JPS63285125A - 型吹き成形用プランジャ及びそれを用いた成形方法 - Google Patents

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】 （技術分野） 本発明は、ガラス又はプラスチック製品の型吹き成形に
際して用いることによって、良好なる製品を安定して製
造することのできる型吹き成形用プランジャと、それを
用いた成形方法に関するものである。

（従来技術） 従来から、壜やコツプ等のガラス又はプラスチック製品
の製造手法の一種として、溶融ガラス乃至はプラスチッ
ク塊を、所定の成形型内に収容せしめた状態下において
、その内部にエアを吹き込むことにより、該成形型の成
形キャビティに対応した外形を有する製品に仕上げる、
所謂型吹き成形手法が知られている。

ところで、このような型吹き成形に際しては、上述の如
き、エアの吹込みによる最終成形の前に、溶融ガラス乃
至はプラスチック塊に対して、エアを吹き込むための空
気吹込用穴を穿設する必要があるのであり、そのために
、例えば、ガラス製品の製造に際しては、良く知られて
いるように、仕上型内におけるエアの吹込みによる最終
成形操作に先立って、通常、所定の大きさに切断された
溶融ガラス塊（ゴブ）を、所定の粗型内に収容せしめた
状態下において、該ゴブの中に先細形状のプランジャを
潜入せしめるプレス操作を施すことにより、空気吹込用
穴を備えた溶融ガラス塊（パリソン）の形成が行なわれ
ることとなる。

ところが、かかるプランジャによるパリソンの成形に際
しては、該プランジャの外表面が、高温（通常、１１０
０〜１２００℃程度）のゴブに対して直接に接触するこ
ととなるところから、連続的な成形操作を施す場合には
、その過熱によってゴブとの離型性が悪化し、またゴブ
に対する焼きつきが惹起せしめられることとなり、その
ために製品の内面にビリ等の欠陥が生じたり、また機械
的トラブルが発生し易いといった問題点を有していたの
である。

そこで、従来では、かかるプランジャ自体を中空形状を
もって形成し、その内孔内に冷却用チューブ（インナチ
ューブ）を配置せしめて、該冷却用チューブに設けられ
た噴出孔を通じて噴出せしめられる冷却流体にて、プラ
ンジャの内孔内面を冷却するようにされていた。

（問題点） しかしながら、このような従来の手法にあっては、充分
な冷却効果を得ることが出来ず、上述の如き問題の有効
な解決手段となり得るものではなかったのである。

すなわち、かかる冷却用チューブに設けられる噴出孔は
、機械加工にて穿設せしめられるものであるために、そ
の形成が困難で装置が高価となると共に、多数設けるこ
とは、部材の機械的強度の低下に繋がるために難しく、
それ故かかる冷却機構にあっては、充分なる冷却量を設
定することが極めて困難であったのである。

（解決手段） ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として
為されたものであって、その目的とするところは、ガラ
ス又はプラスチック製品の型吹き成形に際して用いるこ
とによって、良好なる製品を安定して製造することので
きる型吹き成形用プランジャと、それを用いた成形方法
を提供することにある。

そして、かかる目的を達成するために、本発明の特徴と
するところは、ガラス又はプラスチック製品の型吹き成
形に際して、所定の成形用型内に収容された溶融ガラス
乃至はプラスチック塊中に潜入せしめられることにより
、該溶融ガラス乃至はプラスチック塊に空気吹込用穴を
穿設する型吹き成形用プランジャにおいて、連続した骨
格組織を形成する骨格自体が中空とされて、該骨格内に
空孔が形成されたセラミックス構造体における骨格間の
隙間に、所定のマトリックス材料を入り込ませて一体的
な構造と為すことにより、その骨格内に形成された空孔
を通じて流体を透過し得るようにした多孔性部材を用い
て、該多孔性部材によって、前記プランジャにおける溶
融ガラス乃至はプラスチック塊中に潜入せしめられる表
面部位の少なくとも一部を構成せしめて、かかる多孔性
部材の空孔をその表面において開口せしめることにより
、外部から供給される圧力流体を該空孔を通じて表面上
に噴出せしめ得るようにしたことにある。

また、本発明にあっては、ガラス又はプラスチック製品
の型吹き成形において、所定の成形型内に収容せしめた
溶融ガラス乃至はプラスチック塊中に型吹き成形用プラ
ンジャを潜入せしめることにより、該溶融ガラス乃至は
プラスチック塊に空気吹込用穴を穿設するに際して、連
続した骨格組織を形成する骨格自体が中空とされて、該
骨格内に空孔が形成されたセラミックス構造体における
骨格間の隙間に、所定のマトリックス材料を入り込ませ
て一体的な構造と為すことにより、その骨格内に形成さ
れた空孔を通じて流体を透過し得るようにした多孔性部
材を用い、該多孔性部材によって、溶融ガラス乃至はプ
ラスチック塊中に潜入せしめられる表面部位の少なくと
も一部を構成せしめて、かかる多孔性部材の空孔をその
表面において開口せしめることにより、外部から供給さ
れる圧力流体を該空孔を通じて表面上に噴出せしめ得る
ようにした型吹き成形用プランジャを用いて、核型吹き
成形用プランジャに対して、所定の圧力流体を供給せし
めることにより、該圧力流体をその表面上に噴出せしめ
てなる状態下において、かかる型吹き成形用プランジャ
を溶融ガラス乃至はプラスチック塊中に潜入せしめるよ
うにしたガラス又はプラスチック製品の成形方法をも、
その特徴とするものである。

（実施例） 以下、本発明を、更に具体的に明らかにするために、本
発明の一実施例について、図面を参照しつつ、詳細に説
明することとする。

先ず、第１図には、本発明に従う構造とされたガラス製
品の型吹き成形に際して用いられる型吹き成形用プラン
ジャの一実施例が示されている。

かかるプランジャ１０は、この図に示されているように
、全長に亘って円形断面を有する先細形状をもって形成
されていると共に、その内部が中空とされて、基部側端
面において開口する内孔１２が形成されている。

そして、本実施例におけるプランジャ１０にあっては、
成形操作の際、溶融ガラス塊（ゴブ）中に潜入せしめら
れる先端側部分２４が、多孔性部材１４によって構成さ
れているのである。

すなわち、かかる多孔性部材１４は、例えば、エステル
系ウレタン等の樹脂を発泡させた後、その骨格の周りに
残った膜状物質（発泡膜）を、圧縮空気等を用いて除去
することにより得られた、三次元網目構造の骨格組織を
有する合成樹脂発泡体に対して、その骨格の表面にセラ
ミックススラリー等のセラミックス材料を付着させ、更
に乾燥、焼成せしめることにより得られる、第２図に示
されている如き、全体として連続した骨格組織を形成す
る骨格１６自体が中空とされて、該骨格１６内に連続し
た空孔１８が形成された、公知のセラミックス構造体２
０を用い、かかるセラミツ・クス構造体２０を、所定の
鋳造キャビティ内に配置せしめた状態下において、該鋳
造キャビティ内に所定の金属溶湯を導いて、該金属溶湯
をその骨格間隙内に入り込ませることによって形成され
た、第３図に示されている如き、所定の鋳造金属２２内
にセラミックス構造体２０が一体的に埋設されてなる構
造を有する多孔性部材１４が、好適に用いられることと
なる。

なお、前記セラミックス構造体２０を形成するセラミッ
クス材料としては、目的とするプランジャ１０に要求さ
れる特性等に応じて、コージェライト、アルミナ、Ｓｉ
Ｃ、ムライト或いはジルコニア等が適宜選択、採用され
るものであり、また、鋳造金属２２を形成する金属溶湯
としても、プランジャ１０に求められる物理的特性等に
応じて管理された化学成分を有するものであって、例え
ば、アルミニウム合金や鋳鉄、鋳鋼或いは銅合金等が好
適に用いられることとなる。

すなわち、このような多孔性部材１４にあっては、セラ
ミックス構造体２０の多孔組織を形成する骨格１６にて
構成されるセル内に、鋳造金属２２が入り込んで、該鋳
造金属２２がセラミックス構造体２０に対してマトリッ
クスを構成してなる一体的な構造とされる一方、かかる
鋳込まれたセラミックス構造体２０における骨格１６の
空孔１８に対する金属溶湯の侵入は、該空孔１８の開口
部が閉塞状態にあることから阻止され、その空孔１８は
、連通状態に維持されることとなるのである。

′なお、このようなプランジャｌＯにあっては、かかる
多孔性部材１４にて構成される先端側部分２４を、ステ
ンレス鋼等の適当な金属材料にて形成される基部側部分
２６とは別体にて形成せしめて、その後、それらを溶接
等にて一体化せしめることによって形成することも可能
であるが、特に、好適には、前述の如き特定構造のセラ
ミックス構造体２０を、目的とするプランジャ１０の先
端側部分２４に対応する形状をもって形成せしめ、そし
て該セラミックス構造体２０を、プランジャ１０を形成
する鋳型の鋳造キャビティ内に配置せしめた状態下にお
いて、かかるプランジャ１０の鋳造操作を行なうように
することによって形成されることとなり、そしてそれに
よって、かかる鋳造と同時に、その内部にセラミックス
構造体２０が一体的に埋設されることによって、その先
端側部分が多孔性部材１４にて構成されてなる鋳造品が
形成されることとなるのである。

そして、このようにして形成された鋳造品における、多
孔性部材１４にて構成された先端側部分２４の外周面及
び内孔１２の内周面に対して、研削加工等が施されるこ
とによって、かかる多孔性部材１４内に形成された空孔
１８が、それら外周面及び内周面において開口せしめら
れ、それによって目的とするプランジャ１０が形成され
ているのである。

すなわち、このようなプランジャ１０にあっては、多孔
性部材１４にて形成された先端側部分２４において、該
多孔性部材１４の空孔１８によって、内孔１２内の空間
を外部空間に連通せしめる、三次元網目状に相互に連通
した微細な噴出孔が形成されてなる構造とされているの
である。

ところで、このような構造とされたプランジャ１０にあ
っては、溶融ガラス塊の成形操作を行なうに際して、図
示はされていないが、その基部側部分２６に形成された
、内孔１２の開口部に対して、水やエア等の所定の圧力
流体を導く供給流路が接続せしめられ、該供給流路を通
じて、かかる内孔１２内に所定の圧力流体が供給せしめ
られることとなる。

すなわち、かかるプランジャ１０において、このように
内孔１２内に供給された圧力流体は、その内部に形成さ
れた噴出孔を通じて、外表面上に噴出せしられることと
なるのであり、そしてこのようば所定の圧力流体が、外
表面上に噴出せしめられてなる状態下において、前述の
如く、かかるプランジャ１０を、所定の成形型内に収容
されたゴブに対して、その内部に潜入せしめることによ
り、該ゴブに空気吹込用穴を穿設してパリソンを形成す
る成形操作が行なわれることとなるのである。

そして、ここにおいて、上述の如き構造とされたプラン
ジャ１０にあっては、その噴出孔が、前述の特定構造を
有するセラミックス構造体２０の骨格１６内に形成され
た空孔１８にて構成されているところから、かかる噴出
孔を、ゴブ内に潜入せしめられる外表面部位の全面に亘
って略均−な分布密度をもって容易に設定することがで
きると共に、その口径を極めて微細（例えば、０．０５
〜０．３菖■２）に設定することができるのであり、そ
れによってその内部を流通せしめられる流体によって効
果的な冷却効果が発揮され得ると共に、かかる外表面上
に噴出される流体によって、高い剛性をもった流体膜を
、全面に亘って均一に形成することができるのである。

なお、前述の如く、プランジャ１０の基部側部分２６に
接続された供給流路を通じて供給せしめる圧力流体、即
ち該プランジャ１０の外表面上に噴出せしめる圧力流体
としては、前述の如き水やエアの他、潤滑油や水蒸気等
を、何れも単一にて或いはそれらを混合して用いること
が可能であり、適宜選択されるものであるが、特にかか
る圧力流体として水とエアとを混合したものを用いるこ
とによって、外表面上に噴出された水が、ゴブの熱によ
って気化せしめられることとなり、それによって一層優
れた冷却効果が発揮され得ると共に、より剛性の高い流
体膜（水蒸気膜）が形成され得ることとなるのである。

従って、このようなプランジャー１０を用いることによ
って、型吹き成形の際に、全体に亘って均一で且つ良好
な冷却効果が発揮され得ると共に、その表面上に形成さ
れる流体膜にて、該プランジャ１０のゴブ乃至はパリソ
ンに対する直接的な接触が回避され得て、良好なる離型
性が発揮され得ることとなるのであり、それによってゴ
ブ乃至はパリソンのプランジャ１０に対する溶着が有効
に防止され得、製品における欠陥の発生及び機械的トラ
ブルの回避が効果的に図られ得るのである。

また、かかるプランジャ１０にあっては、ゴブ乃至はパ
リソンに対して、直接的に接触するものではないところ
から、形成されるパリソンの表面におけるキズの防止と
その平滑化が効果的に図られ得るのであり、それによっ
て製品の強度（特に、衝撃強度）が有効に向上され得る
といった効果をも有しているのである。

さらに、かかるプランジャ１０にあっては、その外表面
に対する潤滑油等の塗布が不要とされることから、成形
操作の安全性及び労力の軽減が有利に図られ得ると共に
、成形サイクルの向上をも効果的に達成され得ることと
なるのである。

そしてまた、このようなプランジャ１０にあっては、従
来の如き冷却用チューブを設ける必要がなく、またかか
るプランジャ１０における噴出孔は、後加工によるもの
ではなく、その製造が極めて容易であるところから、装
置の構造の簡素化が有効に図られ得ると共に、上述の如
き、優れた効果を奏し得るプランジャを、容易に且つ低
コストにて製造することができるのである。

因みに、本実施例に従う構造とされたプランジャ１０を
用い、圧力流体として、エアを１．０〜１゜２ｋｇ／ａ
＋！（ゲージ圧）に加圧せしめたもの、或いは０．２〜
０．５　ｋｇ／　ｃｊ　（ゲージ圧）に加圧せジメタエ
アと１．０〜１．２　ｋｇ／ｃｊ　（ゲージ圧）に加圧
せしめた水とを混合せしめたものを用いて、それぞれ、
供給流路を通じて、その内孔１２内に供給せしめた状態
下においてゴブの成形操作を行ったところ、それらのエ
ア或いは水がプランジャ１０の外表面から噴出せしめら
れ、またかかる水がコブの熱によって気化されて水蒸気
膜を形成することにより、そこに流体膜が形成され、良
好なる成形を安定して実施することができたこと、そし
て、特に、このようにして得られたパリソンにて形成さ
れた製品の強度が、従来の製品に比して３０〜５０％向
上され得たことが確認されている。

以上、本発明に従う構造とされた型吹き成形用プランジ
ャ及びそれを用いた成形方法の実施例について詳述して
きたが、これらは文字通りの例示であって、本発明は、
かかる具体例にのみ限定して解釈されるものではない。

例えば、前記実施例におけるプランジャ１０にあっては
、ゴブ中に潜入せしめられる先端側部分２４が、全体に
亘って多孔性部材１４にて構成されていたが、その一部
のみを多孔性部材にて構成するようにしても良い。

また、前記実施例におけるプランジャ１０にあっては、
その内部に内孔１２が設けられ、壁部の肉厚が全体に亘
って略均−とされていることによって、噴出される圧力
流体の噴出圧延いてはその噴出量の均一化が図られてい
たが、特に例示の如き多孔性部材１４にあっては、その
内部に形成された空孔１８が、三次元的に連続したもの
であることから、中実状をもって形成せしめて、その基
部側において、内部に形成された空孔１８内に連通する
流体供給孔を設けるようにすることも可能である。

さらに、本発明に用いられるセラミックス構造体２０に
あっても、例示の如き三次元網目構造を有するものに限
定されるものではなく、その他、剣山状や櫛状等の他の
骨格構造を有するものを用いることも可能である。

加えて、前記実施例においては、溶融ガラス塊の成形に
際して用いられるプランジャに対して、本発明を適用し
た一例を示したが、本発明は、溶融プラスチック塊の成
形に際して用いられるプランジャに対しても、同様に適
用され得るものであり、それによって前記実施例と同様
の効果を何れも有効に奏し得るものであることは、勿論
である。

その他、−々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識
に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様に
おいて実施され得るものであり、ま・たそのような実施
態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも本発明
の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもない
ところである。

（発明の効果） 上述の説明から明らかなように、本発明に係る型吹き成
形用プランジャにあっては、その内部に、多数の流体流
路としての空孔を、容易に設定することができることか
ら、該空孔内に冷却流体を供給することによって、優れ
た冷却効果が発揮され得ると共に、かかる空孔が極めて
微細な口径をもって形成され得ることから、該空孔を通
じて噴出せしめられる圧力流体によって、流体膜を、プ
ランジャの表面上において高い剛性をもって形成するこ
とができるのである。

従って、このような型吹き成形用プランジャを用いるこ
とによって、型吹き成形の際に、その表面上に形成され
る流体膜にて、プランジャの溶融ガラス乃至はプラスチ
ック塊に対する直接的な接触が回避され得て、良好なる
離型性が発揮され得ることとなるのであり、それによっ
て製品における欠陥の発生及び機械的トラブルの回避が
効果的に図られ得、良好なる製品を安定して製造するこ
とができるのである。

そしてまた、本発明に係る型吹き成形用プランジャにあ
っては、圧力流体の噴出孔が、セラミックス構造体の骨
格内に形成された空孔にて構成されるものであるところ
から、上述の如き、優れた効果を奏し得るプランジャを
、容易に且つ低コストにて製造することができるのであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従う構造とされたプランジャの一実施
例を示す縦断面説明図であり、第２図はかかるプランジ
ャの製造に際して好適に用いられるセラミックス構造体
の要部を拡大して示す断面説明図であり、第３図はかか
るセラミックス構造体を用いて形成された多孔性部材の
要部を拡大して示す断面説明図である。 １０ニブランジヤ　１２．内孔 １４：多孔性部材　１６：骨格 １８：空孔　　　　２０：セラミックス構造体２２：鋳
造金属 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガラス又はプラスチック製品の型吹き成形に際し
   て、所定の成形用型内に収容された溶融ガラス乃至はプ
   ラスチック塊中に潜入せしめられることにより、該溶融
   ガラス乃至はプラスチック塊に空気吹込用穴を穿設する
   型吹き成形用プランジャにおいて、 連続した骨格組織を形成する骨格自体が中空とされて、
   該骨格内に空孔が形成されたセラミックス構造体におけ
   る骨格間の隙間に、所定のマトリックス材料を入り込ま
   せて一体的な構造と為すことにより、その骨格内に形成
   された空孔を通じて流体を透過し得るようにした多孔性
   部材を用いて、該多孔性部材によって、前記プランジャ
   における溶融ガラス乃至はプラスチック塊中に潜入せし
   められる表面部位の少なくとも一部を構成せしめて、か
   かる多孔性部材の空孔をその表面において開口せしめる
   ことにより、外部から供給される圧力流体を該空孔を通
   じて表面上に噴出せしめ得るようにしたことを特徴とす
   る型吹き成形用プランジャ。
2. （２）ガラス又はプラスチック製品の型吹き成形におい
   て、所定の成形型内に収容せしめた溶融ガラス乃至はプ
   ラスチック塊中に型吹き成形用プランジャを潜入せしめ
   ることにより、該溶融ガラス乃至はプラスチック塊に空
   気吹込用穴を穿設するに際して、 連続した骨格組織を形成する骨格自体が中空とされて、
   該骨格内に空孔が形成されたセラミックス構造体におけ
   る骨格間の隙間に、所定のマトリックス材料を入り込ま
   せて一体的な構造と為すことにより、その骨格内に形成
   された空孔を通じて流体を透過し得るようにした多孔性
   部材を用い、該多孔性部材によって、溶融ガラス乃至は
   プラスチック塊中に潜入せしめられる表面部位の少なく
   とも一部を構成せしめて、かかる多孔性部材の空孔をそ
   の表面において開口せしめることにより、外部から供給
   される圧力流体を該空孔を通じて表面上に噴出せしめ得
   るようにした型吹き成形用プランジャを用いて、該型吹
   き成形用プランジャに対して、所定の圧力流体を供給せ
   しめることにより、該圧力流体をその表面上に噴出せし
   めてなる状態下において、かかる型吹き成形用プランジ
   ャを溶融ガラス乃至はプラスチック塊中に潜入せしめる
   ことを特徴とするガラス又はプラスチック製品の成形方
   法。