JP2007277083A - Ｉ．ｓ．機械用のモールド冷却システム - Google Patents

Abstract

【課題】Ｉ．Ｓ．機械用のモールド冷却システムを提供する。
【解決手段】モールドに、これらのモールドの端部又はそれらの長さの中間のいずれかに形成された垂直方向冷却穴に冷却空気を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、Ｉ．Ｓ．型ガラス製品形成機のブローステーション（ｂｌｏｗ ｓｔａｔｉｏｎ）のモールドの冷却に関する。

Ｉ．Ｓ．（Ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ Ｓｅｃｔｉｏｎ）型機械でのガラス容器の製造において、ガラスは、モールド開閉機構（機械のブランクステーション）によって支持された２つのモールド部材を含むブランクモールド又はパリソンモールドにガラスのゴブを送出することによって形成される。モールドキャビティ内のガラスは、モールドキャビティ内に上方に移動するプランジャーによってパリソンに形成できる（ガラスの下部分は、モールドのネックリングに押し込まれて、最終的なボトルの口（ｆｉｎｉｓｈ）を形成する）。次いで、プランジャーが引っ込められ、ボトルの口のところで保持されたパリソンがブランクステーションから取り出されてブローステーションに送られ、ここでブローモールドのキャビティ内の所要の形状にブロー成形される。

ブランクモールド及びブローモールドを冷却する必要があり、これは、一般的には、欧州特許第１０２８２０号明細書に示されているように、モールド部材の下端面から上端面まで垂直方向に貫通する冷却通路をモールド部材に設け、モールドが閉じているときにプレナムチャンバからこれらの通路に（上部から、または下部から）冷却空気を提供することによって行われる。このモールドを冷却する方法には幾つかの利点がある。これらの利点の一つは、所与の空気圧及び所与の冷却通路寸法の冷却効果を計算できるということである。

冷却空気をこれらの冷却穴の上部又は下部に供給する代わりに、欧州特許出願第０５７６７４５号には、穴の上部及び下部の間の所定の位置でこれらの冷却穴に冷却空気を供給して冷却空気がこの入口からこれらの穴を通って上方及び下方に移動するようにしたシステムが開示されている。
欧州特許第１０２８２０号 欧州特許出願第０５７６７４５号

本発明の目的は、ガラス製品製造機のブローモールドの改良された冷却を提供することである。

そのため、本発明は、Ｉ．Ｓ．ガラスボトル製造機において、一対の向き合ったモールド半部を含むブローモールドを有し、前記モールド半部の各々が、係合面、外面、上面、及び下面を有する、ブローステーションであって、前記モールド半部が、機械加工サイクル内で、前記係合面が係合してパリソンをボトルにブロー成形できるモールドキャビティを形成する閉位置と、開位置との間で移動できるように構成されている、ブローステーション、前記モールド半部の各々に設けられた冷却通路の垂直アレイであって、前記冷却通路が、前記モールドの前記上面に上端を有し、前記モールドの前記下面に下端を有するように構成されている、垂直アレイ、前記モールド半部の各々の前記外面に形成された穴手段であって、前記上面と前記下面との間にある途中位置で前記冷却通路の前記垂直アレイと連通する穴手段、前記モールド半部が前記閉位置にあるとき、前記冷却通路の前記アレイの選択された端部に冷却空気を供給するための手段と、前記モールドが前記モールド閉位置と前記モールド開位置との間の任意の位置に配置されているときに前記穴手段に冷却空気を供給するための手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明のこの他の目的及び利点は、明細書の以下の部分から、及び本発明の原理を組み込んだ現在の好ましい実施例を法令の定めるところに従って例示する添付図面から明らかになるであろう。

Ｉ．Ｓ．機械（ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ ｓｅｃｔｉｏｎ ｍａｃｈｉｎｅ）は、溶融ガラスのゴブをブランクステーションでパリソンに形成し、形成したパリソンをブローステーションに送出する。ここで、２つの向かい合ったブローモールド半部２（図１参照）及び閉じられたモールド半部によって捕捉されるモールド底部５４（図２参照）によって、パリソンを（フィニッシュダウン（ｆｉｎｉｓｈ ｄｏｗｎ）から）包囲する。各モールド部材２は、全体に半円筒形の形状であり、全体に円筒形の外面３と、モールド凹所５（図２参照）と、上面４とを含む。上面４と隣接して２つのフランジ状のラグ６、８が設けられており、これらのラグにより、モールド部材をモールド機構内で支持できる。モールド部材２は、このモールド部材を通って上面４から平らな下面１２まで垂直方向に延びる、直線状の冷却通路１０の全体に円形の内側の第１アレイを備えている。モールド部材は、更に、モールド部材を通ってモールドの円筒形の外面と近接して上面４から下面１２まで垂直方向に延びる直線状の冷却通路１４の円形の外側の第２アレイを備えている。モールド部材は、更に、所望の通りに冷却を行うのに必要とされるように、別の冷却通路、例えば通路１７を含む。これらの通路１７は、平らなモールド側部１３の領域で円筒形の外面３の端部分と近接して配置された第２アレイの延長部であってもよい。第１アレイの内側にある通路１８は、必要とされる場合に負圧をモールドに供給するために設けられている。外面３には、円筒形状の表面部分のほぼ中間の高さのあたりに、凹所１６が形成されている。この凹所は、モールド部材２の円筒形部分のまわりで、水平方向に、周方向に延び、第２アレイの通路１４の各々の幅の半分に亘って延びる深さを有しており、かくして、凹所１６は通路１４に対して直接開いている。

図２は、ダブルゴブ(double gob)ガラスボトル製造機のブローステーションのモールド機構を示す。このモールド機構は、一対のアーム２０、２２を有し、これらのアームは、機械のテーブル（図示せず）に固定された垂直シャフト２４に取り付けられている。これらのアームは、図２に示す開位置（ｏｐｅｎ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）と閉位置（ｃｌｏｓｅｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）との間で、周知の機構（図示せず）によって移動できる。モールドアーム２０を詳細に説明するが、アーム２２の構造はほぼ同じであるということは理解されよう。モールドアーム２０は、上延長部２１及び下延長部２３を備えている。上延長部２１は、２つのモールド支持***部２７を持つハンガー部材２６を支持する。これらの支持***部は、フランジ状のラグ６、８を***部２７上に係合させることによって、二つのモールド部材２を支持するようになっている。ハンガー部材２６の下方で、アーム２０の下延長部２３が、空気供給チャンバ２８を支持する。このチャンバ２８（図３参照）は、ベース壁３０と、Ｖ形状側壁３２と、強化内壁３３と、上壁３４とによって形成される。モールド部材２に面するチャンバ２８の部分には、開口部３８を境界づける湾曲した表面３６が設けられている。これらの表面は、凹所１６の境界の周囲で二つのモールド部材の外面３の周囲と係合するようになっている。ベース壁３０には、チューブ４２及び４４とスイベル継手４６及び４８とによって制御バルブＶ１、Ｖ２に連結される開口部４０が形成されている。制御バルブＶ１、Ｖ２は、加圧冷却空気供給装置に連結されている。バルブＶ１、Ｖ２は、機械のテーブル（図示せず）に固定されている。バルブＶ１、Ｖ２は、機械の両側でチャンバ２８に冷却空気を供給するということは理解されよう。

ベースプレート５２が機械のテーブルに固定される。ベースプレートは、上方に向いた出口５４の所定のパターンを有する。このパターンは、モールド部材が閉位置にあるときのモールド部材の冷却通路１０、１４、１７、及び１８の下端のパターンと対応する。プレート５２の下に固定されたベースプレートプレナムチャンバ５５（図７参照）から空気が出口５４に均等な圧力で供給される。

図７に示すように、加圧冷却空気源６０は、加圧冷却空気を、第３制御バルブ（Ｖ３）６６を介してプレナムチャンバ５５に供給し、第１制御バルブ（Ｖ１）６２を介して左空気供給チャンバ２８に供給し、及び第２制御バルブ（Ｖ２）６４を介して右空気供給チャンバ２８に供給することができる。セクションタイミング制御装置６８は、各セクションサイクル中、これらのバルブの各々をオンにしたりオフにしたりできる。

本発明による機械の使用中、１サイクルは、モールド部材が図２に示すように開いているときに開始であると考えることができる。好ましくは、この段階で第１および第２の制御バルブＶ１、Ｖ２が作動して、冷却空気をチャンバ２８に、従って、４つのモールド部材の凹所１６に提供する。冷却空気は、モールド部材の凹所１６に進入すると、冷却通路１４の上部分を通って上方へ、又は冷却通路１４の下部分を通って下方へのいずれかへ通過できる。モールド部材２がガラスパリソンの周囲で閉じているとき、チャンバ２８への空気の供給を停止でき、第３制御バルブＶ３を作動させて冷却空気をプレート５２の穴５４に供給し、モールド部材の冷却通路１０、１４、及び１７を通して上方へ通過させる。モールド部材が開かれたとき、全ての冷却通路へのこの空気供給がオフにされ、空気を再びチャンバ２８に、従って凹所１６及び冷却通路１４に供給できる。

凹所１６が冷却通路１４を遮るように存在することが、軸線方向冷却システムでの冷却効果の通常の計算を妨げないということがわかっている。好ましくは、チャンバ２８が提供する過度の冷却は、サイクルで最大約３００°まで提供される。過度の冷却がモールド部材の垂直方向温度分布に及ぼす効果は、モールド部材の凹所１６の正確な高さ方向位置によって、所望の通りに変化させることができる。

実際、例示の構成により、ブローモールド部材２の冷却を非常に柔軟に制御できる。モールドが閉じられている場合に出口５４から軸線方向冷却が行われるとき、所望であれば、空気をモールド部材２の凹所１６に、連続的に、機械加工サイクル全体に亘って供給できる。

所望であれば、いくつかの空気通路を塞ぐことによって、モールドの冷却を変更できる。例えば、モールドの温度の垂直方向分布が、モールド下部が上部よりも高い温度になっている場合には、凹所１６から上方に延びる通路１４の幾つかを塞ぎ、これらの通路の凹所１６から下方に延びる部分を塞がずにそのままにしておくことによって、更に冷却を行うことができる。かくして、凹所１６から上方に差し向けられるよりも多くの冷却空気が凹所１６から下方に差し向けられる。

図４及び図５は、図２のモールド機構においてモールド部材２の代わりに使用できる変形例のモールド部材１０２を示す。モールド部材１０２のいくつかの部分には、図１のモールド部材２におけるのと同じものである場合には、同じ参照番号を付してあることが理解されよう。モールド部材１０２が、凹所１６の代わりに、モールド部材の外面１０３から、図１の通路１４と対応する長手方向に延びる冷却通路１１４まで、全体に半径方向に延びる一連の通路１０４を備えているという点で、モールド部材１０２はモールド部材２と異なっている。これらの通路１０４は、冷却通路の外アレイの選択された冷却通路１１４内に、これらの冷却通路の両端部の間で空気を導入するための追加の手段として役立つ。図５は、モールド部材１０２の断面を示し、通路１０４が所定の平面内にあり、且つすべての通路１０４が冷却通路１１４に対して直角に延びることを示す。

図６には、図４及び図５の変形例のモールド部材の別の変形例を示す。わかるように、この変形例では、冷却通路２０４は、モールド部材１０２の外面１０３から、長手方向に延びる冷却通路１１４まで延びているが、通路１０４のように所定の平面内にあるのではなく、通路２０４は冷却通路の軸線に対して傾斜している。

モールド部材１０２の構造により、ブローモールド用の部材の冷却を自在に制御できる。図１、図２、及び図３に関して上文中に論じたように、追加の冷却空気が提供される機械加工サイクルの時間を変化させることができるばかりでなく、通路１０４又は２０４の角度及び位置を変化させることができ、これによりモールド部材内で冷却を局所的に行うことができ、及びかくして例えば使用時のモールド部材のホットスポットを減少できる。

本発明を具体化した、Ｉ．Ｓ．機械で使用されるブローモールドのモールド部材の図である。 モールド機構の概略斜視図である。 冷却空気チャンバを下から見た図である。 本発明を具体化した変形例のモールド部材の図１と同様の図である。 図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。 更なる変形例のモールド部材の図５と対応する断面図である。 冷却システム用の制御システムを示す図である。

符号の説明

２ ブローモールド半部 ３ 外面
４ 上面 ５ モールド凹所
６、８ ラグ １０ 冷却通路
１２ 底面 １３ モールド側部
１４ 冷却通路 １６ 凹所
１７ 通路 １８ 通路
２０、２２ アーム ２１ 上延長部
２３ 下延長部 ２４ 垂直シャフト
２７ モールド支持***部 ２６ ハンガー部材
２８ 空気供給チャンバ ３０ ベース壁
３２ Ｖ形状側壁 ３３ 強化内壁
３４ 上壁 ３６ 表面
３８ 開口部 ４０ 開口部
４２、４４ チューブ ４６、４８ スイベル継手
５４ モールド底部

Claims (5)

1. Ｉ．Ｓ．ガラスボトル製造機において、
   一対の向き合ったモールド半部を含むブローモールドを有し、前記モールド半部の各々が、係合面、外面、上面、及び下面を有する、ブローステーションであって、前記モールド半部が、機械加工サイクル内で、前記係合面が係合してパリソンをボトルにブロー成形できるモールドキャビティを形成する閉位置と、開位置との間で移動できるように構成されている、ブローステーション、
   前記モールド半部の各々に設けられた冷却通路の垂直アレイであって、前記冷却通路が、前記モールドの前記上面に上端を有し、前記モールドの前記下面に下端を有するように構成されている、垂直アレイ、
   前記モールド半部の各々の前記外面に形成された穴手段であって、前記上面と前記下面との間にある途中位置で前記冷却通路の前記垂直アレイと連通する穴手段、
   前記モールド半部が前記閉位置にあるとき、前記冷却通路の前記アレイの選択された端部に冷却空気を供給するための手段と、
   前記モールドが前記モールド閉位置と前記モールド開位置との間の任意の位置に配置されているときに前記穴手段に冷却空気を供給するための手段と
   を備えたことを特徴とする、Ｉ．Ｓ．ガラスボトル製造機。
2. 請求項１に記載のＩ．Ｓ．ガラスボトル製造機において、
   前記途中位置は、前記上面と前記下面との間のほぼ中間であることを特徴とする、Ｉ．Ｓ．ガラスボトル製造機。
3. 請求項１に記載のＩ．Ｓ．ガラスボトル製造機において、
   前記冷却空気をモールド半部の前記穴手段に供給するための前記手段は、
   前記モールド半部の一方を支持するようになっているモールドアームを含み、
   前記モールドアームは、前記モールド開位置と前記モールド閉位置との間で移動でき、
   前記モールドアームは、支持されたモールド半部の前記穴手段と連通する出口手段を持つ空気チャンバを含み、
   更に、
   前記空気チャンバに空気を供給するための制御自在のバルブを備えた空気供給手段と、
   前記制御自在のバルブを作動するための制御手段と
   を含むことを特徴とする、Ｉ．Ｓ．ガラスボトル製造機。
4. 請求項３に記載のＩ．Ｓ．ガラスボトル製造機において、
   前記穴手段は、前記モールド半部の円形の表面に形成された水平方向に延びる連続した凹所であり、前記通路群の各通路の断面の約半分を含む、Ｉ．Ｓ．ガラスボトル製造機。
5. 請求項３に記載のＩ．Ｓ．ガラスボトル製造機において、
   前記穴手段は、前記冷却通路群の各々と連通した穴を含む、Ｉ．Ｓ．ガラスボトル製造機。

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