JPH08119638A - ガラス容器成形用溶融ガラスの切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 より小さい回転慣性をもった駆動機構を有
し、かつ、２つの向い合うブレードを有するホルダー部
の整合性の精度を高め、高速の切断であっても確実に所
望のゴブを得ることができるガラス容器成形用溶融ガラ
スの切断装置を提供することを目的とする。 【構成】 一対の相対向するホルダと、該ホルダにほぼ
水平状態に取り付けた少なくとも一対の向い合うブレー
ドと、該一対のブレードのそれぞれに流下する溶融ガラ
スを挟んで対称的な前進、交差、後退の連続的な縦円運
動動作を付与するため前記ホルダに連設したホルダ回動
駆動装置とを設けてなる溶融ガラスの切断装置におい
て、前記相対向するホルダの一方のホルダとは固定状態
に、かつ、他方のホルダとは摺動自在な状態に、少なく
とも１本の水平維持用ガイドバーを取り付けて構成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ガラスびん製造にお
ける成形工程に所定のゴブを供給するため、ゴブフィー
ダから流下する溶融ガラスを切断する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ビールびん、牛乳びん等のガラス容器を
製造する場合、まず、所定の原料を調合して溶解炉にて
溶解して溶融状態のガラスを作り、これを溶解炉下部の
ゴブフィーダに送給する。このゴブフィーダには溶融ガ
ラスを棒状に絞って連続して流下させるオリフィスが設
けられており、このオリフィスからの溶融ガラスを流下
途中でゴブシャーにて所定量ごとに切断することによ
り、ゴブ（溶融ガラスの塊）を作製する。該ゴブは下方
に待機した製びん機の型に落下供給され、該製びん機の
粗型パリソンに成形され、仕上げ型にてびんの形に成形
される。

【０００３】また、溶融ガラスを切断するゴブシャーに
使用するブレードは、全体が板状で先端にＶ字形切断エ
ッジ部を有し、使用に際しては、前記ブレードを一対対
向させ、これらを水平方向に移動させ交差（ブレード相
互の水平運動を重なり合わせる）させることにより流下
する溶融ガラスをせん断する。

【０００４】本発明者は、今までの直線切断機に代えて
先に特開平３−２８５８３２号公報およびその改良手段
である特願平５−１３１４９４号に記載する切断方法及
び装置を提案した。これらの切断方式は、流下する切断
過程において、ガラス切断用ブレードが水平姿勢を維持
した状態で、溶融ガラスの流れに逆らうことなく停止せ
ずに連続的な縦方向の円運動を行うことにより、流下溶
融ガラスを刃先だけの接触により効率よくかつ円滑に切
断することを可能とする手段である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の特開平３−２８
５８３２号公報による縦円運動切断方式によって、生産
性の向上およびシャーマークの低減という、従前の直線
切断方式では解決できなかった課題を解決することがで
き、更に、特願平５−１３１４９４号によって円回動径
が大きく、かつ、装置全体の小型化、特に、ブレードホ
ルダーの小型軽量化を図ることができ、クランク軸の回
転慣性の小さい改良した縦円運動切断装置を提供するこ
とができた。

【０００６】しかして、上記した縦円運動切断手段は、
いずれにしろ基本的には、ブレードを取り付けるホルダ
ー部分を、駆動部に接続するギア群と該ギア群により作
動するクランク機構とにより可動させ、これにより対向
するブレードに所望の軌跡の円運動を付与している。そ
してその円運動もかなりのスピードをもつ場合もあり、
しかも円運動の１サイクルの間、即ち、一回の切断中に
おいて、段階的に回動スピードに変化を付けている。例
えば、ブレードの前進を早くし、切断時にはゴブの落下
速度に対応させ、かつ、切断後は素早く退避させるため
スピードアップを図るというように、複雑な動きを付与
している。

【０００７】従って、一層の生産性の向上を図るために
は、さらなる各部材、特にブレードを取り付ける一対の
ホルダー部分の小型軽量化を達成することが要求される
が、このホルダー部分の円運動軌跡のスピードアップを
図ろうとすると、より精度の高い一対のホルダー部の運
動軌跡の整合性が必要とされる。この向い合う両ホルダ
ーの動きにおける整合性に僅かな狂いが生じると、直ち
にゴブの切断精度に影響し、所望のゴブが得られなくな
る。また、切断装置を構成する各部材の小型軽量化に限
らず、部材の省略、簡素化は、切断操作やメンテナンス
面でも非常に有効である。

【０００８】本発明者は、このようなゴブ切断装置のよ
り一層の簡素化とホルダー部（ブレード）の整合性を達
成するため、さらに検討を重ねた結果、簡単な機構を付
加することにより、上述の要望に適合する装置を完成し
たものである。

【０００９】すなわち、本発明は、縦方向円運動を行っ
てゴブを切断する装置を改良し、一本のガイドバーを設
けることにより、従来必要とされた水平維持用クランク
アームとその回転従動ギアを省略できると共に、相対向
側についても同様に省略できることから、より小さい回
転慣性をもった駆動機構を有し、かつ、２つの向い合う
ブレードを有するホルダー部の整合性の精度を高め、高
速の切断であっても確実に所望のゴブを得ることができ
るガラス容器成形用溶融ガラスの切断装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は次の通り
である。 （１）一対の相対向するホルダと、該ホルダにほぼ水平
状態に取り付けた少なくとも一対の向い合うブレード
と、該一対のブレードのそれぞれに流下する溶融ガラス
を挟んで対称的な前進、交差、後退の連続的な縦円運動
動作を付与するため前記ホルダに連設したホルダ回動駆
動装置とを設けてなる溶融ガラスの切断装置において、
前記相対向するホルダの一方のホルダとは固定状態に、
かつ、他方のホルダとは摺動自在な状態に、少なくとも
１本の水平維持用ガイドバーを取り付けたことを特徴と
するガラス容器成形用溶融ガラスの切断装置。

【００１１】（２）一対の相対向するホルダと、該ホル
ダにほぼ水平状態に取り付けた少なくとも一対の向い合
うブレードと、該一対のブレードのそれぞれに流下する
溶融ガラスを挟んで対称的な前進、交差、後退の連続的
な縦円運動動作を付与するため前記ホルダに連設したホ
ルダ回動駆動装置とを設けてなる溶融ガラスの切断装置
において、前記相対向するホルダを摺動自在に貫通する
少なくとも１本のガイドバーを設けると共に、該ガイド
バーのホルダを貫通した両端のストッパー手段を設けた
ことを特徴とするガラス容器成形用溶融ガラスの切断装
置。

【００１２】（３）回動駆動装置は、対向するホルダに
取り付けるそれぞれ１個のクランクアームと、該アーム
に続くクランク主軸と、該クランク主軸を回動するため
の従動および駆動ギアとからなり、クランクアームを介
してブレードに対称的な動作を行わせる（１）又は
（２）記載の切断装置。 （４）ホルダは回動駆動装置のクランクアームに片持状
に装着される（３）記載の切断装置。

【００１３】

【作用】相対向するホルダは回動駆動装置によって所望
の対称的な縦方向円運動を繰り返し、これにより対向す
る一対のブレードにも同様の動きを与え、これらブレー
ドの交差によってゴブを切断するが、対向するホルダは
少なくとも１本のガイドバーで正確に案内され、円形運
動を行いつつ接近と離隔を繰り返す。このガイドバーを
ホルダに装着することにより、ホルダはたとえ小型軽量
化しても安定した動きが保証される。

【００１４】

【実施例】以下本発明を図面に示す実施例に基づいて説
明する。図１及び図２は、１対のシャーブレードを備え
た１連ブレード片持方式の切断装置の例を示している。
一方のブレードホルダ３の上端には該ホルダの軸と直角
方向にシャーブレード１をネジ２１によりブレード１が
水平姿勢で一定範囲に調整自在に固定されている。これ
は相対向するブレード１，２の交差量を調整する場合に
用いる。該ブレード１はホルダ３に水平姿勢かつその切
断エッジ部１ａがホルダから張り出す状態で装着され
る。該ホルダ３と対向した平行な位置にもう一つのブレ
ードホルダ４が設けられており、該ホルダ４の上端にも
同様にシャーブレード２がネジ２２によりブレード２が
水平姿勢で調整自在に固定されている。一方のホルダ３
上のシャーブレード１と他方のホルダ４上のシャーブレ
ード２は、図２に示すように、高さ位置を僅かに異なら
せて互いに刃面を逆にして向かい合っており、これら相
対する一対のブレード１，２によって溶融ガラスのシャ
ーメカニズムが構成される。各シャーブレード１，２は
使用による損耗により適宜取り替える。

【００１５】前記二つのホルダ３，４は、全体が縦に短
い矩形のブロック状に形成されるが、これら相対するホ
ルダ３，４は一本のガイドバー５によって連結されてい
る。該ガイドバー５は、例えば、耐摩耗性と強度に優れ
た金属製の棒材或いはパイプ材で形成され、ホルダの回
転駆動機側寄りに装着されるが、その一端は一方のホル
ダ３内に固着され、他端は他方のホルダ４を貫通して突
出している。勿論、ガイドバーは必要に応じて複数本と
することもできる。

【００１６】また、ホルダ３，４の一側面には、そのブ
レードの長手方向（ブレードの動作方向）に直交する方
向にクランク機構とこれに続くホルダ回動駆動機が取り
付けられており、これによりホルダに所望の縦方向円運
動が付与される。このクランク機構と回動駆動機構の詳
細を次に説明する。

【００１７】一つのホルダ、例えばホルダ３はその片端
側から１本のクランクアーム６によって軸支され、該ク
ランクアーム６はクランク主軸８に保持固定される。ク
ランク主軸８は軸受けなどを介してハウジング１０に支
持される。他方のホルダ４についても同様にクランクア
ーム７、クランク主軸９が設けられ、該クランク主軸９
はハウジング１０に軸受けを介して支持される。それぞ
れのクランク主軸８，９には従動ギア１１，１２が固定
される。

【００１８】ハウジング１０内にはクランクアーム６，
７を回動するための、つまり従動ギア１１，１２を回動
して各クランク主軸８，９を回動させるための各種ギア
が配置されている。即ち、一方のクランク主軸８に装着
した従動ギア（ヘリカルギア）１１と噛み合う駆動ギア
１３と該ギア１３と噛み合うと共に他方のクランク主軸
９に装着した従動ギア（ヘリカルギア）１２とも噛み合
う中間ギア１４とが配置されている。駆動ギア１３は駆
動源であるサーボモータ１５により直接回動する出力ギ
ア１６に噛み合っている。このようにして一対のブレー
ドホルダ３，４を、それぞれクランク主軸を中心にして
その姿勢を保持した状態で一定の円回動軌跡で、かつ流
下する溶融ガラスの中心軸を挟んで互いに対称に鉛直方
向に回転させる。また各ヘリカルギアは平ギアと代替す
ることもできる。

【００１９】なお、上記２個のヘリカルギア１１，１２
は、クランク主軸とキー止めされずに、ギアと主軸側に
例えばウエッジ状のメカニカルロック手段を介在させ
て、適宜ギアをフリー状態或いはロック状態にすること
ができるようにしている。切断装置は取り付けブラケッ
ト１７を介して他の部材に取り付けられ、その位置を決
められる。

【００２０】図３は本発明の特徴とするシャーブレード
の独自の移動軌跡を達成するためのホルダ、クランクア
ーム、クランク主軸及び各種ギア配置を模式的に示した
ものである。なお、理解を助けるため、ギア群を簡略化
し、ハウジングは示さない。駆動モータ１５の出力ギア
１６により回動される駆動ギア１３には、一方のホルダ
３（図では左側）を回動するクランクアーム６に固定し
た従動ギア１１と中間ギア１４が噛み合い、該中間ギア
１４には他方のホルダ４（図では右側）を回動するクラ
ンクアーム７に固定した従動ギア１２が噛み合ってい
る。従って、駆動モータ１５を作動させることによっ
て、駆動ギア１３を反時計周り方向に回動させると、こ
れに噛み合うギア１１は時計周りに回転し、左のクラン
クアーム６を同方向に回動させ、これによりホルダ３も
回動し、シャーブレード１は一定の半径の時計周り方向
の鉛直方向の円軌跡１８ａを描く。反対に中間ギア１４
を介して右側のギア１２は反時計周りに回転し、ホルダ
４を同方向に回転させ、さらにシャーブレード２に反時
計周り方向の鉛直方向の円軌跡１８ｂを付与することに
なる。これら円軌跡は溶融ガラス流下ライン１９を挟ん
で対称となる。この場合、ホルダ３から延びるガイドバ
ー５は、ホルダ３，４の円軌跡運動に際し、他方のホル
ダ４に対し摺動接触の状態となるから、ホルダ４はガイ
ドバー５をスライドしつつ円運動を行うことになる。

【００２１】また、シャーブレード１，２は前記したホ
ルダ３，４の動作に対応して同様に一定の回動軌跡にて
鉛直方向に回転するが、この動作は１サイクルを平面的
に見ると、向かい合うブレード１，２は溶融ガラス２０
の流下ライン１９に対して前進、溶融ガラス２０中心位
置での交差及び後退という所定の動作を行うことにな
る。前記の交差の位置で相対する下方及び上方シャーブ
レード１，２は僅かにその高さ位置を違えて重なり合
い、溶融ガラス２０の切断が行われる。

【００２２】図４は、本発明の他の実施例を示すもの
で、図１のものと異なり、ガイドバーを相対向するホル
ダの両方に摺動自在に貫通装着した例である。すなわ
ち、ホルダ３，４に対し一本のガイドバー２５を水平方
向に貫装させると共に、該ガイドバー２５のＴ字型両端
２５ａを、ハウジング１０と一体にして延設したフレー
ム２６に設けた縦方向ガイド溝２７に係合している。こ
のように構成すれば切断操作時には、両ホルダ３，４は
ガイドバー２５に対しスライドしつつ円運動をすると同
時に、ガイドバーはガイド溝２７に沿って水平姿勢のま
ま上下動を繰り返す。ガイド溝２７はガイドバーの案内
と共にストッパーの役目の果たす。なお、ガイドバー端
部とガイド溝との係合構造は図示のものに限らず、他の
任意の構造のもの代替することもできるし、また、係合
構造に限らず、単に、ガイドバーが水平方向に移動して
抜けないように押さえるための端部ストッパーを設けれ
ば足りる。

【００２３】図５はさらに本発明の他の実施例に係る切
断装置であり、シャーブレードを一対ではなく二対にし
た例を示すもので、図１のものと機構的にほとんど同じ
である。図１と異なるところは、ホルダ３３，３４を長
くしてそれぞれ２個のブレードを取り付けた点である。
この例においてもガイドバーは１本とし、ホルダを片持
状に保持しているが、場合によってはガイドバーを２本
とすることが可能である。

【００２４】次に、図面に示す実施例装置を用いて溶融
ガラスの切断を行う操作を説明する。ゴブフィーダ内の
溶融ガラスは、プランジャモータの駆動によりプランジ
ャを下降、上昇させることによりオリフィスから間欠的
に流下し始めるが、前記のスタート信号と連動するサー
ボモータの駆動により、各ギア及びクランクアーム、ホ
ルダを経てブレードに１サイクル毎の円回動を付与す
る。これによって溶融ガラスはゴブフィーダの直下で１
サイクルにつき１回の切断を受けることになる。溶融ガ
ラスの切断状況を図にて説明すると、シャーブレードの
円軌跡１８ａ，１８ｂの例えば最も流下ラインから遠い
位置である、Ａ，Ａ′位置からスタートした向かい合う
ブレードは、上昇して最上点を通過して下降に転じて溶
融ガラス２０に向かって前進し、その切断エッジ１ａ，
２ａがガラス２０の両側面から水平状態を保持したまま
接触して切断に入り、溶融ガラス２０の中心位置で交差
しながら（交差量はＯ〜２つの円が重なるまで調整でき
る）ガラスの切断を終え、ゴブを得る。その両ブレード
は交差しながら前進限度位置を過ぎてから互いに離隔し
つつ後退しながら下降をつづけガラスから離れる。続い
て円回動最下点から上昇に移って最初のＡ，Ａ′位置に
戻り、１サイクルを終える。

【００２５】シャーブレードによる切断に際して、溶融
ガラス２０の流下が停止していると仮定した場合、ガラ
ス２０は図６の如く正面からみて、ブレードの移動軌跡
に沿ってほぼ三角形状に突出した形に切断され、ゴブは
２３ａの如くなるが、切断時にブレードの下降速度と同
じ速度で溶融ガラスが下降したとすると、ガラスはほぼ
水平面で切断され、ゴブは２３ｂのようになる。また、
ガラス下降速度より早い速度でブレードを下降させる場
合には、ガラス切断面を種々の長さを有する逆円錐状と
することができる。さらに、ブレードをガラス下降速度
より遅くすることで円錐面を有する切断面を得ることも
可能となる。

【００２６】上述したシャーブレードの１サイクルの動
作時間とブレードの交差量と溶融ガラスの流下速度との
関係を適切に決めることにより、溶融ガラスを連続して
所定量ずつ切断しゴブをつくる。従って、流下速度を一
定にしてブレードの１サイクルの時間を変えることでゴ
ブの量（大きさ）を任意に調節することができる。

【００２７】なお、本発明では、サーボモータのパルス
調整にて１サイクルにおけるシャーブレード移動の各段
階での速度を細かく制御することができる。例えば、切
断開始から切断終了までは、所望のゴブ形状が得られる
速度とし、切断後はガラスとの接触を避けるため速度を
早め、ガラスの流下範囲外では速度を遅くするように
し、１サイクルの時間は常に同じになるように制御する
ことができる。

【００２８】さらに、本発明におけるシャーブレードと
してサイズを同一としたものを対向して用いているが、
場合によっては対向するシャーブレードの長さを変え
て、切断位置を流下ガラス断面の片側へずらすこともで
きる。シャーマークがゴブの中心に偏在する場合には、
このように切断位置をずらすことも有効である。

【００２９】

【発明の効果】以上説明した本発明の切断装置によれ
ば、それぞれ縦方向円形軌跡を描く対向するブレードホ
ルダ同士を、１本のガイドバーにて少なくとも一方をス
ライド可能にした状態で接続したため、切断時の円回動
動作を僅かな狂いもなく高精度かつ確実に行わせること
ができ、しかも、ガイドバーの装着によりブレードホル
ダ部分を可及的に小型軽量化が図れ、また、ホルダ１側
面側からの片持形式としても十分構造的に問題がなく、
操業上切断速度の高速化が達成できると共に、設備面及
びメンテナンス面のメリットも非常に大きい。

【００３０】また、本発明の切断装置によれば、ブレー
ドを往復動作でなく円滑な停止することのない円回動動
作を行わせるので、切断回数を無理なくアップさせ、生
産能力の増大が可能となる。さらに、ブレードの動作が
回動軌跡なので、ブレードの形状が複雑でなく、その結
果、操作時にブレードにかかる負荷が少なくて済み、そ
のためブレードの寿命が長く（従来の４倍に延ばすこと
が可能）、加えて超硬またはセラミック等の耐摩耗性の
優れた材質が使用できるメリットがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る切断装置の一実施例を示す平面断
面図。

【図２】図１に示す装置の正面断面図。

【図３】図１の装置の主要部分のみを取り出して示す模
式図。

【図４】本発明に係る切断装置の他の実施例を示す平面
断面図。

【図５】本発明に係る切断装置のさらに別の実施例を示
す平面断面図。

【図６】本発明装置の切断操業時のシャーブレードとゴ
ブの動きを示す説明図。

【符号の説明】

１，２ シャーブレード ３，４，３３，３４ ブレードホルダ ５，２５ ガイドバー ６，７ クランクアーム ８，９ クランク主軸 １０ ハウジング １１，１２ 従動ギア １３ 駆動ギア １４ 中間ギア １５ サーボモータ １６ 出力ギア １８ａ，１８ｂ 円軌跡 １９ ガラス流下ライン ２０ 溶融ガラス ２１，２２ ネジ ２３ ゴブ ２６ フレーム ２７ ガイド溝

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の相対向するホルダと、該ホルダに
   ほぼ水平状態に取り付けた少なくとも一対の向い合うブ
   レードと、該一対のブレードのそれぞれに流下する溶融
   ガラスを挟んで対称的な前進、交差、後退の連続的な縦
   円運動動作を付与するため前記ホルダに連設したホルダ
   回動駆動装置とを設けてなる溶融ガラスの切断装置にお
   いて、前記相対向するホルダの一方のホルダとは固定状
   態に、かつ、他方のホルダとは摺動自在な状態に、少な
   くとも１本の水平維持用ガイドバーを取り付けたことを
   特徴とするガラス容器成形用溶融ガラスの切断装置。
2. 【請求項２】 一対の相対向するホルダと、該ホルダに
   ほぼ水平状態に取り付けた少なくとも一対の向い合うブ
   レードと、該一対のブレードのそれぞれに流下する溶融
   ガラスを挟んで対称的な前進、交差、後退の連続的な縦
   円運動動作を付与するため前記ホルダに連設したホルダ
   回動駆動装置とを設けてなる溶融ガラスの切断装置にお
   いて、前記相対向するホルダを摺動自在に貫通する少な
   くとも１本のガイドバーを設けると共に、該ガイドバー
   のホルダを貫通した両端のストッパー手段を設けたこと
   を特徴とするガラス容器成形用溶融ガラスの切断装置。
3. 【請求項３】 回動駆動装置は、対向するホルダに取り
   付けるそれぞれ１個のクランクアームと、該アームに続
   くクランク主軸と、該クランク主軸を回動するための従
   動および駆動ギアとからなり、クランクアームに対称的
   な回動動作を行わせる請求項１又は２記載の切断装置。
4. 【請求項４】 ホルダは回動駆動装置のクランクアーム
   に片持状に装着される請求項３記載の切断装置