〜第４図に図示した例で説明すれば、トング
ス10については把持部10Aの掴み板10aを、また辷り部材
14についてはその本体14Aを、当該複合材料で形成すれ
ばよい。また、デッド・プレート11についても、必要な
らそのガラスびん載置面のみを当該複合材料で形成する
ようにしてもよい。

以下、本発明に係るガラスびんの製造方法を、より具体
的に説明する。

（ｉ）まず、炭素材料をトングスのガラスびんに触れる
部分（掴み板）と略同形状に加工する。

（ii）この炭素材料を含ケイ素材とともに、該含ケイ素
材の融点以上の高温における酸素の影響を受けない不活
性あるいは真空雰囲気中に配置し、前記含ケイ素材を前
記炭素材料の表層部分あるいは全体に浸透反応させる。

（iii）上記の工程により、元の炭素材料と略同形状
で、かつその表層部分あるいは全体が炭化ケイ素で強化
された複合材料、換言すれば、炭素にほぼ匹敵する動摩
擦係数を有し、構成材料の炭素と炭化ケイ素が共に連続
相を形成するため通常の炭素とセラミックスの複合材料
より高い耐久性を有する、炭素と炭化ケイ素の複合材料
により作られた部品が得られる。そして、この部品のガ
ラスびん接触面を必要に応じ研磨してから、第２図のよ
うに、トングスに組み込む。

デッド・プレート並びに辷り部材についても、ガラスび
ん接触面に上記と同様にして、本発明を適用することが
できる。

［作用］さて、上述したように、ガラスびんと接触される各部品
を炭素と炭化ケイ素の複合材料で置換すれば、取出し、
冷却並びに輸送工程における従来の問題点が円滑に解消
される。

部品毎に説明すると、以下の通りである。

トングスに前記複合材料を使用すれば、耐久性が著し
く向上し、炭素材料の使用で問題とされた頻繁な交換作
業の必要やガラスびんの外側が黒く汚れる不具合を排除
することができる。これは炭素と炭化ケイ素が共に連続
相を形成するため、表面の硬さがモース硬度で８〜９ま
で上昇するためである。また、機械的強度が炭素材料の
数倍に強化されるため、交換時の破損も防止できる。

デッド・プレートに前記複合材料を使用すれば、鋳物
やステンレスのような金属材料の使用で問題とされる滑
りの悪さを解消できる。これは複合材料が炭素（潤滑性
を重視する場合には、炭素の含有率を例えば、50％以上
とする）を含有し、炭素材料の良好な潤滑性を保持して
いるからである。また、炭素材料の使用で問題とされた
強度や耐久性の不足も、に述べた理由で克服されるも
のである。

渡し板のような辷り部材については、と同様の理由
で、金属材料の滑りの悪さと、炭素材料の耐摩耗性の不
足とを克服できる。

［実施例］ 30×60×5mmの寸法形状に加工した炭素材料の30×60mm
面に、重量比でSi/C＝0.70のケイ素を載せ、高温加熱装
置によりアルゴン雰囲気あるいは真空下で1800℃の温度
で加熱した。このような条件下ではケイ素は溶融し、炭
素材料全体に浸透していくのが観察された。生成物の組
成はＸ線回折法によると、炭素、炭化ケイ素および微量
のケイ素であった。生成物の表面のモース硬度は９で、
出発炭素材料のモース硬度３に比較して著しく向上し
た。また、生成物と出発炭素材料をそれぞれJIS R1601
に従って3.0×4.0×40mmに切り出して、曲げ強さを測定
した。10試料の平均をとると、生成物の曲げ強さは11kg
f/mm²、炭素材料のそれは2kgf/mm²であり、生成物は炭
素材料と比較して、5.5倍の曲げ強さをもつことがわか
った。次に、生成物と出発炭素材料の表面を＃600のダ
イヤモンド砥石で平面研削した後、それぞれ研削面の摩
擦係数を測定した。測定の相手材料としてφ10mmのアル
ミナ球を使用し、垂直荷重100g、摩擦速度50mm/minで測
定した動摩擦係数は、生成物で0.154、炭素材料で0.132
であり、生成物も良好な潤滑性をもつことがわかった。
さらに、生成物を炭素材料が酸化によって相当な速さで
損傷する空気中600℃の条件下に７日間置いた。しか
し、酸化による重量減少は１％未満であり、十分な耐熱
性（耐酸化性）をもつことがわかった。なお、第７図
は、本実施例の複合材料中の炭化ケイ素の存在状態が良
くわかるように、複合材料中の炭素を酸化により除去し
た後の破断面を示す電子顕微鏡写真（倍率1000倍）であ
る。本写真のように、複合材料中において、炭化ケイ素
は三次元網目の連続相を形成している。また、本写真の
連続気孔部分は複合材料において炭素が存在していた部
分である。この写真からも分かるように、溶融したケイ
素を前述のように炭素材料に浸透させてなる本複合材料
は、構成材料の炭素と炭化ケイ素が共に連続相を形成し
ている。

以上より、本発明に係る炭素と炭化ケイ素の複合材料
が、トングス、デッド・プレート及び辷り部材のいずれ
の要求物性をも十分満足することが確められる。

［発明の効果］以上の説明及び実施例の結果から理解されるように、本
発明のガラスびん製造方法では、金属材料より良好な潤
滑性をもち、また炭素材料よりも優れた耐摩耗性及び機
械的強度をもち、さらにテフロン等の有機物よりも高い
耐熱性をもつ炭素と炭化ケイ素とが共に連続相を形成し
てなる複合材料をもって、ガラスびん成形後の取出し、
冷却並びに輸送工程で使用されるトングス、デッド・プ
レート並びに辷り部材を形成したものであるから、それ
らの各部品について、交換頻度の減少、交換時の破損の
防止、ガラスびんの汚れの防止、滑りの改善あるいは摩
耗や酸化の低減のうちの少なくとも１以上の改善効果が
得られるものとなる。

なお、本発明に係る複合材料はガラスびんの製造に供す
る各種の部品のみならず、セラミックス製造や粉末冶金
製造などの高温物品の輸送工程を含む製造プロセスにも
応用できると考えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図はトングスとデッド・プレートの使用状態を示す
概略正面図である。第２図はトングス把持部の平面図で
ある。第３図は辷り部材とプッシャーとを利用してガラ
スびんをコンベア間に渡送する輸送工程の概要を示す斜
視図である。第４図は辷り部材の側面図、第５図はプッ
シャー羽根の斜視図である。第６図（ａ）〜（ｇ）はガ
ラスびんの製造工程を示す各断面図である。第７図は複
合材料中の炭化ケイ素の存在状態が良くわかるように、
複合材料中の炭素を酸化により除去した後の破断面を示
す電子顕微鏡写真（倍率1000倍）である。Ｇ…ガラスびん 10…トングス 10A…トングス把持部 10a…トングス掴み板 11…デッド・プレート 11a…通気孔 12A、12B…コンベア 13…ドラム 14…辷り部材（渡し板） 14A…辷り部材本体 15…プッシャー 15A…プッシャー羽根 15a…押し板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガラスびんを仕上げ型より取り出す工程で
使用されるトングスの少なくともガラスびん接触面を、
炭素にほぼ匹敵する動摩擦係数を有し、構成材料の炭素
と炭化ケイ素が共に連続相を形成してなる、炭素と炭化
ケイ素の複合体材料で形成したことを特徴とするガラス
びんの製造方法。
【請求項２】ガラスびんに下方から空気を吹き付けて冷
却する工程で使用されるデッド・プレートの少なくとも
ガラスびん接触面を、炭素にほぼ匹敵する動摩擦係数を
有し、構成材料の炭素と炭化ケイ素が共に連続相を形成
してなる、炭素と炭化ケイ素の複合体材料で形成したこ
とを特徴とするガラスびんの製造方法。
【請求項３】ガラスびんを辷らせてコンベア間を渡送す
る工程で使用される辷り部材の少なくともガラスびん接
触面を、炭素にほぼ匹敵する動摩擦係数を有し、構成材
料の炭素と炭化ケイ素が共に連続相を形成してなる、炭
素と炭化ケイ素の複合体材料で形成したことを特徴とす
るガラスびんの製造方法。