JPH04139032A

JPH04139032A - 衝撃強度の大きいガラス壜の製造方法

Info

Publication number: JPH04139032A
Application number: JP26064190A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Nozawa; 野沢　充; Makio Nomura; 牧夫野村; Akihiko Takahane; 高羽　昭彦; Masahito Hayashi; 雅人林
Original assignee: Ishizuka Glass Co Ltd
Current assignee: Ishizuka Glass Co Ltd
Priority date: 1990-10-01
Filing date: 1990-10-01
Publication date: 1992-05-13
Anticipated expiration: 2010-10-11
Also published as: JPH0794327B2

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、ガラス壜の衝撃強度を増加させるようにした
ガラス壜の製造方法に関する。

［従来の技術］従来の、Ｉｓマシン（インデイビジュアルセクショナル
マシン）によるガラス壜の製造においては、型とガラス
との離型をよくするために、定期的に（２０分〜１時間
毎）手作業により、粗型、口型、バッフル等に、潤滑用
の塗油を行なう。また、パリソン成形用としてのプラン
ジャは、通常、Ｎを主体とした自溶性合金をコーティン
グしたものを使用して成形を行っている。

しかし、塗油をすることにより、塗油成分中のグラフフ
ィトがプランジャに固着する。固着したグラフフィトは
プランジャによるプレス時にパリソン側に転移し、ガラ
ス壜内表面部の発泡、傷の原因となる。

また、プランジャに耐摩耗性の自溶性合金を］−ティン
グしても、プランジャ自身の酸化、摩耗による若干の剥
離はさけられず、この剥離物がやはりパリソン内側表面
に金属異物として付着し、壜の衝撃強度を低下させる。

すなわち、ガラス壜の衝撃強度は、ガラス壜内表面の傷
によって大きく影響され、塗油による発泡とプランジャ
からの異物付着はカラス壜内表面に傷を生じざぜる２つ
の大きな要因となる。

［発明が解決しようとする課題］ガラス壜の衝撃強度を上げるために、粗型塗油の代りに
アルブラックＩＳ法（ガス状炭化水素を粗型に火炎噴射
して粗型表面にカーボン被膜を形成する方法、特許出願
公表、昭６３−５０２８９１号を使用したり、或いは、
プランジャのコーテイング材質をセラミックに変更する
（特開平１１７１６３４号公報）ことが考えられるか、
後述する本発明の効果の１／２程度の効果しか得られず
、かつ強度にばらつきが大きい。ざらに、全面セラミッ
クコーティングのプランジャを用いた場合、壜の口部に
傷が発生し、外観上の点で不良品となる等の新たな問題
を生じることがある。

本発明は、ガラス壜の衝撃強度を大幅に増大させるとと
もに安定化させることを目的とする。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するための本発明に係るガラス壜の製造
方法は、次の方法から成る。すなわち、少なくとも一部
分にセラミックフーティング或いは自溶性合金の溶射コ
ーティングを施したプランジャを用い、粗型、口型表面
にＣ／Ｈの比が０゜７５以上のガス状炭化水素または２
種以上のガス状炭化水素の混合物を周期的に火炎噴射す
ることｋより潤滑用のカーボン被膜を形成した状態で、
パリソンを形成し、得られたパリソンを常法によりブロー成形する、ことを
特徴とする衝撃強度の大きいガラス壜の製造方法。

［作　　用］本発明では、塗油に代えてガス状炭化水素または２種以
上の混合物の火炎噴射によるカーボン被膜の形成が、適
用されている。そして、このカーボン被膜の形成と、セ
ラミックコーティングおよび／または自溶性合金の溶射
コーティングのプランジャ上への形成との両方が、適用
される。

プランジャ上への耐酸化性コーティングの形成により、
プランジャ自体の酸化とその剥離による金属異物がパリ
ソン内表面に転移することが防止され、塗油の代りにカ
ス状炭化水素系の火炎噴射によるカーボン被膜形成を用
いたことにより塗油による発泡も防止される。したがっ
て、衝撃強度劣化の２つの大きな要因を同時に除去する
ことができる。

本発明によりガラス壜の衝撃強度増加は、耐酸化性コー
ティングのみによる衝撃強度増加、ガス状炭化水素の火
炎噴射によるカーボン被膜形成のみによる衝撃強度増加
、等の単一方法による強度増加よりもばらつきが少なく
安定している。

［実施例］以下に、本発明に係る衝撃強度の大きいガラス壜の製造
方法の望ましい実施例を、図面を参照して説明する。

第１実施例第１図から第４図までは本発明の第１実施例を示す。第
１図は、ＩＳガラス成形機の１つのセクションを示して
おり、１はガラス魂（ゴブ）を内側から押してパリソン
の内側形状を形成するプランジャ、１０は口型、１１は
ガイドリングである。粗型１２が開いた状態、すなわち
バッフル１３（第２図参照）が取外された状態で、粗型
１２上方に位置するノズル１４からガス状炭化水素が火
炎噴射されて、粗型１２、口型１０、カイトリング１１
のそれぞれの表面に、潤滑用（離型用）のカーボン被膜
を形成する。ノズル１４には、Ｃ／Ｈの比が０．７５以
上であるガス状炭化水素あるいはその混合物が供給され
るとともに、酸素とＬＰＧを燃焼させて、常時高温雰囲
気を作っておき（種火）、周期的にその雰囲気中にアセ
チレン等の炭化水素ガスを噴射して、瞬間的に熱分解さ
せ、カーボン被膜を粗型等の各型に形成する。

一方、合金工具鋼から成るプランジャ本体の表面には、
予め、第３図、あるいは第４図に示すように、ゴブと接
触する部分の全面にｒ；Ｎ、ｒＣ，Ｔ１ＣＮ、ＴｉＢ２
．５ｉＣＳＡ夕２０３の何れか１種またはその組合ぜの
少なくとも１層のセラミックコーティング３、あるいは
コバルト系（たとえば、Ｇｏ系Ｃｒ５（／２等）の自溶
性合金の溶射コーティング２が形成されている。これら
のコーティングは何れも耐酸化性コーティングである。

第２図は、上記のようなセラミックコーティング３ある
いは自溶性合金の溶射コーティングを施したプランジャ
１を用い、粗型、口型の表面にガス状炭化水素またはそ
の混合物を周期的に火炎噴射することによりカーボン被
膜を形成した状態で、パリソン１５を形成している状態
を示している。かくして得られたパリソン１５は、常法
でブロー成形されてガラス壜製品とされる。

このガラス壜の製造方法においては、プランジャ１の表
面への耐酸化性コーティングの形成と、プランジャ本体
表面への火炎噴射によるカーボン被膜の形成が、共に用
いられている。

プランジャ１がセラミックコーティング３、あるいは自
溶性合金コーティング２を有することにより、プランジ
ャ本体の表面酸化、摩耗による剥離が抑制されるので、
これら剥離物がパリソン内面に転移してガラス壜の衝撃
強度を低下させることを防止する。また、塗油の代りに
ガス状炭化水素の火炎噴射によりカーボン被膜を形成し
たので、塗油に伴なうパリソン形成中の発泡によるカラ
ス壜の衝撃強度の低下を防止することができる。したが
って、ガラス壜の衝撃強度低下の２つの要因を同時に取
除くことができる。

容積２００ｃｃ　、厚さ２．２Ｍのバイアル壜を用いて
試験したところ、カーボン被膜形成のみの場合、プラン
ジャコーティングのみの場合、カーボン被膜形成とプラ
ンジャコーティング両方の場合にお上表から分るように
、両方同時に施行することｋより、平均強度が約２倍に
なり、かつばらつきが小さくなり、ばらつきの下限が大
幅に向上することがわかる。第５図は、従来成形法Ａ１
カーボン被膜形成のみＢ、プランジャコーティングのみ
Ｃ１両方同時りの場合の衝撃強度と累積破損率の関係を
示している。Ｄに示すようにばらつきが少なくばらつき
の下限が大幅に向上していることを見ることができる。

これらは、第１実施例りの効果が２つの単独の場合（Ｂ
、Ｃ）の効果の和以上の効果があることを意味する。

第２実施例第２実施例は、第１実施例において、プランジャ１の耐
酸化性コーティングを変更したものであり、他は第１実
施例に準じる。第６図は第２実施例で用いられるプラン
ジャ１を示す。プランジャ１は、プランジャ本体の口部
成形部が常温でＨＶ８００以下の自溶性合金２によりコ
ーティングされており、それよりも先端部分がセラミッ
ク材３によりコーティングされている。

一般にガラス接触部全面にＮｉ自溶性合金をコーティン
グしたプランジャを使用すると、高温のガラスと接触し
て若干ではあるが金属酸化物が生じ、それが剥離してパ
リソンに付着し、パリソンがブローされても壜の内面に
付着したままとなる。

そして、成形後冷却される段階においてガラスと金属酸
化物の膨張係数の差によって金属酸化物が付着している
ガラスに作用する引張力により、金属酸化物を起点とし
てクラックが成長する。

一方、第３図のようにガラス接触部全面にセラミック３
をコーティングした場合は、セラミックが耐熱性に優れ
ているために上記のような剥離物を生じることがなくな
る。しかし、セラミックスは硬度が１−（ｖ１０００以
上と大きいために、プランジャが下降するときにガラス
壜の口部内面のガラスがプランジャ表面のセラミックス
により削り取られ、口部内面に長さ数１００ミクロンの
縦方向の傷がつきやすい。この口部内面の傷は、口部が
厚肉のため直接強度低下に結びつくことはないが、光線
を反射して商品価値を低下させたり、他の口部欠陥を検
出する上での障害となる。

しかし、第２実施例では口部成形部を自溶性合金コーテ
ィング、それより先端側をセラミックコーティングとす
ることにより、第１実施例の口部欠陥を抑制できる。す
なわち、高温となる先端部をセラミックコーティングと
したので、１０００℃以上のガラスに接触しても耐酸化
性、耐摩耗性を確保できる。一方、口部成形部は５００
℃程度であるから、自溶性合金コーティングは、５００
℃近辺では十分な耐酸化性、耐摩耗性を有し問題を生じ
ない。なお、自溶性合金の硬度をＨｖ８００以下とした
のは、これより硬質の合金をコーティングすると、プラ
ンジャ１が下降する際にパリソンの口部内面を削り取る
おそれがあるためである。

第２実施例の効果を確認するための試験を行った。まず
、口部成形部をクロム−ニッケルーボロン系の自溶性合
金によりコーティングし、それより先端側をＴｉＮによ
りコーティングしたプランジャＡと、口部成形部を上記
と同じ自溶性合金によりコーティングし、先端部分をＡ
Ｊ＊Ｏａによリコーティングした１ランジヤＢと、全体
を自溶性合金によりコーティングしたプランジャＣとを
作成し、各プランジャをＩｓマシンの異なるセクション
に取付けて、容量３００　ｄのジュース壜のプレスブロ
ー成形を連続的に行った。この結果、成形されたガラス
壜の強度は、次の通りとなった。

また、全体をＴＩＮのセラミックによりコーティングし
た、比較例のプランジャＤを作成し、第２実施例のプラ
ンジャＡとともに、ＩＳマシンの異なるセクションに取
付け、細口ねじ口のジュース壜およびワンタッチキャッ
プ用の口部をもつジュース壜のプレスブロー成形を行っ
た。成形されたガラス壜の口部内面傷が原因の口切れ不
良発生率を２日間の集計で調べたところ、次の通りであ
った。

上記かられかるように、第２実施例によれば、ガラス壜
の衝撃強度を第１実施例と同程度に維持したまま、口部
内面不良を激減させることができる。

第３実施例第７図、第８図は本発明の第３実施例で用いられるプラ
ンジャ１を示しており、プランジャ以外の部分は第１実
施例に準じる。

第７図の例では、プランジャ１をポジショナ２０の頂部
より上方に２０７１＄１１突出した位置より低い位置に
保持した状態で、プランジャ１の基部より噴出されたエ
アによってプランジャ全体を覆うエアカーテンを形成し
、このエアカーテンにより外表面への異物の付着が防止
されたプランジャ１を用いてパリソンを形成し、得られ
たパリソンを常法によりブロー成形する。

プランジャをエアカーテンで覆うのは、油煙、ヒユーム
、ミスト等がプランジャ１に付着するのを防止するため
である。すなわち、異物がもしもプランジャ表面に付着
するとパリソンに転移してガラス壜の衝撃強度を下げる
ので、それを防止するためである。

エアカーテンを形成するためのエアをプランジャ基部よ
り噴出させるのは、もしもポジショナの頂部付近より噴
出すると、外部エアを巻き込んだり、乱流を発生して完
全にプランジャを覆うことができなくなるためである。

また、２（）＃ｌ突出した位置より低い位置に保持した
のは、それ以上はプランジャ先端をエアカーテンで覆う
ことができなくなるためである。

第７図の実施例をさらに詳しく説明すると、１はプラン
ジャ、１７は昇降メカニズムの昇降ヘッドであり、プラ
ンジャ１はその内部のクーリングバイブ１８とともにス
プリットリング１９により、昇降ヘッド１７の上端部に
取付けられて、ポジショナ２０の内部を昇降して口型お
よび粗型とともにパリソンをプレス成形する。スプリッ
トリング１９には孔２１が形成されており、ポジショナ
２０の下方から供給された圧縮空気はクーリングパイプ
１８からプランジャ１の内部に噴出し、プランジャ１を
冷却した後にこれらの孔２１から、排出されるようにな
っている。

プランジャ１の基部には、周方向に均等配置された、複
数の縦孔２２が垂直に形成されており、冷却用の圧縮空
気の一部が縦孔２２からプランジャ１の周囲に噴出して
エアカーテンを形成する構造となっている。

第８図の例では、プランジャ１の基部に横孔２３が水平
に形成されており、冷却用の圧縮空気の一部がこの横孔
２３より噴出してエアカーテンが形成される。この場合
のエアカーテンは、ポジショナ２０の内表面に衝突して
上昇流とされたエアによって形成されるので、より均一
にプランジャ１を覆うことができる。なお、横孔２３は
水平に限らず、斜め上方に向けて形成されてもよい。

また、圧縮空気自体を清浄に保つように、プランジャメ
カニズムの内部にフィルタを取付けておいてもよい。プ
ランジャ１の全体を完全（覆うため（は、ポジショナ２
０の頂部付近のエアカーテンの流速は０．５　ｍ／ｓｅ
ｃ以上、好ましくは１〜３ＷＬ／　ｓｅｃの範囲に設定
するのがよい。

第７図に示される構造のプランジャメカニズムをもつＩ
ｓ型ガラス成形機によって、重量１７０９ｒ１内容量３
００ＣＣの薄肉ガラス壜をプレスブロー成形した。エア
カーテンの流速はポジショナの頂部付近で２．５　ｍ／
ｓｅｃであり、インターナルクーリングエアをそのまま
利用してエアカーテンを形成した。ポジショナ頂部から
２０ａｎ上りの位置となるように調整した。得られたガ
ラス壜１０本の衝撃強度を測定した結果、平均１９．０
ｉｎ・ｌｂｓ　、ばらつき１５．０ｉｎ−１６ｓ　〜２
０．３ｉｎ・ｌｂｓ　テあり、エアカーテンを形成しな
い場合の平均７．７ｉｎ・ｌｂｓ、ばらつき４．０ｉｎ
　−１ｂｓ　〜９．Ｏｉｎ　−１ｂｓに比ヘテ約２．５
倍の強度アップが実現できた。

第４実施例第９図は本発明の第４実施例を示している。第４実施例
では、ポジショナ２０のうち、ブッシング２４とスプリ
ングガイド２５との摺動面に、耐摩耗性波１１９３０を
形成し、これによって摺動部の摩耗金属粉がエアカーテ
ン用エア中に混入してプランジャ１に付着しガラス壜強
度を低下させることを防止したものである。

さらに詳しくは、耐摩耗性被膜３０は、ＴｉＮ、ｒｒｃ
、ｓｒｃ、Ａ夕２０３等のセラミックスからなる。これ
らの耐摩耗性波１！１３０は、常温てｌ−１ｖｌＯＯＯ
以上の硬度をもつ。ポジショナ２０の構成部品は鉄系金
属からなるが、耐摩耗性被膜３０の形成により表面の耐
摩耗性が著しく高められる。この結果、ポジショナの内
部に存在するガラス粉（Ｈｖ５００）や鉄粉（Ｈｖ２０
０〜８００　）が摺動面に入り込んでも、耐摩耗性被膜
３０の方が硬度が高いために、摺動面が削りとられるこ
とがなく、金属粉発生の原因となる傷や摩耗の発生が防
止される。また、これらのセラミック質の耐摩耗性被膜
３０により、金属どうしの接触により発生する凝着摩耗
も防止される。

スプリットリング１９の外周とブッシング２４とのＩＩ
動面や、ワッシャ２９とブッシング２４との摺動面にも
、上記と同様の耐摩耗性被膜３１．３２を形成すること
が望ましい。

第４実施例による効果を確認するために、１８０ｃｃの
ジュース壜をプレスブロー成形する８セクシヨンのＩｓ
型ガラス成形機の成るセクションに上記のポジショナを
取付け、このセクションで成形されたガラス壜と他のセ
クションで成形されたガラス壜との間の金属粉発生率を
調べた。

この結果、従来のポジショナを取付けたセクションで成
形されたガラス壜の金属粉発生率は１２時間の平均で４
．１％であったが、第４実施例のポジショナを取付けた
セクションで成形されたガラス壜（ついては半月平均で
０．０９％まで低下した。また、第４実施例のポジショ
ナに対して無給油のまま連続運転を行ったが、約１ケ月
経過しても、金属粉発生率の増加はなかった。

第１実施例で述べた、炭化水素の火炎噴射によるカーボ
ン被膜形成と、プランジャ表面への耐酸化性被膜の形成
との組合せが基本となるが、ざらに衝撃強度を増加する
手段が、第２、第３、第４実施例となる。

これら全てを同時に実施した場合のガラス壜の衝撃強度
増加を容量２００ｃｃ　、厚さ２．２．のバイアル壜で
調べたところ、第１０図に示す結果を得た。

第１０図には従来成形法による場合の強度も参考のため
に示しである。第１０図から明らかじなるように、衝撃
強度が２倍以上になり、かつばらつきが少なく、最小強
度が上って、信頼性が高くなる。

［発明の効果］本発明によれば、ガラス壜の衝撃強度が、従来の約２倍
になる、衝撃強度のばらつきが少なくなり強度上の信頼
性が増す、という効果を得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係るガラス壜製造方法の
うちカーボン被膜形成中のＩｓガラス成形機の成るセク
ションの断面図、第２図は本発明の第１実施例に係るガラス壜製造方法で
パリソン成形中の装置の断面図、第３図は本発明の第１
実施例に係るガラス壜製造方法で用いられるセラミック
コーティングプランジャの正面図、第４図は本発明の第１実施例に係るガラス壜製造方法で
用いられる自溶性合金溶射コーティングプランジャの正
面図、第５図は本発明の第１実施例で製造されたガラス壜の衝
撃強度−累積破損率図、第６図は本発明の第２実施例に係るガラス壜製造方法で
用いられるセラミック／自溶性合金コーティングプラン
ジャの正面図、第７図は本発明の第３実施例に係るガラス壜製造方法で
エアカーテン形成用エアを縦孔から噴出している状態の
装置の断面図、第８図は本発明の第３実施例に係るガラス壜製造方法で
エアカーテン形成用エアを横孔から噴出している状態の
装置の断面図、第９図は本発明の第４実施例に係るガラス壜製造方法を
実施する装置の断面図、第１０図は第１〜第４実施例のすべてを実施した場合の
ガラス壜の衝撃強度の特性図、である。１・・・・・・プランジャ２・・・・・・自溶性合金コーティング３・・・・・・
セラミックコーティング１０・・・・・・口型１１・・・・・・ガイドリング１２・・・・・・粗型１３・・・・・・バッフル１４・・・・・・ノズル１５・・・・・・パリソン２０・・・・・・ポジショナ２２・・・・・・縦孔２３・・・・・・横孔２４・・・・・・ブッシング２５・・・・・・スプリングガイ３０・・・・・・耐摩耗性被膜ド第２図第５図インパクト強度Ｃ１ｎ１ｂｓ）第７図第９図第１０図

Claims

【特許請求の範囲】

１．少なくとも一部分にセラミックコーティング或いは
自溶性合金の溶射コーティングを施したプランジャを用
い、粗型、口型の表面にＣ／Ｈの比が０．７５以上のガ
ス状炭化水素または２種以上のガス状炭化水素の混合物
を周期的に火炎噴射することにより潤滑用のカーボン被
膜を形成した状態で、パリソンを形成し、得られたパリソンを常法によりブロー成形する、ことを
特徴とする衝撃強度の大きいガラス壜の製造方法。
２．前記プランジャとして、パリソンを成形するプラン
ジャ本体の口部成形部をＨｖ８００以下の自溶性合金に
よりコーティングし、それよりも先端部分をセラミック
質によりコーティングしたプランジャを用いる、請求項
１記載の衝撃強度の大きいガラス壜の製造方法。
３．プランジャをプランジャ昇降をガイドするポジショ
ナの頂部より２０ｍｍ上方位置より下方に保持した状態
で、プランジャの基部より噴出されたエアによつてプラ
ンジャ全体を覆うエアカーテンを形成し、このエアカー
テンにより外表面への異物の付着が防止されたプランジ
ャを用いてパリソンを形成する、請求項１記載の衝撃強
度の大きいガラス壜の製造方法。
４．プランジャの昇降をガイドするポジショナの、ブッ
シングとスプリングガイドとの摺動面に耐摩耗性被膜を
形成し、この耐摩耗被膜によりブッシングとスプリング
ガイドの摺動粉の発生を防止したポジシヨナを用いてパ
リソンを形成する、請求項１記載の衝撃強度の大きいガ
ラス壜の製造方法。