JPH0669238U - ガラスびんのホットコーティング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガラスびんの天面のホットコーティング膜が
適正に安定して得られるようにする。 【構成】 ホットコーティングラインを流れるガラスび
ん３１の口部上に近接し、この高さ位置に水平な渦流２
０ｂを形成するファン３２と、このファン３２の回転数
を制御する制御手段３３とを設けたことを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ガラスびんのホットコーティング装置に関し、詳しくは、ガラスび んの胴部に加え、天面にもホットコーティングを行うガラスびんのホットコーテ ィング装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

近時ガラスびんは、これを強化し、また傷が付くのを防止するのに、ガラスび んの表面に金属酸化物皮膜や有機膜を形成する表面処理が行われている。この表 面処理は、製びんから徐冷までの間に行ういわゆるホットコーティングと、徐冷 後に行うコールドコーティングとに大別される。

【０００３】 ホットコーティングとコールドコーティングとは、ガラスびんの充分な強化の ために重ねて行われる。これがデュアルコーティングである。

【０００４】 ホットコーティングは、ガラスびんの口部にアルミニウム箔を接着してシール するような場合の、接着を行うための有機膜、例えば錫膜をコーティングするの にも利用されている。

【０００５】 従来、ガラスびんの胴部外面と口部の天面とにホットコーティングを行うのに 、ホットコーティングラインを囲う恒温室の一方の側壁内面から他方の側壁に向 けて蒸着源ガスを噴きだし、これを他方の側壁内面から吸引排気して循環させる ガス循環手段と、恒温室内上部の排気を行う排気手段とを持った装置が用いられ ている。

【０００６】 これによって、ガラスびんの口部の上部にも回り込む蒸着源ガスの流れが生じ るので、ガラスびんの胴部と同時に口部の天面にもホットコーティングを行うこ とができる。

【０００７】 ところで、ガラスびんの口部の天面に形成するホットコーティング膜は、アル ミニウム箔の裏面にラミネートしたポリエチレン膜等との熱反応によって分子間 結合し、アルミニウム箔とガラスびんの口部の天面との接着を行うもので、これ が適正な強度をもって確実に達成されるためには、ホットコーティング膜の厚み を正確に設定する必要がある。

【０００８】 このため従来では、ホットコーティング膜の膜厚を調整するのに、蒸着源ガス 中の薬液の量と、この薬液の希釈用として使用している空気の流量とを変化させ ている。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

しかし従来のように、薬液の量と、希釈用空気の流量とを調節するのでは、形 成するホットコーティング膜の膜厚に正確に反映しにくく、安定しないので、調 整に長い時間掛かるし、この調整によってもガラスびんの口部の天面部に回り込 む蒸着源ガスの流れを制御し切れず、膜厚を一定に形成しにくく十分な精度は得 られない。

【００１０】 本考案は、このような問題を解消できるガラスびんのホットコーティング装置 を提供することを課題とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記のような課題を達成するために、ホットコーティングラインの所 定範囲を囲う恒温室の一方の側壁内面から他方の側壁に向けて蒸着源ガスを噴き だし、これを他方の側壁内面から吸引排気して循環させるガス循環手段と、恒温 室内上部の排気を行う排気手段とを持ったガラスびんのホットコーティング装置 において、ホットコーティングラインを流れるガラスびんの口部上に近接し、こ の高さ位置に水平な渦流を形成するファンと、このファンの回転数を制御する制 御手段とを設けたことを特徴とするものである。

【００１２】 制御手段はインバータ制御を行うものとするのが好適であるし、排気手段は恒 温室の前記ファンの設置高さ位置よりも少し高い側壁内面位置から吸引排気する 排気口を有しているのが好適である。

【００１３】

【作用】

本考案の上記構成によれば、ホットコーティングラインの所定範囲が恒温室に 囲まれ、ガス循環手段によって一方の側壁内面から他方の側壁に向けて蒸着源ガ スを噴きだし、これを他方の側壁内面から吸引排気して循環させることにより、 恒温雰囲気中においてホットコーティングラインを横断するような蒸着源ガス流 を形成し、この恒温雰囲気中の蒸着源ガス流をホットコーティングラインを流れ るガラスびんの胴部が横切っていくことにより、このガラスびんの胴部の外面に 蒸着源ガス中の有機成分が蒸着されるようにするので、ガラスびんの胴部の外面 にホットコーティング膜を形成することができる。

【００１４】 一方、恒温室内上部には排気手段による排気作用が働いていて、恒温室内の前 記蒸着源ガス流の一部に恒温室の上部に向く上昇気流を生じさせるが、前記ホッ トコーティングラインを流れるガラスびんの口部の直ぐ上には、ファンが位置し ていて、前記上昇してくる蒸着源ガス流を巻き込んで水平な渦流としてびんの口 部の天面に平面的に接触させるので、この天面にホットコーティング膜を前記渦 流の強さおよび拡がりに応じた安定した膜厚にて形成することができる。

【００１５】 またファンは制御手段によって回転数を制御されて、前記渦流の強さや拡がり を調整することができる。

【００１６】 この場合、制御手段がインバータ制御するものであると、前記ファンの回転数 を自在に調整して、前記水平な渦流の強さや拡がりの程度をどのようにも設定す ることができ、かつ安定させることができる。

【００１７】 また排気手段の恒温室からの吸引排気を行う排気口が、恒温室の側壁の前記フ ァンの位置よりも少し上の位置に開口していると、前記渦流が蒸着源ガス流の一 部の上昇流を巻き込むことと、巻き込んだガス流を発散させて排気口から排出さ れるようにすることとを、前記渦流の乱れなしにバランス良く達成し、常時所定 濃度の蒸着源ガスをガラスびんの口部の天面に接触させることができる。

【００１８】

【実施例】

以下本考案が適用されたホットコーティング装置の一例について図を参照しな がら詳細に説明する。

【００１９】 図１は製びんラインの概略を示す平面図である。図に示しているように、第１ のコンベアライン１にびんの成形機械２とホットコーティング装置３とが配設さ れ、第１のコンベアライン１にこれとは直角をなして続く第２のコンベアライン ４に徐冷炉５が配されている。

【００２０】 成形機械２は多数の成形セクションを持ち、各セクションで形成されるガラス びんを第１のコンベアライン１に送り出し、ホットコーティング装置３に順次送 り込まれるようにする。

【００２１】 ホットコーティング装置３では、成形直後でまだ高温状態のガラスびんが通過 する際、これに図２に示すような蒸着源ガス流２０を吹きつけて金属酸化物皮膜 の蒸着を施し、びんの強度の向上と傷防止とが図られる。

【００２２】 ホットコーティング装置３を経たガラスびんは、第１のコンベア１から第２の コンベア４に移され、ここで徐冷炉５に送り込まれる。

【００２３】 徐冷炉５に入ったガラスびんは、最初の段階で天焼き処理された後、引き続い て徐冷される。徐冷後のガラスびんは図示しないコールドコーティング処理を受 けて製びん工程が終わる。

【００２４】 ホットコーティング装置３は、図２、図３に示すように、コンベアライン１の 所定範囲が恒温室１０にて覆われ、ガラスびんを恒温室１０内に順次送り込んで 恒温室１０内を通過させる間に所定部分へのホットコーティングを行い、ホット コーティング後のガラスびんを順次送りだすようになっている。

【００２５】 恒温室１０の両側壁の一方に蒸着源ガスを噴きだす噴きだしユニット１１が、 また他方に蒸着源ガスを吸引排気する吸引ユニット１２がそれぞれ設けられ、前 記蒸着源ガス流２０を形成する。

【００２６】 この蒸着源ガスの噴きだしおよび吸引排気のために、噴きだしユニット１１お よび吸引ユニット１２にはそれぞれの前後にファン１３、１４が接続され、図示 しないダクトを通じて蒸着源ガスを循環させながら蒸着源ガス流２０を形成する 。

【００２７】 なお蒸着源ガスは、図示しない薬液タンクから供給される薬液と、これのキャ リアガスとしての加圧空気とを混合した二次エアーと、これを所定濃度にまで希 釈するための一次エアーとが混合したものである。

【００２８】 一方、第１のコンベアライン１を流れるガラスびん３１の口部の天面３１ａに 近接し、この高さ位置に水平な渦流を形成するファン３２と、このファンの回転 数をインバータ制御する制御回路３３とが設けられている。

【００２９】 上記構成によれば、ホットコーティングラインをなす第１のコンベアライン１ の所定範囲が恒温室１０に囲まれ、前記噴きだしユニット１１および吸引ユニッ ト１２とによって一方の側壁内面から他方の側壁に向けて蒸着源ガスを噴きだし 、これを他方の側壁内面から吸引排気されて循環される蒸着源ガス流２０が、恒 温雰囲気中においてホットコーティングラインを横断するように形成される。

【００３０】 このホットコーティングラインを流れるガラスびんの胴部３１ｂが前記恒温雰 囲気中の蒸着源ガス流２０を横切っていくことにより、ガラスびん３１の胴部３ １ｂの外面に蒸着源ガス中の有機成分が蒸着され、ホットコーティング膜を形成 する。

【００３１】 また恒温室１０内上部には側壁の吸引口３５を通じて、図示しない排気手段に よる排気作用が働いていて、恒温室１０内の前記蒸着源ガス流２０の一部に恒温 室１０の上部に向く上昇気流２０ａを生じさせるが、前記ホットコーティングラ インを流れるガラスびん３１の口部の直ぐ上には、ファン３２が位置していて、 前記上昇してくる蒸着源ガス流２０ａを巻き込んで水平な渦流２０ｂとしてびん ３１の口部の天面３１ａに平面的に接触させるので、この天面３１ａにホットコ ーティング膜を前記渦流の強さおよび拡がりに応じた安定した膜厚にて形成する ことができる。

【００３２】 またファン３２は制御回路３３によって回転数を制御されて、前記渦流２０ｂ の強さや拡がりを変化させて安定させることができるので、前記安定したホット コーティング膜の形成を、ガラスびんの大きさや形状等による必要に応じ設定通 りに高精度に達成することができる。

【００３３】 特に、制御回路３３はインバータ制御するものであるので、前記ファン３２の 回転数を自在に調整して、前記水平な渦流の強さや拡がりの程度をどのようにも 設定することができ、かつ安定させることができるので、ガラスびんの口部の天 面に形成するホットコーティング膜の膜厚を、さらに精度よく形成することがで きる。

【００３４】 また吸引口３５が、恒温室１０の側壁の前記ファン３２の位置よりも少し上の 位置に開口しているので、前記渦流２０ｂが蒸着源ガス流２０の一部の上昇流２ ０ａを巻き込むことと、巻き込んだガス流を発散させて吸引口３５から排出され るようにすることとを、前記渦流２０ｂの乱れなしにバランス良く達成し、常時 所定濃度の蒸着源ガスをガラスびん３１の口部の天面３１ａに接触させることが でき、ホットコーティング膜の膜厚精度をさらに向上することができる。

【００３５】 次に本考案者等が行った実験例について説明する。実験は以下の条件にて行っ た。

【００３６】 図２に示す装置の仕様としては、ホットコーティングラインの幅ｂとガラスび ん３１の胴部３１ｂの径ｄとの差による、ガラスびん３１と噴きだしユニット１ １および吸引ユニット１２との間の隙間ｓを２５〜３０ｍｍ、ガラスびん３１の 胴部３１ｂの径ｄとファン３２の径Ｄとの比をｄ：Ｄ＝１：０．６、ガラスびん ３１の天面３１ａとファン３２との間の間隔を５ｍｍ程度と設定した。

【００３７】 蒸着源ガス供給量と混合割合 一次エアー流量 １８ｌ／ｍｉｎ 二次エアー流量 １８０ｌ／ｍｉｎ ファン 駆動有り 駆動なし まずファン３２を制御回路３３によりインバータ制御する際のインバータ制御 サイクル（ｃ／ｓ）と胴部３１ｂおよび天面３１ａに形成されるホットコーティ ング膜の厚み（ＣＴＵ）との関係を調べた結果、図４に示す通りであった。

【００３８】 インバータ制御サイクルを５０（ｃ／ｓ）までに上げるのに伴い胴部３１ｂの 膜厚は増大し、口部天面３１ａの膜厚はインバータ制御サイクルが２０（ｃ／ｓ ）程度のところでピークとなることが判明した。

【００３９】 胴部３１ｂの膜厚は大きい程よいが、アルミニウム箔を所定強度に加熱接着す ることから見ると、図４の斜線で示す範囲となり、ガラスびん３１の口部の天面 ３１ａへのホットコーティング膜形成の最適条件は８〜２３（ｃ／ｓ）程度であ る。対応可能な範囲は４３（ｃ／ｓ）程度までである。

【００４０】 またファン３２を駆動したときと駆動しないときとの各部膜厚の違いを見たと ころ、下記の表の通りであった。

【００４１】

【表１】

【００４２】 また従来装置で得られた膜厚と、本実施例の装置で得られた膜厚とを比較して 示すと下記表の通りであった。

【００４３】

【表２】

【００４４】 またアルミニウム箔の接着強度についての比較は下記の表の通りであった。

【００４５】

【表３】

【００４６】

【考案の効果】

本考案によれば、ホットコーティングラインを横断するような蒸着源ガス流に よって、これを横切っていくガラスびんの胴部にホットコーティング膜が形成さ れるのと同時に、恒温室内の前記蒸着源ガス流の一部が恒温室上部への排気によ って上昇するのを、ホットコーティングラインを流れるガラスびんの口部の直ぐ 上に位置したファンにより水平な渦流としてびんの口部の天面に平面的に接触さ せることにより、この天面にホットコーティング膜を前記渦流の強さおよび拡が りに応じた安定した膜厚にて形成することができる。

【００４７】 またファンは回転数を制御されることにより、前記渦流の強さや拡がりを調整 して、前記安定したホットコーティング膜の形成を、ガラスびんの大きさや形状 等による必要に応じ設定通りに高精度に達成することができる。

【００４８】 この場合、制御手段がインバータ制御するものであると、前記ファンの回転数 を自在に調整して、前記水平な渦流の強さや拡がりの程度をどのようにも設定す ることができ、かつ安定させることができるので、ガラスびんの口部の天面に形 成するホットコーティング膜の膜厚を、さらに精度よく形成することができる。

【００４９】 また排気手段の恒温室からの吸引排気を行う排気口が、恒温室の側壁の前記フ ァンの位置よりも少し上の位置に開口していると、前記渦流が蒸着源ガス流の一 部の上昇流を巻き込むことと、巻き込んだガス流を発散させて排気口から排出さ れるようにすることとを、前記渦流の乱れなしにバランス良く達成し、常時所定 濃度の蒸着源ガスをガラスびんの口部の天面に接触させるので、ホットコーティ ング膜の設定通りの形成をさらに安定して達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案が適用された製びん装置の概略を示す平
面図である。

【図２】図１におけるホットコーティングライン部の横
断面図である。

【図３】図２のホットコーティングライン部の側面図で
ある。

【図４】ファンのインバータ制御サイクルと得られるホ
ットコーティング膜の厚みとの関係を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

３ ホットコーティング装置 １１ 噴きだしユニット １２ 吸引ユニット ２０ 蒸着源ガス流 ２０ａ 上昇流 ２０ｂ 渦流 ３１ ガラスびん ３１ａ 天面 ３１ｂ 胴部 ３２ ファン ３３ 制御回路 ３５ 吸引口

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ホットコーティングラインの所定範囲を
   囲う恒温室の一方の側壁内面から他方の側壁に向けて蒸
   着源ガスを噴きだし、これを他方の側壁内面から吸引排
   気して循環させるガス循環手段と、恒温室内上部の排気
   を行う排気手段とを持ったガラスびんのホットコーティ
   ング装置において、 ホットコーティングラインを流れるガラスびんの口部上
   に近接し、この高さ位置に水平な渦流を形成するファン
   と、このファンの回転数を制御する制御手段とを設けた
   ことを特徴とするガラスびんのホットコーティング装
   置。
2. 【請求項２】 制御手段はインバータ制御を行うもので
   ある請求項１に記載のガラスびんのホットコーティング
   装置。
3. 【請求項３】 排気手段は恒温室の前記ファンの設置高
   さ位置よりも少し高い側壁内面位置から吸引排気する排
   気口を有している請求項１、２のいずれかに記載のガラ
   スびんのホットコーティング装置。