JPH0967136A - ガラス管の切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 端正な切り口が得られ、再切工程を必要とせ
ず、製品歩留まり及び品質を向上させ、コストダウンを
可能としたガラス管の切断装置を提供すること。 【解決手段】 連続成形されるガラス管１の管引き速度
と同調して往復台２により切断装置全体をガラス管１の
移動方向と同一方向に同一速度で移動させてその間にカ
ッター１０によりガラス管１の全周囲に亘って環状に傷
を入れ、この傷の位置に冷却空気噴射ノズル１２から冷
却用空気を吹き付けてヒートショックでガラス管１を上
記傷の位置から切断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、連続的に管引きさ
れるガラス管を所定長さに切断するガラス管の切断装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ガラス管の生産は、ダンナー機を主流と
した設備で生産されている。ダンナー機は、先端を下向
きにして傾斜配置した回転するスリーブの外周上面にリ
ボン状の溶融ガラス（以下、ガラス生地と称する）を一
定流量で供給し、スリーブの回転によってガラス生地を
スリーブの周囲に巻きつつスリーブの後端からエアーを
吹き込み、スリーブから数十ｍ前方に設置された管引き
機のローラで一定速度で引っ張ることでガラス管を連続
的に管引き成形し、管引き機の前方に設置された切断装
置で一定寸法毎に切断することによってガラス管を生産
している。

【０００３】従来、上記切断装置は、水を含んだ切断刃
を未だ高温状態にあるガラス管に当接させ、その熱衝撃
によってクラックを発生させることにより切断するチル
カット方式が採用されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のチルカット
方式の切断装置は、切断刃に微少量の水を規則正しく確
実に供給することが難しく、水の量が過多になると、ガ
ラス管のクラックが必要以上に拡大し、また、過少にな
ると、クラックが入らないなど、何れにしても切断端面
が不規則でイビツとなり、端正な切り口が得られず、不
安定となっていた。そのため、例えば、蛍光灯の場合、
製品ガラス管の正規寸法よりも余分（例えば、両側５ｃ
ｍづつで１本分では１０ｃｍ余分）の長さにまず切断
（粗切断）した後、次いで再切と呼ばれる切断工程で先
に粗切断されたガラス管の両端を正規寸法にカットして
いた。

【０００５】このように、従来の切断装置は、再切工程
を必要としており、しかも、粗切断で余分に切断する必
要があったため、製品歩留まりが悪く、コスト高となっ
ていた。また、粗切断時にはガラス微粉が発生して、こ
れが粗切断されたガラス管の管端内部に付着し、再切工
程において正規寸法に切断してもなおガラス管の管端内
部にガラス微粉が付着したまま残る場合があり、品質低
下の原因ともなっていた。

【０００６】本発明の目的は、端正な切り口が得られ、
再切工程を必要とせず、製品歩留まり及び品質を向上さ
せ、コストダウンを可能としたガラス管の切断装置を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、ガラス管の管引き方向に沿って往復移動
可能に設置され、ガラス管の管引き速度と同一速度で同
一方向に同調移動し、その後、元位置へ復帰する往復台
と、該往復台に取付けられ、管引きされるガラス管の周
囲に同心状に配置された環状のカム溝を有するカム板
と、該カム板のカム溝にカムフォロアーを介して係合す
るカッター支持台をガラス管の径方向に摺動可能に支持
するカッター回転板と、該カッター回転板をガラス管の
周囲で旋回可能に支持し、前記往復台に取り付けられた
回転板支持部材と、前記カッター回転板をガラス管の全
周囲に亘り正逆方向に交互に旋回させる回転付与手段
と、前記カッター支持台に支持されたカッターと、前記
カッター回転板の回転開始時にカッターをガラス管に接
触させ、該カッター回転板の回転終了時にカッターをガ
ラス管から離隔退避させるために前記カム溝の一定位置
に前記カムフォロアーに対応して切換動作可能に設置さ
れた接近離隔用カムレバーと、カッターの傷入れ動作終
了直後にガラス管の傷部分に向けて冷却用空気を噴射し
てガラス管を切断する冷却空気噴射ノズルとでガラス管
の切断装置を構成したものである。

【０００８】往復台により切断装置全体をガラス管の管
引き方向と同一方向に同一速度で移動させつつカッター
でガラス管の切断予定位置の全周囲に亘って環状に傷を
入れ、冷却空気噴射ノズルから冷却用空気を吹き付けて
熱応力を利用したヒートショックでガラス管を傷の位置
で切断する。通常、連続的に管引き成形されたガラス管
は未だ高温状態にあるが、切断装置まで管引きされる間
にある程度自然冷却されるため、ガラス管の外表面側に
は引張り応力が生じている。従って、ガラス管の全周囲
に傷を入れ、更に冷却用空気を吹き付けて前記引張り応
力を増大させることにより、傷部分全周にクラックを生
ぜしめ、ガラス管を切断する。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係るガラス管の切
断装置の縦断側面図、図２は本発明装置のカム板とカム
レバーの関係を示す正面図、図３は本発明装置のカッタ
ー、カッター支持台及びカッター回転板の関係を示す正
面図である。

【００１０】１はガラス管、２は往復台、３はカム板、
４はカム溝、５はカムフォロアー、６はカッター支持
台、７はカッター回転板、８は回転板支持部材、９は回
転付与手段、１０はカッター、１１は接近離隔用カムレ
バー、１２は冷却空気噴射ノズルを示している。

【００１１】ガラス管１は、従来と同様に連続して管引
き成形され、本発明に係るガラス管の切断装置の位置に
送られてくる。

【００１２】往復台２は、機台１３上に摺動ガイド手段
２ａを介してガラス管１の管引き方向に沿って往復移動
可能に設置され、サーボモータ１４によりボールねじ１
５を介してガラス管１の管引き速度と同一速度で同一方
向に同調移動する構成とされる。

【００１３】カム板３は、中心部にガラス管１が通過す
る貫通孔３ａを有し、上記往復台２上に支柱部材３ｂを
介して固定して取り付けられ、管引きされるガラス管１
の周囲に同心状に配置された環状のカム溝４を有する。

【００１４】カム溝４は、カムフォロワー５を介してカ
ッター支持台６をガラス管１の周囲でガラス管１と同心
状に旋回ガイドするためのものである。

【００１５】カムフォロワー５は、カッター支持台６の
一側上部に回転自在に取り付けられたローラ構造のもの
で、上記カム板３のカム溝４に係合せしめられている。

【００１６】カッター支持台６は、ブロック形状をな
し、両側翼部６ａをカッター回転板７のガイド部材７ａ
にガラス管１の径方向に摺動可能に支持されている。

【００１７】カッター回転板７は、円筒状部７ｂを一体
に有し、この円筒状部７ｂを回転板支持部材８の円筒状
軸受部８ａにガラス管１の周囲で旋回可能に支持されて
いる。カッター回転板７及び円筒状部７ｂは、ガラス管
１の周囲に同心状に配置されている。

【００１８】回転板支持部材８は、円筒状軸受部８ａ
と、これを往復台２上に固定して取り付ける支柱部材８
ｂと、カッター回転板７のスラスト受けローラ８ｃとか
らなる。このスラスト受けローラ８ｃは、円筒状軸受部
８ａの一部に回転自在に取り付け支持され、カッター回
転板７の円筒状部７ｂの一部に一体的に固着されたスラ
スト受けリング７ｃをスラスト方向に支持するもので、
図１の実施例では、Ｖ溝とＶ突条との係合で支持させた
場合を例示しているが、これ以外の構造を採用してもよ
い。

【００１９】回転付与手段９は、回転支持部材８の支柱
部材８ｂに設置された正逆回転駆動可能なモータ９ａ
と、このモータ９ａの出力軸９ｂに固着され、上記支柱
部材８ｂに回転可能に支持された伝動歯車機構９ｃとか
らなり、カッター回転板７の円筒状部７ｂに固着した歯
車７ｄに上記伝動歯車機構９ｃを噛合させてカッター回
転板７をガラス管１の全周囲に亘り、好ましくは全周囲
を少し超えて３６０度プラスα分の角度に亘り正逆方向
に交互に旋回させるものである。

【００２０】カッター１０は、ガラスよりも硬度の高い
材料、例えば、ダイヤモンド、超硬合金等で算盤玉形状
に成形された構造をなし、ホルダー６ｂに回転可能に支
持され、このホルダー６ｂは、カッター支持台６にガラ
ス管１の径方向に進退可能に装着され、常時、スプリン
グ６ｃによりガラス管１に弾性的に接触するように突出
付勢されている。なお、カッター支持台６に対するホル
ダー６ｂの進退範囲は、係止溝６ｄと係止ピン６ｅとに
よって規制されている。

【００２１】接近離隔用カムレバー１１は、基部をカム
板３の一部に枢軸１１ａを介して回動可能に枢着され、
先端部の回動方向両側面に傾斜カム面１１ｂ、１１ｃを
形成してあり、この傾斜カム面１１ｂ、１１ｃによっ
て、先端部はＶ突起形状をなしている。上記カムレバー
１１は、ストッパ１１ｄ、１１ｅによって回動範囲を規
制されている。傾斜カム面１１ｂ、１１ｃは、カム溝４
の一定位置にカムフォロワー５と対応して配置されてお
り、カムフォロワー５自身によって枢軸１１ａを中心と
して切換動作可能に枢着されている。上記カムレバー１
１は、回転付与手段９によりカッター回転板７を介して
カッター支持台６がガラス管１の全周囲に亘る分、本実
施例においては３６０度プラスα分の角度を一方側、例
えば、反時計方向に旋回動作せしめられるとき、その旋
回開始時（０度のとき）に一方の傾斜カム面１１ｂによ
りカムフォロワー５をカム溝４に戻してカッター１０を
ガラス管１に接触させ、また、旋回動作終了直前（３６
０度の直前）でカムフォロワー５によりカムレバー１１
を反時計方向に切換動作させつつストッパ１１ｄに当る
まで回動させ、３６０度を過ぎてから、プラスα分の角
度を回動する間に他方の傾斜カム面１１ｃによってカム
フォロワー５をカム溝４から外側の退避溝４ａに退避さ
せ、これにより、カッター１０をガラス管１から離隔退
避させるためのものである。カッター回転板７が逆方
向、即ち、時計方向に旋回するときにも同様な動作をお
こなわせるもので、この方向に対しても退避溝４ｂがカ
ム溝４に形成してある。各退避溝４ａ、４ｂには、可動
溝壁４ｃ、４ｄが進退可能で常時、スプリング４ｅ、４
ｆにより、カム溝４と同一面まで突出せしめられてお
り、この進退量は、スリット溝４ｇ、４ｈとピン４ｉ、
４ｊとで規制されている。

【００２２】冷却空気噴射ノズル１２は、カッター１０
の傷入れ動作終了直後にガラス管１の傷部分に向けて冷
却用空気を噴射して、ガラス管１を傷の位置でヒートシ
ョックにより切断させるためのもので、往復台２の一
部、実施例ではカム板３の支柱部材３ｂの一部に取り付
けた場合を例示している。上記ノズル１２には、冷却空
気供給源から電磁開閉弁を介して冷却用空気が制御供給
され、カッター１０の傷入れ動作終了直後に電磁開閉弁
が所定時間だけ開放動作せしめられる。

【００２３】本発明の装置は、以上の構成からなり、次
に全体の動作を説明する。連続的に管引き成形されるガ
ラス管１を一定長さ毎に切断する場合には、先ず、サー
ボモータ１４が駆動され、ボールねじ１５を介して往復
台２がガラス管１の移動方向と同一方向に同一速度で移
動せしめられる。ガラス管１の移動速度は、適宜の検出
手段により検出され、エンコーダー等により電気パルス
信号に変換され、この電気パルス信号によりサーボモー
タ１４が制御駆動される。

【００２４】そして、回転付与手段９のモータ９ａが駆
動され、出力軸９ｂ及び伝動歯車機構９ｃにより歯車７
ｅを介して円筒状部７ｂが一方、例えば、反時計方向に
回転を開始する。これにより、カッター回転板７がカッ
ター支持台６と共に回転し、カムフォロワー５が、カム
レバー１１の一方の傾斜カム面１１ｂで案内されて退避
溝４ｂからカム溝４に復帰し、これにより、カッター１
０がガラス管１の外周面にスプリング１０ｂの作用で弾
性的に接触する。モータ９ａは引き続き回転し、カッタ
ー回転板７及びカッター支持台６を一体的にガラス管１
の周囲で旋回させ、これにより、カッター１０でガラス
管１の切断予定位置の全周囲に環状の傷を入れる。カッ
ター回転板７及びカッター支持台６が３６０度の直前ま
で回転してくると、カムフォロワー５がカムレバー１１
を反時計方向に押し動かしつつ３６０度を越える位置ま
で回転し、カムレバー１１がストッパ１１ｄに当接して
以後、カムフォロワー５は他方の傾斜カム面１１ｃによ
ってカム溝４から外側の退避溝４ａへ案内される。これ
により、カッター１０は、ガラス管１から離隔退避せし
められる。モータ９ａは、カッター回転板７を３６０度
プラスα分の角度だけ回転するように設定されており、
次の切断時までこの状態で停止して待機せしめられる。
そして、冷却空気噴射ノズル１２の電磁開閉弁が所定時
間だけ開放動作せしめられ、冷却空気がガラス管１の先
に入れられた傷部分の１箇所に向けて噴射される。これ
により、ガラス管１は、ヒートショックにより環状の傷
部分全周に向けてクラックが波及し、この位置で破断す
る。

【００２５】この間、往復台２はガラス管１の移動方向
と同一方向に同一速度で移動せしめられており、上記ガ
ラス管１の切断が終了すると、サーボモータ１４が逆方
向に回転駆動され、元位置に復帰せしめられる。そし
て、次の切断時には往復台２が再びガラス管１と同一方
向に同一速度で移動せしめられ、カッター回転板７が今
度は回転付与手段９のモータ９ａの逆回転により、時計
方向に旋回動作を開始し、カムフォロワー５がカムレバ
ー１１の傾斜カム面１１ｃを通り退避溝４ａからカム溝
４に戻り、カッター１０がガラス管１の外周面に接触せ
しめられ、ガラス管１の周囲を旋回し、ガラス管１の次
の切断位置に環状に傷を入れる。以後、前記動作を反復
し、ガラス管１を一定長さ毎に切断する。

【００２６】上記実施例では、カム板３、カム溝４、カ
ッター回転板７、円筒状部７ｂ、スラスト受けリング７
ｃ、歯車７ｄ、回転板支持部材８、円筒状軸受部８ａは
完全な環状とした場合を例示しているが、これらは、欠
円状とし、この欠円状の開口部を利用して管引きされて
いるガラス管１の側方から切断装置全体をガラス管１の
管引き位置に挿入し或いは引き出して、切断開始時或い
は切断終了時の円滑な作業の切換を可能にすると共に、
カッターの交換や保守点検を可能とするのが望ましい。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、連続成形されるガラス
管の管引き速度と同調して往復台により切断装置全体を
ガラス管の移動方向と同一方向に同一速度で移動させて
その間にカッターによりガラス管の全周囲に亘って環状
に傷を入れ、この傷の位置に冷却用空気を吹き付けてヒ
ートショックでガラス管を上記傷の位置から切断するも
のであるから、端正な切り口が得られ、再切工程を必要
とせず、製品歩留まり及び品質を向上させ、コストダウ
ンを可能とできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るガラス管の切断装置の縦断側面
図。

【図２】本発明装置のカム板とカムレバーの関係を示す
正面図。

【図３】本発明装置のカッター、カッター支持台及びカ
ッター回転板の関係を示す正面図。

【符号の説明】

１ ガラス管 ２ 往復台 ３ カム板 ４ カム溝 ５ カムフォロワー ６ カッター支持台 ７ カッター回転板 ８ 回転板支持部材 ９ 回転付与手段 １０ カッター １１ 接近離隔用カムレバー １２ 冷却空気噴射ノズル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラス管の管引き方向に沿って往復移動
   可能に設置され、ガラス管の管引き速度と同一速度で同
   一方向に同調移動し、その後、元位置へ復帰する往復台
   と、 該往復台に取付けられ、管引きされるガラス管の周囲に
   同心状に配置された環状のカム溝を有するカム板と、 該カム板のカム溝にカムフォロアーを介して係合するカ
   ッター支持台をガラス管の径方向に摺動可能に支持する
   カッター回転板と、 該カッター回転板をガラス管の周囲で旋回可能に支持
   し、前記往復台に取り付けられた回転板支持部材と、 前記カッター回転板をガラス管の全周囲に亘り正逆方向
   に交互に旋回させる回転付与手段と、 前記カッター支持台に支持されたカッターと、 前記カッター回転板の回転開始時にカッターをガラス管
   に接触させ、該カッター回転板の回転終了時にカッター
   をガラス管から離隔退避させるために前記カム溝の一定
   位置に前記カムフォロアーに対応して切換動作可能に設
   置された接近離隔用カムレバーと、 カッターの傷入れ動作終了直後にガラス管の傷部分に向
   けて冷却用空気を噴射してガラス管を切断する冷却空気
   噴射ノズルとからなることを特徴とするガラス管の切断
   装置。