JPH07220637A - ブラウン管ガラス成型用プランジャー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】金型全体での温度差を改善させ、ガラス製品の
曲率形状、割れ、皺などの欠点発生を抑制する。 【構成】熱伝導層１１９に銅を用い、断熱層１２０とし
て空気断熱層を用いた。側周成型面１１１の内部に、コ
ーナー成型面１１０付近から側周成型面１１１にかけ
て、熱伝導層１１９と更に厚み方向のその内側に断熱層
１２０を配して置く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＴＶ、ＣＲＴ用のブラ
ウン管ガラスバルブを構成するパネル、ファンネル等を
プレス成型するためのブラウン管ガラス成型用プランジ
ャーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、パネル、ファンネル等のＴＶ、Ｃ
ＲＴ用のブラウン管ガラスを成型する装置の例として図
４に示す構造のものが使用されている。

【０００３】即ち、ブラウン管ガラスのパネルは所定量
の溶融ガラス塊（ゴブ）１００を、ボトム金型１０１と
シェル金型１０２を組み合わせたモールド内に充填保持
し、押し型（プランジャー）１０３を下降して所望形状
のガラス製品がプレス成型して得られる。成型されたブ
ラウン管ガラス製品であるパネル１０４は、緩やかな凸
状曲面を有する前部プレート部１０５、それから急激に
屈曲するコーナー部１０６、それにつながるフランジ部
（周側壁部）１０７からなり、フランジ部１０７の上端
はシールエッジ１０８となっている。

【０００４】一方、ガラスを成型するプランジャー１０
３は、ガラスの前部プレート部１０５を成型する前部成
型面１０９、コーナー成型面１１０、側周面成型面１１
１からなる。このような装置によるガラスのプレス成型
では、ガラス製品の内表面の曲率形状、割れ、皺などに
関して厳しい品質が要求されている。プランジャー１０
３の温度分布がその品質を左右する。

【０００５】従来、プランジャーの成型面の温度分布を
制御するために採られていたプランジャー内部の冷却構
造を図５に示す。従来の冷却構造は、プランジャー１０
３の内部に、成型面１０９、１１０、１１１に沿って冷
却用空洞１１２が設けられている。冷却水、冷却用空
気、ミストなどの冷却媒体をプランジャー１０３上部よ
りプランジャー１０３内部の分配室１１３へいったん供
給し、分配室１１３の各所に設けられた穴またはノズル
１１４より前記冷却空洞１１２へ分配される。冷却媒体
は、成型面１０９、１１０、１１１を冷却した後、排出
口１１５より流出するようになっている。

【０００６】さらに、冷却用空洞１１２内に空洞を拡張
した部分である冷却室１１６を設け、テフロン（商品
名）、アスベスト等の断熱板１１７を押さえ板１１８を
用いて側周成型面１１１の内側に取り付けている。これ
により、コーナー成型面１１０の冷却を強め、側周成型
面１１１が過冷却にならないようにしている。

【０００７】上記のような構造にもかかわらず、側周成
型面１１１、特にパネル１０４のシールエッジ１０８付
近の温度が過冷却状態となり、パネルフランジ部１０７
付近の温度も下がり、フランジ部１０７上方内側および
シ−ルエッジ１０８にクラックや表面皺が発生する原因
となっている。これは、コーナー成型面１１０を冷却す
る為の冷却室１１６が側周成型面１１１と近いために、
温度を下げたくない側周成型面１１１も同時に冷却して
しまうからである。

【０００８】そこで冷却媒体の流量や流速を減らすこと
により、側周成型面１１１の温度を上げる試みを行う
と、冷却室１１６の冷却効果が下がり、コーナー成型面
１１０の温度が上がりすぎガラスと接着しやすい状態に
なる。また表面の酸化が局所的に著しく進行してしま
う。このため、プランジャー１０３を引き上げる際に、
減圧効果と相俟ってガラスを付着してガラスを隆起さ
せ、前部プレート部１０５に変形が生じ所望の曲率形状
が得られなくなる。また、コーナー部１０６に酸化され
た部分に局所的な表面性状の差が生じたりする。

【０００９】特公昭５３−９７０１４号公報により、側
周成型面１１１のパネル１０４のシールエッジ付近の過
冷却状態を改善するために、当該部分のプランジャー内
部にニクロム線等の発熱体を埋め込む方法が知られてい
る。しかし、プランジャーは元来プレス動作に伴い昇降
運動を繰り返すため、ニクロム線等の発熱体は断線しや
すいこと、ニクロム線等の発熱体は内部に埋め込んで使
用するため保守、点検がしにくいこと、また部分的に加
熱する装置であるためプランジャー側周成型面の温度差
を根本的に解決できないものであること、等の欠点があ
る。

【００１０】また、特開平５−１５５６３３号公報によ
り、温度制御を目的として、被成形材に接触する使用面
部の外側または内側に、冷却媒体に接触する熱伝導性に
優れた材質で作られた放熱部を有するようなガラス容器
成型用金型が知られている。しかし、冷却媒体に放熱部
が直接接触するために、冷却効率は向上されているもの
の金型全体での温度差を改善させる効果はない。ブラウ
ン管ガラス成型用プランジャーに適用した場合、側周成
型面の温度差はむしろ大きくなり、ガラス製品を成型す
る上で上記欠点を抑制する機能はない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述したよ
うに、プランジャー成型面各部の大きな温度差に起因す
る成型上の問題点、すなわちプレス成型されたガラス製
品に発生する上記各種欠点を解消することを目的として
いる。具体的構成としては、側周成型面１１１からコー
ナー成型面１１０にかけて、熱伝導層と断熱層をプラン
ジャー１０３に積層内蔵することを特徴としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の問題点
を解消すべくなされたものであり、プランジャーの側周
成型面の内部に、熱伝導性の良好な金属層または合金層
からなる熱伝導層と、断熱層とを前記側周成型面の厚み
方向に積層内蔵させてなり、前記熱伝導層が外側に前記
断熱層が内側に設けられていることを特徴とするブラウ
ン管ガラス成型用プランジャーを提供する。

【００１３】本発明において、前記熱伝導層と断熱層と
からなる積層部の上部に、前記積層部を覆い保護する保
護部を設けることが好ましく、また前記熱伝導層の熱伝
導率は５０Ｗ／（ｍｋ）以上であり、前記断熱層の熱伝
導率は２０Ｗ／（ｍｋ）以下であることが好ましい。

【００１４】前記熱伝導層としては銅、銅合金、銀、
金、アルミニウム等の熱伝導性の良好な金属層または銅
合金、アルミニウム合金等の合金層が好ましい。また前
記断熱層としては、断熱性の良好なセラミックス、レン
ガ、樹脂、ガラス、ガラス繊維、テフロン（商品名）、
アスベスト等からなる断熱層または空気、窒素等の気体
を用いた断熱層が好ましい。

【００１５】前記保護部は、前記側周成型面内部の積層
部の上部に設けられ、ステンレス鋼等の材料から構成さ
れる。前記熱伝導層の熱伝導率は成型に適した温度域に
設定するため５０Ｗ／（ｍｋ）以上が好ましく、前記断
熱層の熱伝導率は過剰な冷却効果を側周成型面に及ぼさ
ないために２０Ｗ／（ｍｋ）以下が好ましい。成型面温
度の分布は、積層部の各層の厚みおよび長さによっても
調整することができる。

【００１６】

【作用】従来のプランジャーではコーナー部は過熱傾向
であり、側周面は過冷却傾向にある。このため、本発明
のプランジャーでは、コーナー部の過熱分の熱量を側周
面の過冷却部分に熱伝導性の良い材料でできた層を利用
して輸送する。このため、コーナー部および側周面部温
度を均一な温度分布にすることができる。しかし熱伝導
性の良い層が冷却媒体に接すると、均一な温度分布であ
るがコーナー部および側周面部温度は過冷却になる。こ
のため、断熱層を熱伝導性の良い層と冷却媒体との間に
積層内蔵することによって、最適な温度を得ることがで
きる。

【００１７】また、プランジャーを本体と前記積層部を
覆い保護する保護部（図２の保護部１２１に相当）とに
分割し、積層部を常時点検および交換可能にすることに
より、積層部各層の厚みや長さ、材料等を変化させるこ
とが容易で、所望の温度に調整することがでる。また内
蔵している金属、合金、気体等が外部に流出したり、金
属、合金の酸化物が製品に接触することを防止できる。
さらに冷却媒体が積層各層を構成している金属、合金、
気体等に直接接触することがないため、酸化等の変質に
よる金型全体の性能の劣化を完全に防ぐことができる。

【００１８】

【実施例】図１に本発明の実施例を示す。熱伝導層１１
９に銅を用い、断熱層１２０として空気断熱層を用い
た。側周成型面１１１の内部に、コーナー成型面１１０
付近から側周成型面１１１にかけて、熱伝導層１１９と
更に厚み方向のその内側に断熱層１２０を配して置く。
また積層部の上部に設けた保護部１２１により積層部を
保護する。

【００１９】銅の熱伝導率は約３７０Ｗ／（ｍｋ）であ
り、空気のそれは約０．０３Ｗ／（ｍｋ）である。上記
のような構成とすることにより、従来のプランジャーに
比較してコーナー成型面の過熱を防止できるため、ガラ
ス表面の曲率形状を精度良く成型することが可能とな
り、側周成型面の温度が上昇するため、ガラスの割れ、
皺等の発生を防止することが可能となった。

【００２０】また図２のように積層部を材料により３層
以上にしたり、長さを変化させることにより所望の温度
分布にすることができる。図３のように、平面方向にも
積層部１２２を任意の位置や長さに設置することによ
り、３次元的に温度分布を任意に設定できる。

【００２１】

【発明の効果】本発明により、従来ガラスのプレス成型
上問題であった、プランジャーの側周壁部の過冷却とコ
ーナー成型部の過熱によるパネルガラスのシールエッジ
部のクラックや、前面プレート部の変形等の諸問題を解
決することができる。プランジャーの温度分布を任意に
変化させることが可能となり、最適化を図ることができ
る。

【００２２】積層部各層の厚み、長さ、熱伝導率を適当
に選択することで、本発明によるプランジャーの成型面
の温度は従来のそれと比較して、側周成型部、コーナー
成型部とも約２００℃の操作範囲にあることが分かっ
た。すなわち、積層部の各層の厚み、長さ、熱伝導率を
選択すると、約２００℃程度の温度範囲を任意に設定で
きるということであり、最適化できる温度範囲が従来よ
りも広くなった。この最適化できる温度範囲が広いとい
う特徴を用いて、ガラス成型の諸問題を一挙に解決でき
る。

【００２３】また積層部を有する本体部分と上部部分と
に分割することにより、積層部を構成する金属、合金、
気体等と冷却媒体とを完全に分離できるため、酸化等に
よる金型の劣化を防止できるので、長期にわたって安定
的な成型が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例として、高熱伝導率層に銅を用
い断熱層として空気断熱層を用いたプランジャー内部の
冷却構造を示す側断面図。

【図２】本発明の他の実施例として、積層部を３層にし
てそれらの長さを変化させることにより所望の温度分布
に設定する例を示し、プランジャー内部の冷却構造の側
断面図。

【図３】本発明の他の実施例として、積層部を全周では
なく部分的に設けた場合の例を示すプランジャー内部の
冷却構造の平面断面図。

【図４】従来のブラウン管ガラス成型用プランジャーお
よび金型からなる装置及びそれによって成型されたパネ
ルの基本構成を示す側面図。

【図５】従来のプランジャーの成型面の温度分布を制御
するために採られていたプランジャー内部の冷却構造を
示す側断面図。

【符号の説明】

１１１：側周成型面 １１９：熱伝導層 １２０：断熱層 １２１：保護部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 花井 康一 千葉県船橋市北本町１−10−１ 旭硝子株 式会社船橋工場内 (72)発明者 和田 東郎 埼玉県川越市新宿町５−13−１ 新報国製 鉄株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プランジャーの側周成型面の内部に、熱伝
   導性の良好な金属層または合金層からなる熱伝導層と、
   断熱層とを前記側周成型面の厚み方向に積層内蔵させて
   なり、前記熱伝導層が外側に前記断熱層が内側に設けら
   れていることを特徴とするブラウン管ガラス成型用プラ
   ンジャー。
2. 【請求項２】前記熱伝導層と断熱層とからなる積層部の
   上部に、前記積層部を覆い保護する保護部を設けた請求
   項１記載のブラウン管ガラス成型用プランジャー。
3. 【請求項３】前記熱伝導層の熱伝導率は５０Ｗ／（ｍ
   ｋ）以上であり、前記断熱層の熱伝導率は２０Ｗ／（ｍ
   ｋ）以下である請求項１または２記載のブラウン管ガラ
   ス成型用プランジャー。