JPH0134936B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はインサートが封入されたガラス製品の
プレス成形方法に関する。

米国特許第502461号に開示されている装飾用ガ
ラスびんおよび米国特許第3305335号に開示され
ている金網で補強されたガラスリボンによつて示
されるように、ガラス製品内へ材料を封入するこ
とは従来いろいろと知られている。上記米国特許
第502461号の装飾用ガラスびんの底には粒子が封
入されている。このガラスびんは以下のようにし
て製造される。まず最初に微粉砕ガラス粒子の層
の上に溶融ガラスをプレスし、両者が融合した円
形の底板を形成する。硬化後、この底板を裏返し
にして吹込成形用金型の底に置き、金型中でガラ
スびんを吹込成形する。吹込まれたガラスは底板
の融合粒子を覆い、これによつてプレス成形され
たガラスと吹込まれたガラスの間に存在する粒子
は吹込成形びんの底に封入される。上記米国特許
第3305335号においては、金網が一対のキヤステ
イングロールを通過する時に２層の溶融ガラスの
間に封入され、金網で補強されたガラスのリボン
が形成される。

上記各特許に示されるようなガラス製品への材
料の完全封入に加えて、米国特許第314828号およ
び第2219573号、並びに「ガラス工業」（THE
GLASS INDUSTRY）1978年４月号の22頁に示
されているように、プレス成形の間に溶融ガラス
内に材料を封止あるいは固定することもまた知ら
れている。上記米国特許第314828号には、溶融ガ
ラスを金型に装填し、この溶融ガラス中に金属シ
ヤンクを載せたプランジヤーを降ろすことによつ
て溶融ガラスをガラスノツプの形状にプレスし、
シヤンクの一端をガラスノツプ内に埋込むことが
開示されている。一方、上記米国特許第2219537
号には、金属フレームを金型内に置き、該フレー
ムと接触させて溶融ガラスのゴブをプレスし、フ
レームの内囲フランジをガラスパネル内に埋込む
ことによつて一体化した金属フレームを有するガ
ラスパネルを成形することが開示されている。ま
たこの特許には、ピンを金型装置内に置き、その
周囲に溶融ガラスのゴブをプレス成形することに
よつて成形ガラス素地内にピンを一体封止するこ
とも開示されている。上記「ガラス工業」に記載
されているマーカス．T.ボロム氏による“ガラ
ス封止の機械的および化学的側面−第２部”（19
−26頁）の22頁には、金属材料を金型内に入れ、
金属材料の周囲にガラスを流し込み、ガラスの一
部をガラス・セラミツクに変えることによつてガ
ラス・セラミツク内に金属を封止することが製造
的見地から可能であることが示されている。

上記従来技術に見られるように、ガラス製品内
に異なつた材料を封入あるいは封止することが望
ましい理由が種々存在していた。本発明はレンジ
加熱用調理容器のようなプレス成形ガラス製品内
に熱伝導性インサートを封入することに関し、加
熱が通常の熱伝導、あるいは熱輻射、誘導加熱も
しくはマイクロ波加熱のいずれによつて行なわれ
る場合であつても、容器の熱伝達面の熱分布をよ
り均一にすることを目的とする。このような点か
ら、特に米国特許第3410989号が引用される。こ
の特許に述べられているように、ガラスあるいは
ガラス・セラミツク調理容器はその底に比較的大
きな面積のくぼみを有しており、このくぼみにグ
ラフアイト熱伝達部材が設置されている。容器と
同じ材料からなる板がこの熱伝達部材の上に載せ
られており、熱伝達部材は高温セメントによつて
くぼみ内に密封されている。容器と同じ材料から
なる外板が滑り嵌めで接着されるように、最初か
らくぼみを有する容器が成形されるかあるいは後
に容器の底面が機械加工されるが、さらにこの特
許は容器を通常の方法でプレス成形し、この容器
の底にグラフアイト板を置き、このグラフアイト
板上に第２の溶融ガラスのゴブをプレスすること
によつて容器の底にグラフアイト板を封入するこ
とを開示している。すなわち、上記特許に述べら
れているように、まず最初に溶融材料のゴブから
製品を周知の方法でプレス成形し、その軟化点温
度よりも低い温度に冷却する。次に製品の底面に
グラフアイト板を置き、製品をその軟化点付近ま
で再加熱する。その後別の溶融材料ゴブをグラフ
アイト板上に置き、プレス成形してグラフアイト
板の蓋板を形成する。蓋板の溶融材料は製品の材
料と融着し、これによつて製品の底にグラフアイ
ト板が密封される。

上記特許に開示されている上記外板を接着する
方法および上記第２の溶融材料ゴブを用いる方法
はいずれもコストがかかりまた製造に時間がかか
るのみならず、封入個所に空気を捕捉しがちであ
り、封入部材とプレス成形製品との結合が望まれ
る場合には必ずしも両者を結合させるに役立つも
のではない。上記従来技術とは別に、本出願人は
インサートが第１のゴブあるいはパテイと第２の
ゴブあるいはパテイの間に置かれて製品がプレス
成形される、シリコン、グラフアイト等のインサ
ートをプレス成形製品内に封入するための別の方
法を知つている。この方法においては、最初第１
のゴブがプレスされ、その上にインサートが置か
れ、そして第１のゴブを覆うように第２のゴブが
プレスされる。この場合、第１のプレスと第２の
プレスは間を置いて、あるいは間を置かないで行
なわれる。しかしながら、この方法においてもま
たインサートのエツジ部分に空気が捕捉されてガ
ラス製品内に欠陥が生じ、インサートとゴブ材料
との完全な結合が望まれる場合それが妨げられ
る。さらに、上記各方法においてはインサートの
ための支持体が用いられないので、プレスの際に
インサートの位置がずれたり、インサートにひび
が入つたりする。

従つて、本発明の目的は溶融ガラスからガラス
製品がプレス成形されている時、該製品内に熱伝
導性インサートを容易にかつ経済的に封入するた
めの方法を提供することにある。

端的に言えば、本発明はガラス製品がプレス成
形されている時に該製品内に熱伝導インサートを
封入するための新規な方法を提供するものであ
る。

本発明の方法においては、まず第１の溶融ガラ
ス装填材料を金型内に置き、この装填材料をプラ
ンジヤーによつて望みの形状にプレスすると同時
にインサートを該インサートがこの初期プレス成
形品の上面とほぼ同一平面に位置するように装填
材料内にプレスする。次に第２の溶融ガラス装填
材料を該材料が埋込まれたインサート上に位置す
るように上記初期プレス成形品に直ちに押出し、
この第２の装填材料を最終的な製品形状にプレス
成形し、インサートの周囲付近で初期プレス成形
品のガラスに融着させ、一体製品内にインサート
を封入する。インサートは最初第１の溶融ガラス
装填材料と同一平面にプレスされるので、インサ
ートの周囲に空気あるいはその他の欠陥が捕捉さ
れることがなく、従つてインサートとガラスとの
完全な結合が望まれる場合それが達成される。

以下図面によつて本発明を詳細に説明する。

図面に示される一体ハンドルを有するフライパ
ンのような適当な製品を成形するためのキヤビテ
イ１２を有する金型１０のくぼみ部分１３に、ゴ
ブ１４のような第１の溶融ガラス装填材料が供給
される。最終製品に封入されるインサート１８を
真空ポート２０によつて保持している第１のプラ
ンジヤー１６および付属リング２２がキヤビテイ
１２内へ下降する。プランジヤー１６およびリン
グ２２はゴブ１４を予め決めた厚さおよび直径を
有する初期プレス成形品１４′に成形すると同時
に、インサート１８を該インサート１８の上面が
初期プレス成形品１４′の上面とほぼ同一平面と
なるように溶融ゴブ内にプレスする。ゴブ内への
インサート１８のプレスはインサート１８の周囲
に空気が捕捉されることなく成し遂げられる。プ
ランジヤー１６の取出しの際、ポート２０によつ
て加えられていた真空が解除され、インサート１
８はプランジヤー１６から離れて初期プレス成形
品１４′内に保持される。

インサート１８がプレスおよび一時停止の間冷
たいプランジヤー１６と接触していることから考
えると、インサート１８の温度は冷たいプランジ
ヤー１６との接触によつて制御されると言つてよ
い。図面には付属リング２２が示されているが、
この最初のプレス操作にはフリープレスが用いら
れてもよいし、あるいはリングプレスが用いられ
てもよい。さらに、米国特許第2026606号に示さ
れているようにインサートをプランジヤー上に保
持するのに真空が用いられているが、磁気を利用
する方法あるいは機械的方法のようなその他の方
法が用いられてもよい。

プランジヤー１６の取出し後直ちに、また初期
プレス成形品１４′がまだ半溶融状態、好ましく
はその歪点温度よりも高温である間に、ゴブ２４
のような第２の溶融ガラス装填材料をキヤビテイ
１２内の初期プレス成形品１４′上に置き、最終
製品２４′を成形するための第２のプランジヤー
２６および付属リング３２を下降させる。プラン
ジヤー２６およびリング３２はゴブ２４を製品２
４′にプレス成形し、それと同時にプレスされた
ゴブ２４がインサート１８の周囲で初期プレス成
形品１４′のガラスに融着する時インサート１８
を製品２４′内に封入する。このようにしてイン
サート１８が完全に封入された一体最終製品２
４′が成形される。すなわち、第２のゴブ２４が
プレスされる時初期プレス成形品１４′はまだ高
温であるので、両者の間に良好な融着、すなわち
ガラス−ガラスシールが得られる。さらに、イン
サート１８は初期プレス成形品１４′の表面とほ
ぼ同一平面にプレスされるので、第２のゴブ２４
のプレスの際にインサート１８の周辺に空気が捕
捉されることがなく、従つてインサートと製品と
の完全な結合が望まれる場合にはそれが達成され
る。

第２ａ図および第４ａ図に示される実施態様
は、金型１０のキヤビテイ１２′の底面１３′が平
らであり、キヤビテイ１２のようなくぼみ１３が
設けられていないこと以外はそれぞれ第２図およ
び第４図に示される実施態様と同じである。従つ
て、底面１３′に置かれた第１のゴブ１４がイン
サート１８を有する適当なプランジヤーおよびリ
ングによつてプレスされる時、初期プレス成形品
１４″はキヤビテイ１２′の底に形成される。この
製品１４″は底面１３′の範囲を越えてキヤビテイ
１２′の側壁部分まで広がり、インサート１８の
上面とこの製品１４″の上面とからなる連続上面
を有するのが好ましい。この連続面の上に第２の
ゴブ２４が置かれ、その第２のゴブ２４がプラン
ジヤー２６およびリング３２によつてプレスされ
る時、その内部にインサート１８が封入された一
体製品２４′が形成される。さらに、初期プレス
成形品１４″の上面がキヤビテイ１２′の底面１
３′の範囲を越えて広がり、インサート１８の上
面と同一平面にあるということを考えると、空気
がインサート１８の周囲に捕捉されることはな
く、従つて空気の捕捉による不良品が減り、イン
サート１８と製品２４′との完全な結合が望まれ
る場合にはそれが得られる。キヤビテイ１２′の
底面１３′上に１４′と同様の初期プレス成形品を
成形することは可能であるが、エツジ部分が丸め
られるかあるいはエツジ部分に底面１３′に向つ
てテーパーがつけられないならば、キヤビテイ１
２′の底面１３′上の初期プレス成形品１４′の周
囲付近における空気の捕捉を避けるために第２の
ゴブ２４のプレスにおいて多大の注意が払われな
ければならない。

コーニングコード9608のような後に適当な熱処
理によつてガラス・セラミツクに変えることがで
きるガラス材料を用いて以上述べたような方法に
よつて最終製品をプレス成形してもよい。上記の
ような材料はガラス状態である時とガラス・セラ
ミツク状態である時とでは熱膨脹率が異なるの
で、インサートの熱膨脹率が最終製品に適合する
ようにインサートの熱膨脹率を注意深く考慮する
ことが必要である。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明のプレス成形方法の
各工程を説明する成形装置の側面断面図であり、
それぞれ第１の装填材料の装填、第１の装填材料
内へのインサートのプレス、第２の装填材料の装
填、および完成品のプレス成形を示す。第２ａ図
および第４ａ図は第１図乃至第４図に示されるプ
レス成形方法に類似したさらに別の本発明のプレ
ス成形方法を説明する成形装置の側面断面図であ
る。 １０……金型、１２，１２′……キヤビテイ、
１３……金型のくぼみ、１３′……キヤビテイの
底面、１４，２４……ゴブ、１４′，１４″……初
期プレス成形品、１６，２６……プランジヤー、
１８……インサート、２０……真空ポート、２
２，３２……リング、２４′……最終製品。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１の溶融ガラス装填材料を金型に入れ、こ
   の第１の装填材料を初期成形品にプレスすると同
   時にインサートを上記第１の装填材料の上面に該
   インサートの上面が上記初期成形品の上面とほぼ
   同一平面となるようにプレスし、第２の溶融ガラ
   ス装填材料を上記初期成形品の上に載せ、そして
   この第２の装填材料を上記初期成形品を含むと同
   時に上記インサートがその内部に完全封入された
   一体最終製品にプレスすることを特徴とするイン
   サートが封入されたガラス製品のプレス成形方
   法。 ２ 上記インサートを保持するプランジヤーを上
   記第１の装填材料に向つて移動させ、上記第１の
   装填材料から上記初期成形品をプレス成形すると
   同時に上記第１の装填材料の上面内に上記インサ
   ートをプレスすることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のプレス成形方法。 ３ 上記プランジヤーに該プランジヤーの内部と
   表面を結ぶポートを設け、該プランジヤーが下降
   する間および該プランジヤーが上記第１の装填材
   料をプレスする間該プランジヤーの内部を真空に
   して上記ポートによつて上記インサートを該プラ
   ンジヤーの表面に保持することを特徴とする特許
   請求の範囲第２項記載のプレス成形方法。 ４ 上記第１の装填材料を上記金型の底面に形成
   されたくぼみに入れ、該第１の装填材料を上記初
   期成形品にプレスすると同時に、該第１の装填材
   料の面内に上記インサートを、上記初期成形品の
   上面、該インサートの上面および上記金型の上記
   くぼみの周囲の底面とがほぼ同一平面となるよう
   にプレスすることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のプレス成形方法。 ５ 上記第１の装填材料を上記初期成形品にプレ
   スして該初期成形品が上記金型の底面の範囲を越
   えて該金型の側壁部分まで充分に広がるようにす
   ると同時に、該第１の装填材料の面内に上記イン
   サートを該インサートの上面と上記初期成形品の
   上面とがほぼ同一平面となるようにプレスするこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のプレ
   ス成形方法。 ６ 上記初期成形品が上記金型内にある間に該初
   期成形品の上に上記第２の装填材料を載せること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のプレス
   成形方法。 ７ 上記第２の装填材料を上記初期成形品の上に
   載せ、該初期成形品がその歪点温度よりも高温で
   ある間に上記第２の装填材料を上記一体最終製品
   にプレスすることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項または第６項記載のプレス成形方法。 ８ 上記第２の装填材料をプレスすると同時に該
   第２の装填材料を上記初期成形品に融着させ、上
   記インサートが完全封入された上記一体最終製品
   を成形することを特徴とする特許請求の範囲第７
   項記載のプレス成形方法。