JPS63100026A - ガラス容器のブロ−成形方法 - 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） 本発明はガラス壜等のガラス容器を高速度で成形するこ
とができるガラス容器のブロー成形方法に関するもので
ある。

（従来の技術） ガラス壜等のガラス容器は粗型において成形したパリソ
ンを仕上型の内部へ移送したうえ圧縮空気を吹込むプレ
スブロー法又はブローブロー法によって成形されるもの
であり、装置産業の常としてその成形速度を向上させ、
成形機１台当たりの生産数を増加させることがコストダ
ウンに直結するので、当業者はあらゆる手段によって既
に限界に達したかと思われる成形速度を更に１％でも向
上させようと努力を続けている。このため先に本発明者
等はパリソンをブロー成形するための圧縮空気中に水分
を混入させることによってパリソンをブローした際のガ
ラス容器内表面の冷却を強化して成形速度の向上を図る
方法を試みた。しかし水は気化熱が５３９　ｋｃａｌ　
／　ｋｇと非常に大きいために水滴が付着したパリソン
の内表面が部分的に過度に冷却されて「ビリＪを生じ易
く、また水に含有されている不純物が成形されたガラス
容器の内表面に斑点状に付着して商品価値を低下させる
うえ水がノズル等から滴下して成形機等を錆びさせる等
の多くの問題があって実用化に踏み切ることができない
状況にあった。

このような欠点を解決するための他の試みとして、米国
特許第４５５３９９９号明細書には低温液化ガスを気化
させて得られた加圧低温蒸気を圧縮空気中に混入し、０
〜７℃の低温空気としてブロー成形に使用する技４＋ｊ
が開示されている。しかしこの方法では液化窒素のよう
な低温液化ガスを気化させたうえで使用するため、気化
に際して外部から奪う気化ｗＩ熱（液化窒素では４７．
６ｋｃａｌ／ｋｇ）が有効に利用できず、成形速度を実
質的に向上できるほどの低温の気体をパリソン中に吹込
むことはできなかった。

また一方、本発明者等は低温液化ガスを気化させること
なくパリソンの内部へブローエアに乗せて直接微小液滴
として噴射し、その気化潜熱をパリソン冷却に有効に利
用する方法を開発し、先に特願昭６０−８４９６０号と
してｖ１本した。この方法はガラス容器の成形速度の向
上には著しい成果を納めたが、低温液化ガスが供給源か
らブローヘッドへ轟かれる間に一部が気化するため、気
液混合状態の低温液化ガスがパリソン内に吹込まれるこ
ととなって冷却能が低下し、しかも気液混合率も一定し
ないので冷却能にバラつきが生じる。これを避けるには
ブローヘッドへ導かれるまでに気液分離して液体のみを
パリソン内へ吹込む必要がある。

そのためには高価な気化ガスを大気中へ放出しなければ
ならず、経済的な点で実用化には問題が残されていた。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上記のような従来の問題点を解決して、ガラス
容器の成形速度を経済的な手段により著しく向上させる
ことができるガラス容器のブロー成形方法を目的として
完成されたものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は粗型において成形されたパリソンの内部へ低温
液化ガスをその気化ガスにより冷却された低温圧縮空気
とともに微小液滴として噴射してパリソンをブロー成形
することを特徴とするものである。

本発明において用いられる低温液化ガスとしては、沸点
が１気圧中で一１９６℃の液化窒素のほか、−１８６℃
の液化アルゴン、−２６９℃の液化ヘリウム等が好まし
く、中でも安全性、経済性、冷却効果の点から液化窒素
が最も好ましいものである。低温液化ガスは供給源から
断熱チューブによってガラス成形機のブローヘッドまで
導かれ、３〜６　ｋｇ／ｃｍ”程度の圧力の圧縮空気と
ともにパリソン中に微小液滴として噴射されるのである
が、本発明においては低温液化ガス供給源である貯槽（
コールドエバポレータ）や断熱チューブ等の内部で気化
した低温気化ガスを圧縮空気中に混入させるとか、圧縮
空気を低温気化ガスと間接熱交換することにより空気を
十分に冷却し、低温圧縮空気としてパリソン中に吹込む
、これによりパリソンの冷却は一段と促進され、低温液
化ガスのみを用いる本発明者等の先願発明に比較して５
〜１０％、気化ガスのみを利用した米国特許第４５５３
９９９号の発明に比較して約５０％も優れた冷却効果を
得ることができる。低温液化ガスは内容量が７２０ｍ１
程度のガラス壜に対しては１本当り５〜３０ｇ程度噴射
され、噴射された低温液化ガスはパリソン内部の８００
〜１０００℃の高熱により急速に気化してガラス内表面
の熱を奪い、更に２００〜４００℃まで加熱されたうえ
でブローヘッドの排気孔から大気中に放出される０本発
明においてはブローエアとして０℃付近あるいはそれ以
下まで冷却された低温圧縮空気が用いられるので、この
空気が２００〜４００℃まで加熱されるに要する熱量を
もガラスから奪うことができる。例えば低温液化ガスと
して液化窒素を用い、その噴射量を１０ｇとしたとき、
−１９６℃で気化する際に４７６ｃａｌ　の熱をパリソ
ンから奪い、更に３００℃付近まで加熱されるまでに１
２５０ｃａｌ　の熱を消費することとなるが、本発明で
はこれに低温圧縮空気による除熱効果が加算される。即
ち、低温液化窒素の１０％に相当するｔｇの気化ガス（
−１９６℃）が低温圧縮空気の一部としてパリソン中に
噴射されたとすると、３００℃付近まで加熱される間に
１２５ｃａｌの熱を奪うので全体としては１８５１ｃａ
ｌ　の冷却効果が得られ、液化窒素のみを噴射した場合
に比較して約７．２％の冷却効果の向上を図ることがで
きる。実際の操業時には液化窒素の気化率はｌＯ九以上
となるので、これ以上の冷却効果を見込むことも可能で
ある。なお前述の米国特許のように気化ガスのみを用い
た場合には、完全にその寒冷を利用したとしても１８５
１ｃａｌ　の熱をガラスから奪うためには１４．８ｇの
液化窒素を必要とすることとなり、本発明よりも液化窒
素の消費量が約５０％も多くなる。

本発明の第１の利点は、非常に低温の低温液化ガス及び
その気化ガスを用いてブロー成形を行うことにより高温
のガラス容器をその内面から急速に冷却してガラス容器
の成形速度を２０％以上向上させることができ、しかも
この気化ガスは貯槽や配管中において不可避的に発生し
従来は大気中に捨てられていたものであるのでこれを有
効利用することは経済的にも大きい効果を生むことであ
る。第２の利点は、低温液化ガスは気化熱が水の１／１
０以下（液化窒素では４７．６ｋｃａｌ　／　ｋｇ　）
であって、微小液滴として噴射されたときには瞬時にガ
ラス表面との間にガス膜を形成して高温のガラスと直接
接触することがなく、従って水滴を用いた場合のような
局部冷却による「ビリ」の発生がないことである。この
ように、水滴よりもはるかに低温でありしかも気化熱が
はるかに小さい低温液化ガスを微小液滴として噴射する
ことにより、「ビリ」を生ずることなくガラス容器の冷
却ができ、成形速度を向上できることは本発明者等によ
って始めて確りこされた効果である０本発明の第３の利
点は低温液化ガスは高温のガラス表面と反応して反応生
成物を生ずることがなく、また完全に気化するので水を
使用した場合のような不純物の斑点をガラス表面に生じ
たりするおそれのないことである。このためには液化窒
素、液化アルゴン、液化ヘリウム等の不活性なガスが特
に好ましい、本発明の第４の利点はパリソンの内部で低
温液化ガスが１０００倍以上に膨脹し、その圧力により
パリソンを金型表面に確実に押圧して金型形状のとおり
の正確な成形を可能とすることである。

更に本発明の第５の利点は、出口の小さいパリソンの内
部で１０００倍以上に膨脹したガスがパリソン内表面と
の間に十分な熱交換を行ったうえで排気されるので熱交
換効率が大きく、少ない噴射量で大きい冷却効果が得ら
れることである０本発明の第６の利点は気化した低温液
化ガスが大気中に放出されても作業環境が汚染されるお
それのないことであり、このためには特に液化窒素を用
いることが好ましい、更に本発明の第７の利点は従来の
ようにノズル等から液だれが生じて成形機等を錆びさせ
るおそれもないことである。

（実施例） 次に、本発明を実施例によって更に詳細に説明する０図
面は本発明の実施に用いられるガラス壜のブロー成形装
置の一部を示すものであり、（ｌ）はガラス壜成形用の
仕上型、（２）は仕上型１１＋内に保持されたパリソン
の内部にブローエアを吹込むためのブローヘッド、（３
）は内部に空気孔（４）を備えたブローへソドアームで
ある。空気タンク（５）から供給される圧縮空気は減圧
弁（６）によって３〜６　ｋｇ　／　ａｊ程度の所定圧
力まで減圧されたうえ、予め設定されたタイミングで開
閉されるスライド弁（７）が開いたとき空気孔（４）及
びブローヘッド（２）のノズル（８１を介してパリソン
内部に３〜５秒間程度吹込まれる、このノズル（８）は
中心部に低温液化ガス吹込管（９）を備えた内外２重の
ものであって、低温液化ガス吹込管（９）にはフレキシ
ブルな断熱チューブα呻、電磁弁（１１）、チューブ（
１２）を介して液化窒素が供給され、スライド弁（７）
が開いたことが圧力スイッチ（１３）によって感知され
ると同時に電磁弁（１１）が開き、約５〜３０ｇの液化
窒素が圧縮空気とともにパリソン内部に吹込まれる。液
化窒素供給設備は断熱された貯槽（１４）と気液分離槽
（１５）、（１５）とを含み、これらの両気液分離槽間
に伸びる断熱された主配管（１６）の各所に断熱チュー
ブＱｌが接続されている。液化窒素は主配管（１６）等
の内部においても気化するため、主配管（１６）の各所
にも小型の気液分離器（１７）が設置されている。そし
て貯槽（１４）、気液分離槽（１５）、気液分離器（１
７）等によって分離された気化ガスは各断熱配管（１８
）を介して空気タンク（５）の内部へ尋人され、圧縮空
気を０℃付近あるいはそれ以下まで冷却する。なお気化
ガスは空気タンク（５）内へ導くほかブローヘッド（２
）への配管中に直接導くこともできる。　この装置を用
いて重１１４５０ｇ、内容１７２０　ｍ　ｌの楕円形の
ガラス壜を現行の成形速度及び１０％、２０％、３０％
増しの各成形速度で成形し、成形されたガラス壜の内外
両表面の温度を測定して次表に示した。この表からも明
らかなように、本発明方法によれば現行よりも２０〜３
０％程度の成形速度の向上を図ることができ、また液化
窒素ガスのみを用いた先願発明に比較しても液化窒素ガ
スの使用量を増加させることなく成形速度を数％向上さ
せることができる。

＊本発明１は液（ｂ悶対ひＪい＜１０ｇ／本、低個Ｂ砕
把咽諺い（０℃、＊＊＊　２　ｃｍ（ヒコ佑≧【コＨｊ
９）ＪｋＡ’２０　ｇ／＊、イｖξン晶工ＪヨＥヨ１０
璽マウシ３式＼シ１１Ｊコ８二；〉（−１５℃、＊う〜
ＩＪｔｔｄａＥ（ｔ３１ｊ層シＩ５−人（６漬ア５４１
０　ｇ／−８−１Ｆ１１１１【９し３Ｓり１工１１【は
４３℃、＊現冷却お鋸踵慎囃ガ引ｈ１彌控気のみ。

（発明の効果） 本発明は以上の説明からも明らかなように、低温液化ガ
スをその気化ガスの混入により冷却された低温圧縮空気
とともに微小液滴としてパリソン内部へ噴射することに
より、成形された容器の内面を「ビリ」を生じさせるこ
となく急速に冷却してその成形速度を２０〜３０％も向
上させることができるものであり、しかも低温液化ガス
が貯槽や配管等の内部で不可避的に気化して生ずる気化
ガスを有効に利用することができるものであるから経済
性にも優れたものである。また本発明は成形されたガラ
ス容器の内表面が不純物や反応生成物等によって汚され
ることもなく、ノズル等からの液だれのおそれもない等
々の極めて多くの利点を持つものである。よって本発明
は従来のガラス容器のプロー成形方法の問題点を解決し
たものとして、業界に寄与するところは極めて大きいも
のがある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施に用いられるガラス壜のブロー成形
装置を示す一部切欠正面図である。 （２）ニブローヘッド、（５）：空気タンク、（８）：
ノズル、（１４）：貯槽。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 粗型において成形されたパリソンの内部へ低温液化ガス
   をその気化ガスにより冷却された低温圧縮空気とともに
   微小液滴として噴射してパリソンをブロー成形すること
   を特徴とするガラス容器のブロー成形方法。