JPS60231425A - ガラス製品製造機のモ−ルドに用いられる冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、インディビジアルセクションタイプのガラス
製品製造機のモールドに関し、詳述すれば、そのような
モールド用の冷却装置であって、空気吹込み手段と、該
空気吹込み手段によって吹込まれた空気を充気室に導く
ように構成されたダクトおよび／またはパイプ装置とを
有し、前記充気室は、製造機の作動サイクル期間の少な
くとも一部にわ　たり、モールドの少なくとも一部に形
成された冷却通路の入口に連結されており、それらの冷
却通路の各々は、該通路の入口と該通路の大気に通じる
出口との間において実質的に直線状に延びているように
なっている形式の冷却装置に関する。

従来の技術 いわゆる「インディビジアルセクション（ｉｎｄｉ−ｖ
ｉｄｕａｌ　５ｅｃｔｉｏ口）」タイプのガラス容器製
造機においては、容器を製造するための多数のセクショ
ンないしはユニットが、互いに並んで配置され、それら
のセクション（ユニット）に共通のガラス源からガラス
が供給される。各セクションで得られた製品は共通のコ
ンベヤに送られる。それらのセクションの各々は、少な
くとも１つのパリソンモールドを有し、このモールドに
おいて、該モールドに供給された溶融ガラスのゴブから
パリソンが形成される。各セクションは、さらに、少な
くとも１つのブローモールドを有し、このモールドにお
いて、パリソンが所望の容器形状に吹込み成形される。

このようなインディビジアルセクションタイプの製造機
の各モールドは、追加の冷却を行なわずに、熱が周りの
大気に散失される速度よりも大きい速度でガラスから熱
を吸収する。したがって、それらのモールドには、該モ
ールドを冷却することにより、製造機の連続的な操作の
期間中、モールドを一定の平均温度に維持する冷却装置
が備えられる。

ヨーロッパ特許出顆第８３３０４９８’５．１（公開第
０１０２８２０号）には、モールドに対する従来の冷却
手段の欠点を克服するモールド装置が記載されている。

このモールド装置においては、モールドはその側部に冷
却通路を有し、これらの冷却通路の各々が、入口と前記
側部に存する底面とを有し、また、それらの側部の下方
に１つの充気室が延在している。さらに、上方に向かっ
て解放している１つまたはそれ以上の出口であって、（
前記側部が充気室の上方に存するとき）冷却通路の人口
と直接的に、または、底板にある垂直通路を介して連結
する出口が設けられ、かくして、各冷却通路に実質的に
同じ圧力の空気が供給されるようになっている。

この特許に記載されているモールド装置においては、充
気室によって、空気が各冷却通路の人口に実質的に同じ
圧力で到達することができる。ここで、本明細書におい
て用いる「充気室（ｐｌｅｎｕｍにｈａｍｂｅｒ）　Ｊ
という語は、出口（単数または複数）が入口から充分に
離れているような室（チャンバ）であって、その容積が
充分に大きいために該チャンバの出口（単数または複数
）全体にわたって実質的に均一な圧力が生じるような室
を意味する。

本発明は、このような充気室の作用に加えて、モールド
装置のモールド内の冷却空気に対して直線状の流路を設
けると、その中を流れる空気流の不均一性が最小するこ
とができるということを利用する。このようにすれば、
各通路における冷却効果を正確に予測することができ、
数学的モデルによって決定されるように通路を配置する
ことによって、モールドキャビティの周りの冷却分布を
制御してその最適の分布を得ることができる。

本発明の目的は、インディビジアルセクションタイプの
ガラス製品製造機のモールドに用いられる冷却装置を提
供し、充気室を備える前述したようなモールド装置の効
果的な使用を図ることによりエネルギーの消費を節約す
ることにある。

発明の構成および効果 本発明に従えば、インディビジアルセクションタイプの
ガラス製品製造機のモールドに用いられる冷却装置であ
って、空気吹込み手段と、該空気吹込み手段によって吹
込まれた空気を充気室に導くように構成されたダクトお
よび／またはパイプ装置とを有し、充気室は、製造機の
作動サイクル期間の少なくとも一部にわたり、モールド
の少なくとも一部に形成された冷却通路の人口に連結し
ており、それらの冷却通路の各々は、該通路の入口と該
通路の大気に通じる出口との間において実質的に直線状
に延びているようになっている冷却装置において：前記
空気吹込み手段が、前記冷却装置の入口において１１０
０〜２００　ｍｍ　（水柱）の空気圧を生じるように構
成されており、さ、らに、前記ダクトおよび／またはパ
イプ装置並びに前記充気室が、その中を通過する空気に
対して、冷却通路の全抵抗よりも少ない抵抗を与えるよ
うに構成されていることを特徴とする冷却装置が提供さ
れる。

このような特徴を有する本発明の冷却装置においては、
空気は冷却通路を通って直線状に流れるので、流体に対
する抵抗は大きくなく、そして、流体抵抗を更に少なく
するようにダクトおよび／またはパイプ装置を設計する
ことによって、１１００〜２００ｍｍ　（水柱）の比較
的低い圧力を利用しつつ、好適な冷却を与えるのに充分
な空気流を得ることができる。

必要な圧力の正確な値は、作動条件（例えば、モールド
の大きさ、冷却通路の大きさおよび数、並びに製造機の
製造速度）に依存するが、殆んど全ての場合において前
記の圧力範囲で充分である。この圧力範囲は、冷却通路
を使用する従来の冷却装置における圧力よりもかなり低
いので、空気吹込み手段として小型のファンを使用する
ことができ、あるいは、大型のファンを低速度で運転す
ることができる。事実、従来から用いられている形式の
ファンを用いて、モールドの外まで空気を吹込むことが
できる。これらの場合のいずれにおいても、ファンを駆
動するのに必要なエネルギーの節約をもたらすことにな
る。

更に、空気によって生じる圧力は、従来より用いられて
いる圧力の場合よりも少なくなる。

１１００〜２００　ｍｍ　（水柱）の空気圧範囲によっ
て、冷却通路を備える従来の方法に比べて大幅にエネル
ギーを節約することができるが、可能ならば、８００〜
２００　ｍｎ＋　（水柱）の範囲にすることが好ましい
。

冷却装置の空気流の全抵抗を減少させ上述した範囲の低
空気圧を使用することにより、エネルギー節約を大きく
するためには、ダクトおよび／またはパイプ装置並びに
充気室が、空気吹込み手段と冷却通路の出口との間にお
いて与えられる空気の全抵抗の３０％よりも少ない抵抗
を与えるように構成されていることが好ましい。

さらに、充気室の入口において空気流の抵抗を減少させ
るためには、充気室が複数の出口を有し、各出口が冷却
通路のうちの一つの通路の人口に連結されており、さら
に、各出口が、該出口が連結されている人口と実質的に
同じ形状を有しているが断面積は大きくなっていること
が好ましい。

また、空気流に対する抵抗をさらに減少させるために、
充気室の各出口の上流縁部に丸みがつけられて、また、
各冷却通路の人口の端部にも丸みがつけられて、空気流
に対する抵抗を減少するようになっていることが好まし
い。各冷却通路の横断面は円形であり、また、その縁部
に丸みがつけられて、該冷却通路の直径の少なくとも０
．０４倍に等しい半径を有するようになっていることが
好ましい。特に、冷却通路の縁部に丸みがつけられて、
該冷却通路の直径の０．１倍よりも大きい半径を有する
ようになっていることが好ましい。

空気流に対する抵抗をさらに減少させるためには、各冷
却通路の下流端部域の断面積が、該通路の残りの領域よ
りも大きくなっていることが好ましく、特に、該下流端
部域の断面積が下流方向に沿って増大していることが好
ましい。

冷却通路を通過する空気が効果的な冷却を与えるように
するためには、各冷却通路を通る空気流のレイノルズ数
が１０，０００よりも大きくなるようにすることが好ま
しい。ここで、レイノルズ数は、空気の粘度に通路の直
径を乗じたものを空気の動粘度（粘度を密度で除する）
で除したものとして定義される。空気は冷却通路を流通
するときに加熱されるので、レイノルズ数は該通路に沿
って変化する。例えば、直径が７　ｍｍで長さが２３＋
ｎｍの通路において、人口圧力が５００　ｎｎｎ　（水
柱）であり入口温度が２０℃の場合、レイノルズ数は２
８，０００〜２３．０００の範囲になるであろう。

冷却装置内の空気流に対する抵抗をさらに減少させるた
めには、冷却通路が円形の断面積を有するようにし、且
つ、該通路が充気室に連結されているときに、冷却通路
の少なくとも大部分が障害物によって妨げられていない
ような出口を有するようにすることが好ましい。特に、
冷却通路の軸方向に沿って（出口から）外側に向かって
測定したときに、冷却通路の直径の少なくとも１０倍の
距離にわたって妨げられていないようにすることが好ま
しい。このようにすると、冷却通路を出る空気は長い距
離にわたって何らの障害物に衝突しないことになる。

以下、本発明の冷却装置を例示する図面に沿って本発明
を説明する。図に示す冷却装置は単なる例であり、本発
明を限定するものではない。

好ましい実施例の説明 図に示す冷却装置は、インディビジアルタイブのガラス
製品製造機のモールドに用いられるものである。第１図
および第２図においては、インディビジアルタイブガラ
ス製品製造機のうち関連する部分のみを図示し、他の部
分は図を明瞭にするため省略されている。この製造機は
、床部１２上に存する基部１０と、基部１０の両側にお
いて該基部から垂直に延びる２本の柱１４（これらの柱
は、第１図において鎖線で描かれている）と、基部１０
の上面に互いに並んで取付けられた６つのセクションフ
レーム（区画フレーム）２１〜２６とを有する。これら
のセクションフレーム２１〜２６の各々は、インディビ
ジアルセクションタイプのガラス製造機の各種の機構（
図には、これらの機構は示されていない）を支持シてい
る。セクションフレーム２１〜２６（Ｈａｌ１部にも各
種の機構が存在する（これらの機構も図示されていない
）。各セクションフレームは、一端に垂直に延びる凹み
３０を有する矩形のボックスを形成している。凹み３０
から矩形の開口３２がセクションフレーム２１〜２６に
延びている。

図に示す冷却装置は、床部１２の下方の室に、ファン３
３の形状を成す空気吹込手段を有し、該ファンが大径の
円筒形ダクト３４に空気を吹込むように構成されている
。ダクト３４は、製造機の各セクションに一本ずつ設け
られた６本の垂直に延びるバイプ３６に連結している。

これらのパイプの各々はダンパ３８を備え、このダンパ
は、ダクト３４からパイプ３６に沿って空気を通すこと
のできる開位置と、そのような空気の流通を阻止する閉
位置との間を移動することができる。また、それらのパ
イプ３６は、上方に延び床部１２中の開口４０を通り、
基部１０の床の開口に入る。基部１０は、製造機の各セ
クション毎に１つずつ設けられた密閉チャンバ４２を有
し、このチャンバはパイプ３６を通る空気に対するダク
トとして作用する。各チャンバ４４は、上方に開放して
いる出口４６を有し、この出口は、セクションフレーム
２１〜２６の一つの底に存する開口４８に連結している
。このように、冷却装置は、空気吹込手段によって吹込
まれた空気をセクション２１〜２６の内部に導入するよ
うに構成されている。

フレーム２１〜２６に流入する空気は、開口（複数）３
２を通って流出し、冷却装置の底板機構に入る（第２図
参照）。底板機構（各セクションに一つずつ設けられて
いる）は、図面を明瞭にするために第１図からは省略さ
れている。各セクションの底板機構は、セクション２１
〜２６の凹み３０に設けられており、該凹みの中で垂直
に調整可能になっている。

図に示す冷却装置の底板機構は、製造機の１つのセクシ
ョンの縦軸に沿って並んで配置された２つの同一のモー
ルド５０を支持している。各モールドは、支持アーム（
図示していない）に取付けられている２つの側部５２を
有している。それらの支持アームは、従来から行なわれ
ているように、移動手段（図示していない）により可動
になっており、各モールドの側部を互いに接近するよう
に動かして該モールドを閉じる第１の状態（第２図に示
す状態）、または、それらの側部を互いに離れるように
動かしてモールド５０から成形後の製品を取出すことの
できる開放された第２の状態にすることができるように
なっている。さらに、各モールドは、底板機構のシール
板５６上に存する底板５４を有する。この底板５４が、
モールドのキャビティ６０の底部を形成し、また、２つ
の側部５２が、該キャビティ６０の側部を形成する。第
１の状態（閉状態）においては、側部５２が底板５４と
係合し、さらに、それらの側部が互いに係合することに
より、モールドキャビティ６０を形成する。それらの側
部５２は、さらに、冷却用通路６２を形成するのにも寄
与している。すなわち、該モールド側部５２を通って、
これらの通路６２が、上方に延び、人口と大気に通じる
出口との間において実質的に直線を成している。通路６
２の入口は各側部５２の底面に形成されており、また、
その出口は各側部の頂面に形成されている。それらの側
部５２がその閉状態にあるときは、各通路６２の入口は
、底板５４の通路６４を介して、シール板５６にある通
路６６に連結している。

シール板５６は、垂直方向に調整できるようにセクショ
ンフレーム２１〜２６上に取付けられている底板機構の
一部を形成する。ここで、垂直方向の調整は、該機構に
螺設されたネジ７０およびベット（基部）１０によって
与えられている水平面上の軸受によって得られる。

底板機構は、さらに、第１の充気室８０および第２の充
気室９０を形成する壁を有する。充気室８０．９０の各
々は、底板機構内を下方にモールド５０の下まで延びて
おり、この結果、通路６６．６４および６２を通って充
気室に供給された空気がモールド５０を冷却する機能を
果たす。また、充気室８０．９０の各々の底部には人口
９２があり、この人口はソレノイドバルブ９４によって
開閉され得るようになっている。ここで、１個のバルブ
が各充気室に連結されることによって、空気がそれぞれ
の充気室８０および９０に独立して供給され得るように
なついる。人口９２は、充気室８０および９０の下方に
おいて室９６に連結している。この室９６は、開口３２
を凹み３０からセクションフレーム２１〜２６の内部に
連結するように配置されている入口９６を有スる。かく
して、セクションフレーム２１〜２６の内部に吹込まれ
た空気は開口３２を通って室９６に入る。バルブ９４が
開状態にあるとき、室９６に入る空気は各充気室に入り
モールド５０を冷却するように作用する。底板機構は、
さらに、通路１００を有しており、これらの通路は、充
気室８０および９０からはシールされているが底板５４
に通じておリ、このようにして、従来の手法に従って底
板５４に真空源が連結され得るようになっている。パイ
プ（通路）１００は取付具１０２に通じており、この取
付具は可撓性パイプによって真空源に連結され得るよう
になっている。

モールド５０の側部が閉状態にあり通路６２が通路６６
に連結している期間においてのみ、バルブ９４が開状態
にあって充気室８０および９０に空気を導入することが
できる。しかしながら、バルブ９４は、該期間よりも短
い時間にわたり、充気室８０および９０に空気を導入す
るように使用されてもよい。

このようにして、インディビジアルセクションタイプの
ガラス製品製造機のモールド５０は、冷却装置、すなわ
ち、ファン３３と、ダクト３４、パイプ３６、セクショ
ンフレーム２１〜２６内のチャンバ４４および室９６か
ら成るダクトおよび／またはパイプ装置とを有し、ファ
ン３３によって吹込まれた空気を充気室８０および９０
に導くようにダクトおよび／またはパイプ装置が構成さ
れている冷却装置によって冷却される。さらに、充気室
８０または９０は、製造機の操作サイクルのうちモール
ド５２が閉位置にある期間にわたり、モールド５ｏの側
部に形成された冷却通路６２の入口に連結するようにな
っている。かくして、空気は、通路６２に沿いその人口
から出口の間で実質的に直線を成して通り、該通路６２
の出口から大気中に排出される。

図に示す冷却装置においては、前述したようなダクトお
よび／またはパイプ装置の各寸法をできるだけ大きくし
てその中を通過する空気の流れに対する抵抗を少なくし
、これによって、該ダクトおよび／またはパイプ装置並
びに充気室が、冷却通路６２よりも空気の流通に対する
抵抗を少なくなるようにする。ファン３３は、冷却通路
６２の人口において１１００〜２００ｍｍ（水柱）の空
気圧が生じるように操作されるが、ここで、該圧力の大
きさは作動条件に応じる。多くの場合、ファン３３は、
冷却通路６２の人口において８００〜２００＋＋＋ｍ（
水柱）の空気圧を生じるように操作される。また、ダク
トおよび／またはパイプ装置、並びに充気室８０または
９０は、空気流入手段と冷却通路の出口との間において
空気に与えられる全抵抗の３０％よりも少ない抵抗を与
えるように構成されることが好ましい。

充気室８０および９０の出口６６と冷却通路６２の人口
との間に段部を生じ、従って、流体抵抗を増大させるよ
うな製造上の問題を防止するため、出口６６の各々は、
該出口が連結される（通路６２の）入口と実質的に同じ
形状にするが断面積はそれよりも大きくなるように製造
される。

空気流の抵抗をさらに減少させるためには、各出口６６
の上流縁部に丸みをつけ、また、各冷却通路６２の入口
の縁部にも丸みをつける。各冷却通路の横断面は円形で
あり、中ぐり操作によって製造される。このような円形
通路の縁部に丸みをつけていないと、きわめて長い通路
によって生じる流体抵抗に等しい空気流抵抗が入口にお
いて生じることが見出されている。例えば、直径が５　
ｍｍの通路において、縁部に丸みをつけないと、２１ｍ
ｍの長さの通路に等しい流体抵抗が生じる。他の例とし
ては、ｌＱｍｍの直径を有する通路の場合、丸みをつけ
られていない入口は長さ２５＋ｎｍの通路に等しい抵抗
が生じる。この抵抗は、冷却通路の直径の０．０４倍の
半径になるように人口に丸みをつけると半分になること
が見出されている。したがって、冷却通路の直径の少な
くとも０．０４倍に等しいような半径になるように縁部
に丸みをつけることが好ましい。しかしながら、丸みの
半径が冷却通路の直径の０．１倍になると、抵抗は、丸
みをつげないときの抵抗の約１１５にまで減少する。し
たがって、冷却通路の直径の０．１倍よりも大きな半径
になるように縁部に丸みをつけると一層有利になる。

また、各冷却通路６２の下流端部域の断面積が他の領域
よりも大きくすることにより、冷却通路の空気流に対す
る抵抗がさらに減少させられる。これは、通路の壁を下
流方向に向かって広くなるようにテーパ状にするか、下
流端部域を中ぐりして大直径とすることにより達成され
る。このように冷却通路６２の下流端部域の断面積を大
きくすることにより、モールド５０の上部における冷却
効果が減少するが、これは多くの場合、却って有利とな
る。

空気流に対する抵抗を更に減少させるためには、冷却通
路６２の大気に通じる出口が、製造機の他の構成部品に
よって妨げられないようにすることが好ましい。特に、
冷却通路が充気室８０および９０に連結されているとき
、該冷却通路の軸方向に沿って外側に測定して、該通路
の直径の少なくとも１０倍の距離にわたって冷却通路に
何らの障害物がないようにすると有利であることが見出
されている。好ましい態様においては、冷却通路の出口
が該通路６２の軸に対して横方向になっている場合、底
部が冷却通路６２の出口に存し該出口と同じ大きさとな
るような円錐状部材を配置し、この円錐状部材の頂点が
、冷却通路の軸方向に沿って該出口から外側に、該出口
の直径の２０倍離れたところに位置するようにし、該円
錐状部材内に向かって何らの突出物が存在しないように
する。

図に示す冷却装置の変形例においては、ファンを床部４
２の上方に配置し、且つ、ダクト類を介して基部１０の
端部に連結し、しかして、この基部から、該基部内に設
けられた縦方向のダクトに空気を導くようにする（この
とき、基部１０は開口４８に連結している）こともでき
る。例えば、セクションフレーム２１〜２６のうち３つ
のフレームには基部１０の一端から空気が供給され、残
りの３つには該基部の他端から空気が供給されるように
してもよい。別の態様として、基部１０内に形成された
縦方向ダクトに、該基部の両端の下から空気が供給され
るようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明冷却装置の１実施例を示すものである
。 第２図は、第１図の■−■線に沿う垂直方向の断面図で
ある。 ３２・・・開口、３３・・・空気吹込み手段、３４・　
・　・ダクト、３６・　・　・パイプ、４４・　・　・
密閉室、６２・・・冷却通路、８０，９０・・・充気室
。 第２図 手続補正書（方式） 昭和　、４６へ５・３猪 １、事件の表示　昭和６０年特許願第１２３３４号３、
補正をする者 事件との関係　出願人 ４、代理人 ７、補正の内容　罰４こ最初に添付した図面の浄書・の
とおり（内容に変更なし）

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）　インディビジアルセクションタイプのガラス製
   品製造機のモールド（５０）に用いられる冷却装置であ
   って、空気吹込み手段（３０）と、該空気吹込み手段に
   よって吹込まれた空気を充気室（８０，９０）に導くよ
   うに構成されたダクトおよび／またはパイプ装置（３４
   ，３６，４４，３２）とを有し、前記充気室は、製造機
   の作動サイクル期間の少なくとも一部にわたり、モール
   ドの少なくとも一部に形成された冷却通路（６２）の入
   口に連結しており、それらの冷却通路の各々は、該通路
   の入口と該通路の大気に通じる出口との間において実質
   的に直線状に延びているようになっている冷却装置にお
   いて：前記空気吹込み手段が、前記冷却装置（６２）の
   入口において１１００〜２００　＋ｎｍ　（水柱）の空
   気圧を生じるように構成されており、さらに、前記ダク
   トおよび／またはパイプ装置（３４，３６，４４，３２
   ）並びに前記充気室（８０，９０）が、その中を通過す
   る空気に対して、冷却通路の全抵抗よりも少ない抵抗を
   与えるように構成されていることを特徴とする冷却装置
   。
2. （２）空気吹込み手段が、冷却通路（６２）の人口にお
   いて８００〜２００ｍｍ（水柱）の空気圧を生じるよう
   に構成されている特許請求の範囲第（１）項に記載の冷
   却装置。
3. （３）　ダクトおよび／またはパイプ装置（３４，３６
   ，４４，３２）並びに充気室（８０，９０）が、空気吹
   込み手段（３３）と冷却通路（６２）の出口との間にお
   いて与えられる空気の全抵抗の３０％よりも少ない抵抗
   を与えるように構成されている特許請求の範囲第（１）
   項または第（２）項のいずれかに記載の冷却装置。
4. （４）充気室（８０，９０）が複数の出口（６６〉を有
   し、各出口が冷却通路（６２）のうちの一つの通路の人
   口に連結されており、さらに、各出口が、該出口が連結
   されている入口と実質的に同じ形状を有しているが断面
   積は大きくなっている特許請求の範囲第（１）項〜第（
   ３）項のいずれかに記載の冷却装置。
5. （５）各出口（６６）の上流縁部に丸みがつけられて、
   空気流に対する抵抗を減少するようになっている特許請
   求の範囲第（４）項に記載の冷却装置。
6. （６）各冷却通路（６２）の入口の縁部に丸みがつけら
   れて空気流に対する抵抗を減少するようになっている特
   許請求の範囲第（１）項〜第（５）項のいずれかに記載
   の冷却装置。
7. （７）各冷却通路（６２）の横断面が円形であり、また
   、その縁部に丸みがつけられて、該冷却通路の直径の少
   なくとも０．０４倍に等しい半径を有するようになって
   いる特許請求の範囲第（６）項に記載の冷却装置。
8. （８）各冷却通路（６２）の横断面が円形であり、また
   、その縁部に丸みがつけられて、該冷却通路の直径の０
   ．１倍よりも大きい半径を有するようになっている特許
   請求の範囲第（６）項に記載の冷却装置。
9. （９）各冷却通路（６２）の下流端部域の断面積が、該
   通路の残りの領域よりも大きくなっている特許請求の範
   囲第（１）項〜第（８）項のいずれかに記載の冷却装置
   。 σｅ　下流端部域の断面積が下流方向に沿って増大して
   いる特許請求の範囲第（９）項の冷却装置。