JPWO2012120663A1 - バッフル駆動装置及びパリソン成形方法 - Google Patents
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Abstract
バッフルの降下速度を制御して、ガラスびんの生産効率を低下することなく、口部欠点の発生を抑制する。バッフルが取り付けられた垂直なシャフトと、該シャフトを上下に駆動するエアシリンダを有するバッフル駆動装置に、該シャフトを下方に駆動させたときの排気が通る排気管を広狭２系統設け、排気がどちらの系統の排気管を通るか切り替える切換バルブを設けると、シャフトの降下速度を変化させることができる。バッフル降下時に、バッフルが粗型に接触する寸前に降下速度を遅くすることで、粗型に加わる衝撃を少なくし、口部欠点の発生を抑制できる。
Description
本発明は、ガラスびん成形機におけるバッフル駆動装置、及びガラスびん成形過程におけるパリソン成形方法に関する。
図１〜４は、一般的なガラスびん成形機であるＩＳマシンでの、いわゆるブローアンドブロー方式によるパリソン成形の説明図である。
図１は、粗型２１が閉じ、ファンネル２０が待機位置から降下して粗型２１上部に接続し、ファンネル２０を通って粗型２１内にゴブ２４が投入されたところである。
図２は、図１の状態からバッフル１が待機位置から降下してファンネル２０の上部に接続し、バッフル１からセッツルエアーが粗型２１内に吹き込まれ（セッツルブロー）、ゴブ２４の下部が口型２２とプランジャ２３の間に入り込んでパリソンの口部が形成された状態である。以後、このときのバッフル降下動作を、バッフル１次降下という。
図３は、図２の状態からバッフル１が上昇して待機位置に戻り、さらにファンネル２０も上昇して待機位置に戻った状態である。
図４は、図３の状態からバッフル１が再び降下して粗型２１上部に接続し、プランジャ２３が降下し、下方からカウンタエアが吹き出して（カウンタブロー）パリソン２５が成形された状態である。以後、このときのバッフル降下動作を、バッフル２次降下という。
図１は、粗型２１が閉じ、ファンネル２０が待機位置から降下して粗型２１上部に接続し、ファンネル２０を通って粗型２１内にゴブ２４が投入されたところである。
図２は、図１の状態からバッフル１が待機位置から降下してファンネル２０の上部に接続し、バッフル１からセッツルエアーが粗型２１内に吹き込まれ（セッツルブロー）、ゴブ２４の下部が口型２２とプランジャ２３の間に入り込んでパリソンの口部が形成された状態である。以後、このときのバッフル降下動作を、バッフル１次降下という。
図３は、図２の状態からバッフル１が上昇して待機位置に戻り、さらにファンネル２０も上昇して待機位置に戻った状態である。
図４は、図３の状態からバッフル１が再び降下して粗型２１上部に接続し、プランジャ２３が降下し、下方からカウンタエアが吹き出して（カウンタブロー）パリソン２５が成形された状態である。以後、このときのバッフル降下動作を、バッフル２次降下という。
図４でパリソンが成形された後、粗型２１が開いて、口型２２はパリソン２５を保持したままメカニズムによって反転して仕上型に移行し、ガラスびんの仕上げ吹製が行われる。
一方、粗型２１は再び閉じて図１の状態となり、図１〜４の動作が繰り返される。
一方、粗型２１は再び閉じて図１の状態となり、図１〜４の動作が繰り返される。
図１０は、従来のバッフル駆動装置の概略説明図である。バッフル駆動装置は、粗型近傍の成形機本体のフレーム（図示せず）に固定される。この駆動装置において、バッフル１はエアシリンダ３によって上下する。エアシリンダ３は、内部を上下に摺動するピストン２ｃを有し、ピストン２ｃの中心にはシャフト２が垂直に固定され、該シャフト２はエアシリンダの上下に突き出している。
シャフト２の上部からはアーム２ａが半径方向に突き出し、その先端部にはバッフル１が固定されている。シャフト２の上部からバッフル１まで、セッツルエアのためのエア通路２ｂが形成されている。
エアシリンダ３の下部にはガイド筒４が固定されている。ガイド筒にはカム溝４ａが形成され、カム溝４ａにはシャフト２下部から半径方向に突出するカムローラ２ｄが係合している。これにより、バッフル１はシャフト２の回りを回転しながら上下動する。
エアシリンダ３を駆動する高圧空気は高圧タンク６から給気管５、給気制御部７、給気管５ａ、５ｂを経て供給される。給気管５ａはエアシリンダ３の上部に、５ｂは下部に接続されている。また、エアシリンダ３の上部には、排気管８ａが、下部には排気管８ｂが接続されている。排気管８ａ、８ｂには排気制御部９及び調整バルブ９ａ、９ｂが設けられている。
図５はバッフル１が降下した状態で、バッフルが上昇するときは給気制御部７が給気管５ｂを開き、５ａを閉じる。また、排気制御部９が排気管８ａを開き、８ｂを閉じる。これにより、高圧空気は給気管５ｂからエアシリンダ３の下部に流入してピストン２ｃを押し上げ、上部の空気は排気管８ａから排気される。
バッフルが降下するときは給気制御部７が給気管５ａを開き、５ｂを閉じる。また、排気制御部９が排気管８ｂを開き、８ａを閉じる。これにより、高圧空気は給気管５ａからエアシリンダ３の上部に流入してピストン２ｃを押し下げ、下部の空気は排気管８ｂから排気される。
排気管の調整バルブ９ａを調整することでバッフルの上昇速度を調整でき、調整バルブ９ｂを調整することでバッフルの降下速度を調整できる。
バッフル駆動装置は、上記のように作動するので、バッフルの上昇及び降下動作は、次第に速度が速くなる加速度運動になる。その結果、図２のバッフル１次降下ではバッフル１がファンネル２０に衝突し、図４のバッフル２次降下ではバッフル１が粗型２１に衝突し、いずれも粗型２１に強い衝撃が加わる。バッフル２次降下のときは既にパリソンの口部が成形されているから、これによってパリソン（すなわちガラスびん）口部の外周部に「口びり」と呼ばれる微細なクラックの欠点が生じやすかった。そこで、バッフルの降下速度を極力遅くして「口びり」の発生を抑制するのであるが、そうするとガラスびんの成形速度が遅くなって生産効率が悪くなるばかりでなく、口部天面に種々の欠点が生じやすくなるという問題もあった。
下記特許文献１には、バッフルの駆動をサーボモータとボールねじによって行う駆動装置が開示されている。この駆動装置は、バッフルの駆動速度を自由に調整できるので、確かに、バッフルが降下したときの粗型の衝撃をやわらげ、口びりの発生を減少できるのであるが、バッフルの速度がやや遅くなって生産効率が悪くなる。また、装置がきわめて高価になり、既存の設備も全く利用できないという欠点がある。
本発明は、バッフルの降下速度を制御して、ガラスびんの生産効率を低下することなく、口びりの発生を抑制することを課題とする。また、構造が簡単で安価に製造でき、既存のバッフル駆動装置からの改造も容易であるバッフル駆動装置を開発することを課題とするものである。
〔請求項１〕
本発明は、バッフルが取り付けられた垂直なシャフトと、該シャフトを上下に駆動するエアシリンダを有し、該シャフトを下方に駆動させたときの排気が通る排気管を広狭２系統設け、排気がどちらの系統の排気管を通るか切り替える切換バルブを設けることで、シャフトの降下速度を変化させることができることを特徴とするバッフル駆動装置である。
本発明は、バッフルが取り付けられた垂直なシャフトと、該シャフトを上下に駆動するエアシリンダを有し、該シャフトを下方に駆動させたときの排気が通る排気管を広狭２系統設け、排気がどちらの系統の排気管を通るか切り替える切換バルブを設けることで、シャフトの降下速度を変化させることができることを特徴とするバッフル駆動装置である。
本発明のバッフル駆動装置はバッフルの降下速度を切り替えることができるので、図４のバッフル２次降下において、バッフルが粗型に接触する寸前に降下速度を遅くすることで、粗型に加わる衝撃を少なくし、口びりの発生を抑制できる。図２のバッフル１次降下においては、パリソンの口部の成形前であるから、粗型に強い衝撃があっても口びりとは関係なく、バッフル降下速度を従来よりも大幅に速くでき、これによって成形にかかる時間を従来よりも短縮できる。
〔請求項２〕
また本発明は、前記切換バルブが、筒状本体と該本体内を摺動するピストンと該ピストンの付勢手段を有し、該ピストンは両端部と中間部にフランジを備え、該フランジにより２つの筒状空間が区切られ、本体の周壁には、ピストンの位置に関わりなくそれぞれの筒状空間に連通する位置に一つずつ排気入口が形成され、また、ピストンの位置によって連通する筒状空間が異なる位置に一つの排気出口が形成され、本体の一方の端面にパイロットエア入口が形成され、前記付勢手段は該パイロットエア入口方向にピストンを付勢し、パイロットエアを導入するかしないかによって排気出口と連通する排気入口が切り替わるものである請求項１に記載のバッフル駆動装置である。
また本発明は、前記切換バルブが、筒状本体と該本体内を摺動するピストンと該ピストンの付勢手段を有し、該ピストンは両端部と中間部にフランジを備え、該フランジにより２つの筒状空間が区切られ、本体の周壁には、ピストンの位置に関わりなくそれぞれの筒状空間に連通する位置に一つずつ排気入口が形成され、また、ピストンの位置によって連通する筒状空間が異なる位置に一つの排気出口が形成され、本体の一方の端面にパイロットエア入口が形成され、前記付勢手段は該パイロットエア入口方向にピストンを付勢し、パイロットエアを導入するかしないかによって排気出口と連通する排気入口が切り替わるものである請求項１に記載のバッフル駆動装置である。
請求項２の発明は、切換バルブの具体例である。この切換バルブによって、排気が通る排気管の系統を容易に切り替えることができ、バッフルの降下速度を容易に変化させることができる。
〔請求項３〕
また本発明は、粗型上にファンネルを下降させ、該ファンネルを通して粗型内にゴブを投入し、該ファンネル上にバッフルを降下させてセッツルブローを行い、バッフル及びファンネルを上昇させた後、バッフルを粗型上に降下させカウンタブローを行ってパリソンを成形する方法において、バッフルを粗型上に降下させカウンタブローを行うときのバッフルの降下速度を、降下の途中から遅くすることを特徴とするパリソン成形方法である。
また本発明は、粗型上にファンネルを下降させ、該ファンネルを通して粗型内にゴブを投入し、該ファンネル上にバッフルを降下させてセッツルブローを行い、バッフル及びファンネルを上昇させた後、バッフルを粗型上に降下させカウンタブローを行ってパリソンを成形する方法において、バッフルを粗型上に降下させカウンタブローを行うときのバッフルの降下速度を、降下の途中から遅くすることを特徴とするパリソン成形方法である。
このパリソン成形方法は、請求項１又は２のバッフル駆動装置により容易に実施できる。バッフル２次降下において、図８に示すように、バッフルの下端が所定の位置Ｘまで降下したときにバッフル降下速度を切り替えて遅くすることで、粗型に加わる衝撃を緩和し、かつ、タイムロスを最小限にできる。
本発明のバッフル駆動装置及びパリソン成形方法は、バッフルの降下速度を切り替えることで、バッフルが粗型に加える衝撃を少なくし、口びりの発生を抑制できると共に、成形にかかる時間を従来よりも短縮できる。
図５〜図７は本発明の実施形態に関する。図５のバッフル駆動装置は、図１０の従来の駆動装置と比較して、バッフル降下の際の排気管が８ｂ、８ｃの２系統となっており、排気がどちらの系統の排気管を通るか、切換バルブ１０で切り替えられるようになっている点が異なる。したがって、既存設備からの改造が容易である。排気管８ｃは調整バルブ９ｃで絞っているため、排気管８ｂに比べて大幅に狭くなっており、排気が排気管８ｂを通るときはバッフル降下速度が速く、排気管８ｃを通るときはバッフル降下速度が遅くなる。
図６はパイロットエアを導入しないときの切換バルブ１０の断面図、図７はパイロットエアを導入したときの同様図である。切換バルブ１０は、筒状をなす本体の内部に、該本体内を摺動するピストン１０ａを有し、ピストン１０ａは付勢手段であるコイルスプリング１０ｈによって常に図の右方向に付勢されている。符号１０ｇはガイド棒である。ピストン１０ａは両端部と中間部にフランジ１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを備え、該フランジにより２つの筒状空間（第１筒状空間１０ｅ及び第２筒状空間１０ｆ）が区切られている。
本体の周壁には、２個の排気入口と１個の排気出口が形成されている。排気管８ｂが接続された排気入口は、ピストン１０ａの位置に関わりなく常に第１筒状空間１０ｅに連通している。排気管８ｃが接続された排気入口は、ピストン１０ａの位置に関わりなく常に第２筒状空間１０ｆに連通している。排気出口には排気管８ｄが接続され、図６のピストン１０ａが右側にあるときは第１筒状空間１０ｅに連通し、図７のピストン１０ａが左側にあるときは第２筒状空間１０ｆに連通している。
本体の一方（右側）の端面にはパイロットエア入口が形成され、パイロットエア供給部１１からパイロットエアを導入可能となっている。パイロットエアが導入されない場合、図６に示すように、ピストン１０ａはスプリング１０ｈの作用により右側の位置にある。このとき、排気出口は第１筒状空間１０ｅに連通しているから、図６に矢印で示すように、排気は排気管８ｂから第１筒状空間１０ｅを通って排気管８ｄへ排気される。排気管８ｃは第２筒状空間１０ｆに連通しているが、第２筒状空間１０ｆには排気出口がないので、排気管８ｃからは排気されない。
パイロットエアが導入されると、図７に示すように、パイロットエアの圧力でピストン１０ａは左側の位置に移動する。このとき、排気出口は第２筒状空間１０ｆに連通しているから、図７に矢印で示すように、排気は排気管８ｃから第２筒状空間１０ｆを通って排気管８ｄへ排気される。排気管８ｂは第１筒状空間１０ｅに連通しているが、第１筒状空間１０ｅには排気出口がないので、排気管８ｂからは排気されない。
図２のバッフル１次降下では、切換バルブ１０にパイロットエアは導入されずに、排気は排気管８ｂを通り、バッフルは速い速度で加速しながら降下する。図４のバッフル２次降下では、バッフルが図８に示す線Ｘの位置までは排気は排気管８ｂを通り、バッフルは速い速度で加速しながら降下するが、線Ｘの位置で切換バルブ１０にパイロットエアが導入され、排気は排気管８ｃを通るようになり、バッフル速度は急激にブレーキが掛かり、減速しながら粗型２１の上に接続する。
図９は、粗型に振動測定器を取り付けて粗型の振動を計測した結果で、上段が本発明のバッフル駆動装置を用いた場合、下段が従来の駆動装置を用いた場合である。矢印Ａがバッフル１次降下、矢印Ｂがバッフル２次降下の振動である。このように、本発明のバッフル駆動装置では、バッフル２次降下における粗型の振動がきわめて小さくなっている。
本発明のバッフル駆動装置とパリソン成形方法によってガラスびんを成形した結果、従来に比べて口びりの発生が約５４％に減少した。
また、本発明のバッフル駆動装置とパリソン成形方法によって、ＩＳマシンのスピードを上げることができ、単位時間当たりのガラスびんの成形本数が１０〜１３％程度多くなり、ガラスびんの生産効率が向上した。
また、本発明のバッフル駆動装置とパリソン成形方法によって、ＩＳマシンのスピードを上げることができ、単位時間当たりのガラスびんの成形本数が１０〜１３％程度多くなり、ガラスびんの生産効率が向上した。
１ バッフル
２ シャフト
２ａ アーム
２ｂ エア通路
２ｃ ピストン
２ｄ カムローラ
３ エアシリンダ
４ ガイド筒
４ａ カム溝
５ 給気管
５ａ 給気管
５ｂ 給気管
６ 高圧タンク
７ 給気制御部
８ 排気管
８ａ 排気管
８ｂ 排気管
８ｃ 排気管
８ｄ 排気管
９ 排気制御部
９ａ 調整バルブ
９ｂ 調整バルブ
９ｃ 調整バルブ
１０ 切換バルブ
１０ａ ピストン
１０ｂ フランジ
１０ｃ フランジ
１０ｄ フランジ
１０ｅ 第１筒状空間
１０ｆ 第２筒状空間
１０ｇ ガイド棒
１０ｈ スプリング
１１ パイロットエア供給部
２０ ファンネル
２１ 粗型
２２ 口型
２３ プランジャ
２４ ゴブ
２５ パリソン
２ シャフト
２ａ アーム
２ｂ エア通路
２ｃ ピストン
２ｄ カムローラ
３ エアシリンダ
４ ガイド筒
４ａ カム溝
５ 給気管
５ａ 給気管
５ｂ 給気管
６ 高圧タンク
７ 給気制御部
８ 排気管
８ａ 排気管
８ｂ 排気管
８ｃ 排気管
８ｄ 排気管
９ 排気制御部
９ａ 調整バルブ
９ｂ 調整バルブ
９ｃ 調整バルブ
１０ 切換バルブ
１０ａ ピストン
１０ｂ フランジ
１０ｃ フランジ
１０ｄ フランジ
１０ｅ 第１筒状空間
１０ｆ 第２筒状空間
１０ｇ ガイド棒
１０ｈ スプリング
１１ パイロットエア供給部
２０ ファンネル
２１ 粗型
２２ 口型
２３ プランジャ
２４ ゴブ
２５ パリソン
本発明のバッフル駆動装置を用い、粗型上にファンネルを下降させ、該ファンネルを通して粗型内にゴブを投入し、該ファンネル上にバッフルを降下させてセッツルブローを行い、バッフル及びファンネルを上昇させた後、バッフルを粗型上に降下させカウンタブローを行ってパリソンを成形できる。バッフルを粗型上に降下させカウンタブローを行うときのバッフルの降下速度を、降下の途中から遅くする。
バッフル２次降下において、図８に示すように、バッフルの下端が所定の位置Ｘまで降下したときにバッフル降下速度を切り替えて遅くすることで、粗型に加わる衝撃を緩和し、かつ、タイムロスを最小限にできる。
本発明のバッフル駆動装置は、バッフルの降下速度を切り替えることで、バッフルが粗型に加える衝撃を少なくし、口びりの発生を抑制できると共に、成形にかかる時間を従来よりも短縮できる。
本発明のバッフル駆動装置によってガラスびんを成形した結果、従来に比べて口びりの発生が約５４％に減少した。
また、本発明のバッフル駆動装置によって、ＩＳマシンのスピードを上げることができ、単位時間当たりのガラスびんの成形本数が１０〜１３％程度多くなり、ガラスびんの生産効率が向上した。
また、本発明のバッフル駆動装置によって、ＩＳマシンのスピードを上げることができ、単位時間当たりのガラスびんの成形本数が１０〜１３％程度多くなり、ガラスびんの生産効率が向上した。
Claims (3)
- バッフルが取り付けられた垂直なシャフトと、該シャフトを上下に駆動するエアシリンダを有し、該シャフトを下方に駆動させたときの排気が通る排気管を広狭２系統設け、排気がどちらの系統の排気管を通るか切り替える切換バルブを設けることで、シャフトの降下速度を変化させることができることを特徴とするバッフル駆動装置。
- 前記切換バルブが、筒状本体と該本体内を摺動するピストンと該ピストンの付勢手段を有し、該ピストンは両端部と中間部にフランジを備え、該フランジにより２つの筒状空間が区切られ、本体の周壁には、ピストンの位置に関わりなくそれぞれの筒状空間に連通する位置に一つずつ排気入口が形成され、また、ピストンの位置によって連通する筒状空間が異なる位置に一つの排気出口が形成され、本体の一方の端面にパイロットエア入口が形成され、前記付勢手段は該パイロットエア入口方向にピストンを付勢し、パイロットエアを導入するかしないかによって排気出口と連通する排気入口が切り替わるものである請求項１に記載のバッフル駆動装置。
- 粗型上にファンネルを下降させ、該ファンネルを通して粗型内にゴブを投入し、該ファンネル上にバッフルを降下させてセッツルブローを行い、バッフル及びファンネルを上昇させた後、バッフルを粗型上に降下させカウンタブローを行ってパリソンを成形する方法において、バッフルを粗型上に降下させカウンタブローを行うときのバッフルの降下速度を、降下の途中から遅くすることを特徴とするパリソン成形方法。
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