JPH07509213A - Glassware manufacturing method and equipment - Google Patents
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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。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】 ガラス器具製造法および装置 技術分野 本発明はガラス成形装置に関し、さらに詳しくはガラス溶融体または半溶融体の バッチからガラス器具を成形するのに使われるグイ、パンチ、成形リングなどを 含むガラス成形装置を使用してガラス器具を製造する方法に関し、とくにガラス 器具製造法および装置に言及する。[Detailed description of the invention] Glassware manufacturing method and equipment Technical field The present invention relates to a glass forming apparatus, and more particularly, to a glass forming apparatus for forming a glass melt or a semi-molten material. Gui, punches, molding rings, etc. used to mold glassware from batches. 2. A method of manufacturing glassware using glass forming equipment including glass forming equipment. References are made to methods and apparatus for manufacturing instruments.
背景技術 溶融または半溶融ガラスからガラス器具を成形するとき、とくに重要なことは、 成形される物体のバッチと成形装置間の激しい熱伝達である。ガラス器具の成形 が一般に４００℃から６５０℃という高温で実施されることは周知であり、した がって作業の周期的なペース、すなわち、成形率、成形装置の寿命、製造される ガラス器具の質などが依存するいろいろな問題が生じる。それが故にガラス成形 装置の均質かつ迅速な温度調節の問題解決が、早急に望まれているのである。Background technology When forming glassware from molten or semi-molten glass, it is especially important to: There is intense heat transfer between the batch of objects being molded and the molding equipment. Glassware molding It is well known that this is generally carried out at a high temperature of 400°C to 650°C, and Therefore, the cyclical pace of work, i.e. the forming rate, the lifespan of the forming equipment, the manufactured Various problems arise that depend on the quality of the glassware. That's why glass molding There is an urgent need for a solution to the problem of homogeneous and rapid temperature control of equipment.
均質な温度調節に関連する前者の問題は、成形装置の温度をガラス成形工程が最 適となる限られた温度範囲に保つ必要性と関係ある。最低限温度よりも低い温度 でのガラス成形は、成形装置温度がほんのわずか急に下がっただけで、冷たい感 じ、波状、浅割れなどの欠点が発生するため、その光学的ならびに機械的特徴が 影響を受け、成形されるガラス器具の質低下に結びつくので危険である。The former problem, which is related to uniform temperature control, is due to the fact that the temperature of the forming equipment is It has to do with the need to maintain a certain temperature range within a certain range. Temperature lower than minimum temperature When molding glass in The optical and mechanical characteristics of the This is dangerous because it can lead to a decline in the quality of glassware that is affected and formed.
成形温度上限よりも高い温度でのガラス成形は、成形表面が過熱され、成形表面 に液体ガラス溶融体がくっついてしまう。粘着状態は広がることもあり、そうな ると全ガラス成形ラインが緊急閉鎖に追い込まれ、成形装置の清浄あるいは全体 の取換えが必要となり悲惨である。Glass molding at a temperature higher than the upper limit of the molding temperature will cause the molding surface to overheat and The liquid glass melt sticks to the glass. The sticky state can spread, and The entire glass molding line was forced to shut down immediately, and the molding equipment had to be cleaned or completely cleaned. This is a disaster as it requires replacement.
後者の問題は、成形装置を限られた温度範囲に維持することが成形装置からの異 強度熱撤回により妨げられるという事実に関連し、それは成形される製品の幾何 学的パラメーターとガラスの等級にかかつている。熱撤回率はガラスの凝固率、 製品の厚み、ならびにその個々の部分の幾何図形的配置にかかつている。作られ るガラス器具が、種々のタイプの光拡散器の特徴であるが、広い平らな面積、曲 線面積、あるいは鋭角の面積を有するとき、あるいは先端に広いカラーを有する ときは、製品の種々の面積間の熱伝達率は大きく異なり、様々な欠点やガラスの ひび割れの発生をもたらす。The latter problem is caused by the fact that maintaining the molding equipment within a limited temperature range requires It is related to the fact that the strength is hindered by heat withdrawal, and it depends on the geometry of the product to be formed. It depends on the chemical parameters and the glass grade. The heat withdrawal rate is the solidification rate of glass, It depends on the thickness of the product as well as the geometric arrangement of its individual parts. made Various types of light diffusers are characterized by glassware that is large, flat, curved. When it has a linear area or an acute angle area, or it has a wide collar at the tip. When the heat transfer coefficient between various areas of the product varies greatly, due to various defects and glass This results in the formation of cracks.
ガラス成形で非常に重要なことは、成形装置の構成部分が頑丈に作られるために 厚みに違いがあること、したがって、熱容量と熱伝達率に違いがあることである 。What is very important in glass molding is that the components of the molding equipment are made sturdy. There are differences in thickness and therefore in heat capacity and heat transfer coefficient. .
これまでに知られているガラス成形装置の温度調節法ならびにその構成部品と要 素の構造は、種々の等級のガラス別だけでなく（長短、つまり、凝固が早いがゆ っくりか）、成形率、装置の個々の部分のためにも、別々に開発されたものであ る。したがって、熱と成形装置および製品の機械的状況は、お互いにほどきよう がないほど絡み合っていて、そのような装置における種々の等級のガラスの応用 性に、またガラス成形の作業率に、ひいては装置の生産性に実質的な限界をもた らす。Temperature control methods for glass forming equipment known so far, as well as their components and requirements. The structure of the element is not only divided into various grades of glass (long and short, that is, it solidifies quickly, but ), the molding rate, and the individual parts of the equipment were also developed separately. Ru. Therefore, the heat and mechanical conditions of the forming equipment and the product should be disentangled from each other. Application of various grades of glass in such equipment This poses a practical limit to the productivity of glass forming, the work rate of glass forming, and the productivity of the equipment. Ras.
現在知られているガラス器具成形法および装置（米国、Ａ４，７９０，８６７） は、成形率の変化に合わせるために異なる率での熱撤回のための改善された冷却 システムをもつものである。Currently Known Glassware Forming Methods and Apparatus (United States, A4,790,867) Improved cooling for heat withdrawal at different rates to match molding rate changes It has a system.
上記の方法および装置は成形要素を冷却するためのシステムを確立するのに役立 ち、同じ成形装置を使って、広い範囲の作業率と調和がとられる。The above methods and devices serve to establish a system for cooling molding elements. Therefore, using the same molding equipment, a wide range of work rates can be accommodated.
しかし、該方法および装置は、溶融ガラスに接触するガラス成形表面がら十分な 熱撤回を得ることができない。これは冷却システムの高加熱遅れが原因である。However, the method and apparatus do not provide adequate protection from the glass forming surfaces that contact the molten glass. Can't get heat withdrawal. This is due to the high heating delay of the cooling system.
この特殊な場合には、成形要素（例、パンチ）は、ただちにおたがいと接触し合 い、異なる熱導電率を特徴とする３つの金属層、つまり、パンチボディ、低溶融 物（しんちゅうをかぶせるはんだ）、温度調節要素（冷却ユニット）、からなる 構造とみなされる。溶融ガラスと接触する表面から冷却水への熱伝達は、熱伝導 によってのみ温度調節要素のダクトに進むと認められることは、容易に理解でき よう。該熱伝達工程は、物体の熱導電率、層の厚みなど、極めて多くの要因で決 定され、かなりのタイムラグを特徴とすることは一般に知られている。In this special case, the forming elements (e.g. punches) immediately come into contact with each other. three metal layers characterized by different thermal conductivity, i.e. punch body, low melting It consists of a material (solder to cover the brass), a temperature control element (cooling unit), considered a structure. Heat transfer from the surface in contact with the molten glass to the cooling water is by thermal conduction. It is easy to understand that it is only allowed to proceed to the duct of the temperature regulating element. Good morning. The heat transfer process is determined by numerous factors, such as the thermal conductivity of the object and the thickness of the layers. It is generally known that it is characterized by a considerable time lag.
ついてながら、該冷却システムは、各ガラス器具成形サイクル内で生じる成形表 面の温度における急激な変化に迅速に対処（つまり、熱を撤回）できない。この ように、成形率が増加したときに、ガラス溶融体に接触する成形表面は冷却シス テムのタイムラグにより過熱されることがあり、それによりガラスは該表面に（ つついてしまうことになりがねない。However, the cooling system cools the molding surface that occurs within each glassware molding cycle. Unable to quickly react to sudden changes in surface temperature (ie, withdraw heat). this As the forming rate increases, the forming surface in contact with the glass melt is affected by the cooling system. The time lag of the surface may cause the glass to overheat ( You may end up getting poked.
この問題は、該方法と装置により、温度調節要素が異なる金属から作られ、壁の 厚みを変えて成形条件の変化に適合させるためにそのうちの１つを別のものに変 えているという事実によりいくぶん解決される。かくして、高い作業率は、はど ほどの熱導電率を有する金属、例えば、ステンレススチールから作った薄い温度 調節要素を使用するし、一方低い作業率は高い熱導電率を有するアルミニウムな どの物質から作った厚壁の要素を使用する。This problem is solved by the method and device in which the temperature regulating elements are made from different metals and One of them can be changed to another in order to change the thickness and adapt to changing molding conditions. This is somewhat resolved by the fact that Thus, a high work rate A thin metal made from a metal with a moderate thermal conductivity, such as stainless steel Adjustment elements are used, while low working rates are made of aluminum with high thermal conductivity. Use thick-walled elements made from any material.
これは、しかし、全体として冷却システムのタイムラグの問題解決にはならず、 部分的解決にすぎないが、それは成形表面がら冷却水への熱伝達工程そのものが 同じで（つまり、多層壁を通る熱伝達）、量的にほとんど変化がないためである 。This, however, does not solve the cooling system lag problem as a whole; Although this is only a partial solution, it is due to the heat transfer process itself from the molding surface to the cooling water. is the same (i.e. heat transfer through multilayer walls) and changes little quantitatively. .
このように、前述の方法と装置は、冷却装置の高効率が不十分なため、限られた ガラス成形温度範囲でしか適用できない。Thus, the aforementioned method and device have limited benefits due to the insufficient high efficiency of the cooling device. Applicable only within the glass forming temperature range.
同時に、温度調節要素を作ることとガラス成形工程中の変化は、この工程の活力 を減じ、操業に不都合である。At the same time, making temperature regulating elements and changes during the glass forming process are the vitality of this process. This is inconvenient for operations.
ガラス器具製造の現状技術でのもう一つの方法としては（米国、Ａ３，２８５゜ ７２８Ｌ溶融ガラスのバッチを供給し、ガラス成形装置の助けでガラス器具を成 形する方法が知られているが、そのガラス成形装置は内部がガラス成形温度で活 発に蒸発し得る物質を供給する少なくとも一つの中空の成形要素を混入し、この 方法では水銀が、成形要素を成形温度まで予熱し、該物質の温度調節を成形温度 の範囲内で可能とする物質として使用される。該方法は、少なくとも一つの成形 要素が気密空間を有し、ガラス成形温度で活発に蒸発することが可能で、かつ該 物質の温度調節をガラス成形温度の範囲内でおこなうための温度調節要素を有す る物質が供給されるガラス成形設備からなる装置で実施される。Another method using the current technology for manufacturing glassware is (USA, A3,285° Feed a batch of 728L molten glass and form glassware with the help of glass forming equipment However, the inside of the glass forming equipment is activated at the glass forming temperature. incorporating at least one hollow molded element supplying a vaporizable substance into the vapor; In the method, mercury preheats the molding element to the molding temperature and adjusts the temperature of the material to the molding temperature. It is used as an enabling substance within the scope of. The method includes at least one molding step. The element has an airtight space, is capable of actively evaporating at the glass forming temperature, and It has a temperature control element to control the temperature of the substance within the glass forming temperature range. The process is carried out in an apparatus consisting of glass forming equipment fed with materials.
該方法および装置は、ガラス成形の作業率を変える過程で溶融物体のバッチを成 形するとき、ガラス成形要素の成形表面温度を調節できる。The method and apparatus form batches of molten material in the process of varying glass forming work rates. When forming, the forming surface temperature of the glass forming element can be adjusted.
該方法および装置は、しかしながら、冷却システムの高タイムラグにより、ガラ ス成形要素の成形表面から十分な熱撤回をおこなうことができないが、これはガ ラス成形要素の内部空間、例えば、パンチが水銀で満杯となっている、つまり、 ダイに送られるパンチ上に成形されるガラス器具のてっぺんまで一杯になってい るという事実による。この場合、パンチは液体水銀でできた内部流入を有する頑 丈な全金属構造とみなされる。したがって、成形表面からの熱撤回はパンチ物質 の熱導電率と水銀の熱導電率により大きく決定される。熱伝導による金属の熱生 長速度は不適当にも高いので、本冷却システムはガラス成形設備要素の成形表面 の温度における、ガラス器具成形工程で起こりがちな突然の変化に迅速に対処す ることはできない。The method and apparatus, however, suffer from high temperature lag due to the high time lag of the cooling system. There is insufficient heat withdrawal from the molding surface of the molded element; The internal space of the lath forming element, e.g. the punch, is filled with mercury, i.e. The glassware that is formed on the punch that is sent to the die is filled to the top. Due to the fact that In this case, the punch is a rigid one with an internal inflow made of liquid mercury. It is considered a long all-metal construction. Therefore, the heat withdrawal from the forming surface is caused by the punch material It is largely determined by the thermal conductivity of mercury and the thermal conductivity of mercury. Heat generation in metals due to heat conduction Since the longitudinal velocity is unreasonably high, the present cooling system quickly react to sudden changes in temperature that often occur during the glassware forming process. I can't.
さらには、該方法および装置は、成形されるガラス器具の幾何学的形状や厚みに 関係なく成形表面に均等な温度分布を与えることができない。Furthermore, the method and apparatus are capable of adjusting the geometry and thickness of the glassware being formed. Regardless, it is not possible to provide an even temperature distribution on the molding surface.
溶融ガラスに接触する成形表面の温度分布は、ガラス成形過程において均一では ない。一般に、高温領域は成形要素の中間部にあり、上部は低温である。このこ とはガラス器具のてっぺんに局部的なストレスを与えることになり、それはしば しば微亀裂となる。成形表面上のそのような不均一な温度分布は、また製造され るガラス器具の幾何学的形状や厚みによっても影響を受ける。このように、ガラ ス器具が鋭角で厚い壁の部分を有していたり、平らな広い部分を有していると、 熱伝達ひいては成形表面の温度はそのような部分で太き（異なる。このために成 形されるガラス器具の質と範囲を決定づけるもっとも重要な要因の一つが、ガラ ス溶融体と接触する成形表面の等温条件なのである。The temperature distribution of the forming surface that comes into contact with molten glass is not uniform during the glass forming process. do not have. Generally, the hot area is in the middle of the molding element, with the top being cooler. this child This creates localized stress on the top of the glassware, which is often This often results in microcracks. Such uneven temperature distribution on the molding surface is also produced It is also influenced by the geometry and thickness of the glassware used. In this way, Gala If the appliance has sharp, thick-walled sections or flat, wide sections, The heat transfer and therefore the temperature of the molding surface are thicker (different) in such areas. One of the most important factors that determines the quality and range of glassware produced is the glass This is an isothermal condition of the forming surface in contact with the melt.
ガラス溶融体と接触する成形表面の温度を均一にするためには、あらかじめ必要 とされる必須の条件は成形表面全体での急速な熱撤回と再分布である。In order to equalize the temperature of the molding surface that comes into contact with the glass melt, it is necessary to The essential condition for this is rapid heat withdrawal and redistribution across the forming surface.
本冷却システムでは、しかし、成形表面からの熱撤回は高タイムラグのためあま りにもゆっくりとしかおこなわれず、もっと加熱された領域から加熱の少ない領 域への熱再分布は事実上存在しない。However, with this cooling system, the heat withdrawal from the molding surface is slow due to the high time lag. It is also very slow, moving from more heated areas to less heated areas. There is virtually no heat redistribution to the area.
これに関連して、該方法および装置を使用して、複雑な幾何学的形状や種々の厚 みを特徴とするガラス器具を成形する可能性は非常に疑わしい。In this regard, the method and apparatus may be used to produce complex geometries and various thicknesses. The possibility of molding glassware featuring such features is highly doubtful.
さらに、圧力を通さない内部パンチ空間における飽和水銀蒸気の圧力は、ガラス 成形温度、例えば、６００℃で、０．８７ １０’ Ｐａに等しく、それはその 壁のわずかな厚みにより破壊を起こし得るので、パンチ作業にとって非常に危険 なものとなる。Furthermore, the pressure of saturated mercury vapor in the pressure-impermeable internal punch space is At molding temperature, for example, 600℃, it is equal to 0.87 10' Pa, which is Extremely dangerous for punching operations as small wall thicknesses can cause fractures Become something.
上述したことの中でもとりわけ、非常に有毒な物質である水銀の使用は、エコロ ジーの面からふされしくない。さらに、水銀はパンチ物体にたいして化学的に極 めて攻撃的であり、その寿命を縮める。Among other things, the use of mercury, a highly toxic substance, is an ecological It's not appropriate from the perspective of G. Additionally, mercury is chemically extremely sensitive to punched objects. It is aggressive and shortens its lifespan.
発明の開示 本発明の主な目的は、ガラス溶融体に接触するガラス成形要素の表面からの熱撤 回をより効率的に実施できるガラス成形要素の温度調節とそのような温度調節シ ステムを有する装置を特徴とするガラス器具製造法を提供することと、成形され るガラス器具の成形率、幾何学的形状や厚みに関係なく該表面上に均一な温度分 布をもたらすことである。Disclosure of invention The main object of the invention is to remove heat from the surface of the glass forming element in contact with the glass melt. Temperature control of glass molding elements and such temperature control systems that can be carried out more efficiently Provided is a method for manufacturing glassware featuring an apparatus having a stem; A uniform temperature distribution on the surface regardless of the molding rate, geometry or thickness of the glassware It is to bring cloth.
上記の目的は、溶融ガラスのバッチを供給し、溶融ガラスを供給する前にガラス 成形温度で活発に蒸発することが可能な物資を内部空間に入れた少なくとも一つ の中空成形要素を混入する成形装置を使用して成形することからなるガラス器具 製造法の提供により達成されるが、その際、成形要素は成形温度まで予熱され、 該物質の温度調節は成形温度範囲で有効であり、本発明によれば、中空成形要素 の内部表面は耐腐食ならびに耐熱性の多孔質物質の層で被覆され、成形要素の予 熱のあとに内部空間の排気をＰ。＝ （０，０２−０，１）Ｐａまでおこない、 成形温度で活発に蒸発できる物質が、成形要素の内部空間を該物質の飽和蒸気で 満たし、耐腐食ならびに耐熱性の物質の層に該蒸発可能な物質をしみこませるの に必要とされる量よりもいくぶん多く供給される。The above purpose is to feed a batch of molten glass, and before feeding the molten glass, at least one material in the interior space that is capable of actively evaporating at the molding temperature; Glassware consisting of molding using a molding device incorporating hollow molded elements of This is achieved by providing a manufacturing method, in which the molding element is preheated to the molding temperature, Temperature regulation of the substance is effective in the forming temperature range, and according to the invention the blow-molded element The internal surface of the molding element is coated with a layer of corrosion- and heat-resistant porous material. P exhaust the internal space after heat. = (0,02-0,1)Pa until A substance that can actively evaporate at the forming temperature fills the interior space of the forming element with saturated vapor of the substance. filling and impregnating the vaporizable material with a layer of corrosion- and heat-resistant material. supplied in somewhat more quantity than required.
本発明は成形表面上の熱伝達の主要メカニズムとして、成形表面のもっとも激し く熱せられた領域から、成形要素の内部空間に供給されてガラス成形温度で活発 に蒸発することが可能な物資の凝集状態における変化によりあまり激しく熱せら れていない領域への飽和蒸気による熱伝達のメカニズムを利用する。As the main mechanism of heat transfer on the forming surface, the present invention from the heated area into the internal space of the forming element and is active at the glass forming temperature. Heat less intensely due to changes in the state of agglomeration of substances that can evaporate into Utilizes the mechanism of heat transfer by saturated steam to areas that are not exposed to heat.
成形表面のもっとも激しく熱せられた領域に発生した飽和蒸気は、発生した蒸気 の量と蒸発の潜熱の値に比例して、そこから熱をいくぶん取り去り、その熱を成 形表面のあまり激しく熱せられていない領域に送る。それから、蒸気は該表面上 で凝縮し、抽出された熱を該領域に与える。活発な蒸発が可能な物質の蒸発の潜 熱の高い値は、成形表面の種々の領域間の温度の違いが取るに足りない場合でも 、成形表面にかなりの熱伝達をもたらす。The saturated steam generated in the most intensely heated area of the molding surface is and the value of the latent heat of vaporization, some heat is removed from it and the heat is converted into Send it to areas of the shaped surface that are less intensely heated. Then, the steam is and gives the extracted heat to the area. Evaporation latency of substances capable of active evaporation High values of heat are applied even when the differences in temperature between various areas of the forming surface are insignificant , resulting in significant heat transfer to the molding surface.
本提案法のあらかじめ必要とされる条件を実現するためには、中空成形要素の内 部表面に供給され、成形温度で活発に蒸発できる液体物質の薄い層を供給するこ とが必要である。さらに、該物質を飽和蒸気の凝縮する領域から、活発な蒸発が 起こる領域まで移動させる循環を必要とする。In order to realize the prerequisite conditions of this proposed method, it is necessary to to provide a thin layer of liquid material that can be actively evaporated at the forming temperature. is necessary. Furthermore, active evaporation occurs from the region where the substance is condensed into saturated vapor. Requires circulation to move it to the area where it occurs.
上記の目的を考えて、成形要素の内部表面は多孔質の耐腐食ならびに耐熱性の物 質の層で被覆される。With the above objectives in mind, the internal surface of the molded element is made of a porous, corrosion- and heat-resistant material. coated with a layer of texture.
多孔質物質は予熱されたのち、内部空間に供給される、活発に蒸発できる物質を 吸収し、前述の液体物質を凝縮する領域から蒸発する領域まで移す働きをする細 管加圧ヘッドを形成する。かくして、液体は成形表面間に再分布され、成形表面 上の熱伝達剤の層の厚みを一定に保てる。After the porous material has been preheated, the material that can actively evaporate is supplied to the internal space. fine particles that serve to absorb and transfer the aforementioned liquid substances from the region of condensation to the region of evaporation. Form the tube pressure head. The liquid is thus redistributed between the molding surfaces and The thickness of the upper heat transfer agent layer can be kept constant.
圧力を通さない空間のＰ、＝ （０，０２−０，１）Ｐａへの排気は、供給され る物質の純蒸気がガラス器具のプレス成形中、該空間に存在するために必要であ る。これは、圧力を通さない空間に液体熱伝達剤の飽和蒸気の圧力の設定値を、 負圧値とその温度により確立すること、つまり、プレス成形中鎖空間に、常に飽 和状態になっている液体金属の蒸気を存在させることを可能にする。Exhaust air to P, = (0,02-0,1)Pa, which does not pass pressure, is supplied. It is necessary for pure vapor of the substance to be present in the space during the press forming of the glassware. Ru. This sets the pressure of the saturated vapor of the liquid heat transfer agent in a pressure-impermeable space. established by the negative pressure value and its temperature, that is, the chain space during press forming is always saturated. It allows for the presence of liquid metal vapor in a summed state.
成形温度で活発に蒸発できる物質は、成形要素の内部を該物質の飽和蒸気で満た し、耐腐食ならびに耐熱性の物質の層に該蒸発可能な物質をしみこませるのに必 要とされる量よりもいくぶん多く上記空間に供給される。成形温度で活発に蒸発 できる物質の前述の量は、液体金属の膜が成形要素の内部表面に永久に存在しな ければならないし、またプレス成形工程中は乾燥してはいけないという事実にか かっている。成形表面上の熱伝達剤が不足すると、いわゆる熱伝達危機と呼ばれ る危険な状態が発生し、激しい入熱の場所が熱伝達剤の膜を欠き、表面の局部的 な過熱に結びつく。内部空間が熱交換剤で過剰に満たされると、成形要素のタイ ムラグがプレス成形工程中に増加する。Substances that can actively evaporate at the forming temperature fill the interior of the forming element with saturated vapor of the substance. and impregnate the vaporizable material into a layer of corrosion- and heat-resistant material. A somewhat larger amount than is required is supplied to the space. Actively evaporates at molding temperature The above-mentioned amount of material is such that no film of liquid metal is permanently present on the internal surface of the forming element. Due to the fact that it must be dry and must not dry out during the press forming process. I know. A lack of heat transfer agent on the molding surface is called a heat transfer crisis. A hazardous situation can occur where areas of intense heat input lack a film of heat transfer agent and localized areas on the surface. leading to overheating. If the internal space is overfilled with heat exchange agent, the molding elements will be tied. Unevenness increases during the press molding process.
上で述べた方法およびそれにともなう物理的工程は、“液体−蒸気−液体”とい う連続した変換をおこなう熱伝達剤の激しい、事実上非慣性の循環を備え、それ により、かなりの熱量をもっとも激しく熱せられた領域から、あまり激しく熱せ られていない領域へ伝達することを可能にする。先に述べた“熱い”領域からの 熱抽出の増大は、今度は、成形されるガラス器具の幾何学的形状や厚みに関係な （、ガラス器具の質に影響を及ぼすことな（、高い率でガラス器具成形工程を実 施することを可能とする。上述したことに加えて、注目すべきことは、蒸気は成 形要素の内部空間の形態にかかわらず、“熱い”領域から“冷たい“領域に自由 に移動できるので、ここに提案される方法は複雑な幾何学的形状のガラス器具を 成形するのにも使われ、成形されるガラス器具の範囲を拡大することになる点で ある。The method described above and the associated physical processes are referred to as "liquid-vapour-liquid". It is characterized by intense, virtually non-inertial circulation of a heat transfer agent that undergoes continuous conversion. This allows a considerable amount of heat to be transferred from the most intensely heated areas to less intensely heated areas. This makes it possible to transmit information to areas that are not yet covered. From the “hot” area mentioned earlier The increase in heat extraction is, in turn, independent of the geometry and thickness of the glassware being formed. (, without affecting the quality of glassware), to carry out the glassware forming process at a high rate. make it possible to carry out In addition to the above, it is noteworthy that steam Regardless of the form of the internal space of the shaped element, it is possible to move freely from “hot” to “cold” areas. The method proposed here allows you to move glassware with complex geometries. It is also used for shaping, in that it expands the range of glassware that can be shaped. be.
ガラス成形温度で活発に蒸発できる物質は、成形要素の内部空間を該物質の飽和 蒸気で満たし、耐腐食ならびに耐熱性の多孔質物質の層に該物質をしみこませる のに必要とされる量よりも３−７％多い量で成形要素の内部空間に供給されるこ とが好ましい。Substances that can actively evaporate at glass forming temperatures may cause the internal space of the forming element to become saturated with the substance. Fill with steam to impregnate the material into a layer of corrosion- and heat-resistant porous material The internal space of the forming element may be supplied in an amount of 3-7% greater than that required for is preferable.
中空成形要素の内部表面と、該要素の内部表面に該物質を被覆したのちの耐腐食 ならびに耐熱性の物質の層との間にはわずかなギャップが生じる得る。多孔質層 と成形要素の壁の間に十分な熱接触を供給するために、その間の該ギャップを、 該成形要素の内部空間に供給される液体物質で満たす。成形温度で活発に蒸発で きる物質の上記量は、耐腐食ならびに耐熱性の物質の層に該物質を完全にしみこ ませることと、該層と成形要素の内部壁の間のギャップに該物質が常に存在する ことを保証する。Corrosion resistance on the internal surface of the blow-molded element and after coating the internal surface of the element with the substance. as well as a slight gap between the layer of heat-resistant material. porous layer and the wall of the molding element, the gap between the The interior space of the molding element is filled with a liquid substance supplied. Actively evaporates at molding temperature The above amount of material is sufficient to completely impregnate the layer of corrosion- and heat-resistant material. and the substance is always present in the gap between the layer and the internal wall of the molding element. I guarantee that.
成形温度で活発に蒸発できる物質の量が密度、内部空間の内部表面の領域、耐腐 食ならびに耐熱性の物質の層の厚みに直接比例することが望ましい。The amount of substances that can actively evaporate at the molding temperature is determined by density, area of the internal surface of the internal space, corrosion resistance It is desirable to be directly proportional to the thickness of the layer of corrosion- and heat-resistant material.
耐腐食ならびに耐熱性の物質の層の含浸を確実にする圧力を通さない排気空間に おける熱伝達剤（ｍ）の最適量は、下記の関係から得られる。In the pressure-impermeable exhaust space, which ensures the impregnation of a layer of corrosion- and heat-resistant substances The optimum amount of heat transfer agent (m) in is obtained from the following relationship.
ｍ＝ （１，０３−１，０７） Ｓ （Ｉ）ここでは、 ：熱伝達剤の物質の密 度 ：耐腐食ならびに耐熱性の多孔質物質の層の厚みＳ：中空成形要素の内部表面の 領域 内部空間における熱伝達剤の前記の量は、液体熱伝達剤を飽和蒸気に継続的に送 り、凝縮により液体に戻すことにより、プレス成形工程中に成形表面に連続して 熱伝達を供給するに十分な量である。m = (1,03-1,07) S (I) Here: Density of heat transfer agent substance Every time :Thickness of the layer of corrosion- and heat-resistant porous material region Said amount of heat transfer agent in the internal space continuously delivers liquid heat transfer agent to saturated steam. During the press forming process, it is continuously applied to the forming surface by condensing it back to liquid form. in sufficient quantity to provide heat transfer.
アルカリ金属群から選ばれる金属を個々に、あるいは組み合わせて、成形温度で 活発に蒸発できる物質として使用することは有利である。Metals selected from the alkali metal group can be used individually or in combination at forming temperatures. It is advantageous to use it as a substance that can be actively evaporated.
セシウム、カリウム、ナトリウム、リチウムなどの金属や、カリウムとナトリウ ムの共融合金は、成形要素の圧力を通さない排気空間における十分な熱伝達を保 証するガラス器具成形温度（４００−６５０℃）の範囲内の物性の複合を特徴と する。その様な特性のなかには、細管多孔質の耐熱性物質や成形要素の壁の物質 と熱伝達剤との湿潤性、蒸発の高潜熱、熱伝達剤の高い熱導電率、液体および蒸 気状における低い粘度、高い表面張力値、該物質の高い耐熱性がある。Metals such as cesium, potassium, sodium, and lithium, as well as potassium and sodium The eutectic alloy of the molding element ensures sufficient heat transfer in the pressure-tight exhaust space of the molding element. Characterized by a complex of physical properties within the range of glassware forming temperatures (400-650℃) do. Among such properties are the tubular porous heat-resistant material and the material of the walls of the molding element. wettability with the heat transfer agent, high latent heat of vaporization, high thermal conductivity of the heat transfer agent, liquid and vapor There is a low viscosity in the gaseous state, a high surface tension value, and a high heat resistance of the material.
ナトリウムをアルカリ金属として使用することが望ましい。Preferably, sodium is used as the alkali metal.
熱伝達剤効率の前述の特性の複合は、ある質基準（Ｎ）に一体化できる。A combination of the aforementioned characteristics of heat transfer agent efficiency can be combined into a certain quality criterion (N).
Ｎ ＝ ｒ／ （２） ここでは、 密度 、表面張力 ｒ：蒸発の潜熱 ガラス成形温度（・１００−６５０℃）の範囲内での前述の物質にたいする質基 準（Ｎ）の変化は、ナトリウムがもつともふされしい使用物質であることを示す 。N = r/ (2) Here, density ,surface tension r: latent heat of evaporation Material base for the above-mentioned substances within the range of glass forming temperature (100-650℃) The change in quasi (N) indicates that sodium is an appropriate substance to use. .
ナトリウムが廉価であることを考宥すると、ガラス成形要素の使用物質として使 用するものがナトリウムであることは理解されよう。Considering the low cost of sodium, it is recommended to use it as a material for glass molding elements. It will be understood that what is used is sodium.
飽和ナトリウム蒸気が成形要素の内部空間では０．０８−１２ｋＰａの圧力下に あることがふされしい。Saturated sodium vapor is under a pressure of 0.08-12 kPa in the inner space of the molding element. It's fitting that something happens.
￥ｉ１述の飽和ナトリウム蒸気圧は、中空ガラス成形要素の成形表面の要求温度 を供給し、成形されるガラス器具の成形率、幾何学的形状、厚みに関係な（、“ 熱い”領域から“冷たい”領域まで成形要素の表面に該温度を再分布するために 最適なものである。The saturated sodium vapor pressure mentioned in ¥i1 is the required temperature of the forming surface of the hollow glass forming element. related to the forming rate, geometry, and thickness of the glassware to be formed (, “ to redistribute the temperature on the surface of the forming element from "hot" areas to "cold" areas. It is the most suitable one.
耐腐食ならびに耐熱性の物質としては、ナトリウムとの化学反応を避ける物質を 使用すること、そしてそのような物質は金属ネットの形状をとっていることが好 ましい。As corrosion-resistant and heat-resistant substances, use substances that avoid chemical reactions with sodium. and that such material is preferably in the form of a metal net. Delicious.
該物質の使用は、多孔質構造上の付着物の形成、それによる孔の目づまりを除外 し、代わりに多孔質構造全体に液体ナトリウムを均一にしみこませ、該層上に後 者が自由に循環できるようにする。該層を金属ネットとして形成することは、該 循環をおこなうために細管加圧ヘッドを確立するのに役立つ。The use of such substances excludes the formation of deposits on porous structures, thereby clogging the pores. Instead, liquid sodium is uniformly infiltrated throughout the porous structure and then applied onto the layer. allow people to circulate freely. Forming the layer as a metal net Helps establish a capillary pressure head to effect circulation.
このように、ここに提案するガラス器具成形法は以下のことが可能である。In this way, the glassware forming method proposed here can do the following:
＊ガラス成形表面に等温分布を供給する。*Provides isothermal distribution to the glass forming surface.
＊伝達される熱移動の密度が１平方センチメートルにつき２．３百ワツトに達す るように、成形表面からの熱抽出効率を高める。*The density of transferred heat transfer reaches 2.300 watts per square centimeter This increases the efficiency of heat extraction from the molding surface.
＊ブレス成形工程の生産性を３０−４０％増加する。*Increase the productivity of the breath molding process by 30-40%.
＊成形されるガラス器具の壁の厚みを２０−３０％減少する。*Reducing the wall thickness of molded glassware by 20-30%.
＊幾何学的形状であっても、異なる厚みのガラス器具を成形する。*Mold glassware of different thicknesses, even in geometric shapes.
＊質を高め、成形表面上のガラスに生じる可塑性歪みによる不良率を低下させる 。*Improve quality and reduce defective rate due to plastic distortion caused in glass on molded surface .
前述の目的はまた、ガラス成形温度で活発に蒸発できる物質を供給する圧力を通 さない内部空間を有する少なくとも一つの成形要素を含むガラス器具製造装置で も達成できる。装置にはガラス成形温度の範囲内で該物質を温度調節をする発明 装置も備わっているし、また、本発明によれば、装置には、内部表面を耐腐食な らびに耐熱性の多孔質物質の層で被覆した成形要素の内部空間を排気する発明装 置も備わっており、該成形要素の壁には、ガラス成形温度で活発に蒸発できる物 質を供給するようにユニオン継手が備わっているが、そのユニオン継手は、成形 要素の内部空間排気発明装置と連絡し、ガラス成形温度で活発に蒸発できる物質 は、成形要素の内部空間に、成形要素の内部空間を該物質の飽和蒸気で満たし、 耐腐食ならびに耐熱性の多孔質物質の層に該蒸発可能な物質をしみこませるのに 必要とされる量よりもいくぶん多（供給される。The foregoing purpose is also to pass pressure to provide substances that can actively evaporate at glass forming temperatures. Glassware manufacturing equipment comprising at least one molded element having an internal space with no can also be achieved. The device has an invention that adjusts the temperature of the substance within the glass forming temperature range. The device is also provided with a corrosion-resistant internal surface. and an inventive device for evacuating the internal space of a molded element coated with a layer of heat-resistant porous material. The walls of the forming element are filled with materials that can actively evaporate at the glass forming temperature. A union fitting is provided to provide quality, but the union fitting is molded A substance that communicates with the internal space of the element exhaust invention device and can actively evaporate at the glass forming temperature filling the interior space of the molding element with saturated vapor of the substance; for impregnating the vaporizable substance into a layer of corrosion- and heat-resistant porous material. Somewhat more than the amount required (supplied).
成形要素の内部空間の内部表面に耐腐食ならびに耐熱性の多孔質物質の層を供給 することは、ガラス成形温度で活発に蒸発でき、該層の気孔で循環できるように 成形要素の内部表面を湿らせることのできる物質の永久液体をガラス成形温度で 確立することを可能にする。つまり、多孔質の耐腐食ならびに耐熱性の層は、い わば“灯心“の役割を果たし、それに沿って成形温度で活発に蒸発できる物質が 高速度で循環できるのである。これにより該層は成形要素表面の“熱い”領域か ら“冷たい”領域に迅速な熱伝達ができ、成形表面に等温に近い条件を確立する のである。Supplying the internal surface of the internal space of the molding element with a layer of corrosion- and heat-resistant porous material It is possible to actively evaporate at the glass forming temperature and circulate in the pores of the layer. A permanent liquid of a substance capable of moistening the internal surfaces of the forming elements at the glass forming temperature. allow to be established. This means that the porous corrosion- and heat-resistant layer It plays the role of a "wick" so to speak, and along with it there are substances that can actively evaporate at the molding temperature. It can be circulated at high speed. This ensures that the layer is a "hot" area on the surface of the molding element. allows for rapid heat transfer to “cold” areas, establishing near-isothermal conditions on the molding surface. It is.
成形要素の壁に備わっているユニオン継手は、二つの機能を果たす。つまり、成 形温度で活発に蒸発できる物質を成形要素の内部空間へ供給することと、該内部 空間の排気である。したがって、同じような目的に合った公知の発明装置につい ても使用可能な資格で排気発明装置と連絡する。The union joint in the wall of the molded element performs two functions. In other words, supplying the internal space of the forming element with a substance that can actively evaporate at the forming temperature; It is the exhaust of space. Therefore, regarding known invented devices that serve similar purposes, Contact the Exhaust Inventor Equipment with any available qualifications.
成形温度で活発に蒸発でき、成形要素の内部空間に供給される物質としては、ナ トリウムを選択すると便利であるアルカリ群に属する金属を少なくとも一つ使用 することが好ましい。Substances that can actively evaporate at the molding temperature and are supplied to the internal space of the molding element include Use at least one metal belonging to the alkali group, preferably thorium It is preferable to do so.
先に述べたように、セシウム、カリウム、ナトリウム、リチウムなどの金属や、 カリウムとナトリウムの共融合金は、成形要素の圧力を通さない排気空間におけ る十分な熱伝達を供給するガラス器具成形温度（４００−６５０°Ｃ）の範囲内 の物性の複合を有する。その上、ナトリウムはもっとも安い物質である。As mentioned earlier, metals such as cesium, potassium, sodium, and lithium, The eutectic alloy of potassium and sodium is within the glassware forming temperature range (400-650°C) that provides sufficient heat transfer to It has a combination of physical properties. Moreover, sodium is the cheapest substance.
耐腐食ならびに耐熱性物質の層として成形要素の内部表面に被覆するものは、ナ トリウムとの化学反応を排除し、成形要素の内部表面にしっかりと固定される金 属ネットとして現れるような物質の層が望ましい。Coating the inner surface of the molding element as a layer of corrosion- and heat-resistant material is Gold firmly fixed to the internal surface of the molding element, eliminating chemical reactions with thorium A layer of material that appears as a net is desirable.
該物質の使用は多孔質構造上の付着物の形成、それによる孔の目づまりを除外し 、代わりに多孔質構造全体に液体ナトリウムを均一にしみこませ、成形要素の壁 の内部表面と耐腐食ならびに耐熱性の多孔質物質の層の間のギャップに後者を浸 透させ、該層上に液体ナトリウムが自由に循環できるようにする。The use of such substances excludes the formation of deposits on porous structures, thereby clogging the pores. , instead of uniformly infiltrating the entire porous structure with liquid sodium, the walls of the molded element immerse the latter into the gap between the inner surface of the permeate to allow free circulation of liquid sodium over the layer.
該層を金属ネットとして形作ることは、細管加圧ヘッドの設立を可能とし、成形 要素の内部空間の内部表面全体に液体金属の循環をもたらす。Shaping the layer as a metal net allows the establishment of a capillary pressure head, forming Providing circulation of liquid metal over the interior surfaces of the interior space of the element.
このようにして、本提案発明の使用により、ガラス溶融体と接触するガラス成形 要素の表面からの熱撤回がより効果的になり、成形されるガラス器具の成形率、 幾何学的形状や厚みに関係なく該表面上に均一な温度分布をもたらすことができ る。In this way, by use of the proposed invention, glass forming in contact with the glass melt can be achieved. Heat withdrawal from the surface of the element becomes more effective, increasing the forming rate of the glassware being formed, Able to provide uniform temperature distribution over the surface regardless of geometry or thickness Ru.
ここに提案するガラス器具のプレス成形法は、ガラス溶融体のバッチを供給し、 グイ、パンチ、成型リングなど、少なくとも一つの中空成形要素を含むプレス成 形装置の助けで成形することで有効に実施される。The glassware press forming method proposed here supplies a batch of glass melt, Press moldings containing at least one hollow molded element, such as a gouge, a punch, a molded ring, etc. It is effectively carried out by shaping with the aid of a shaping machine.
本発明の要旨を理解してもらうために、以下に実施例を挙げるが、ここでは中空 ガラス成形要素の役割はパンチが果たす。In order to help you understand the gist of the present invention, examples are given below. The role of the glass forming element is played by the punch.
ここに提案される方法によれば、細管多孔質の耐熱性物質の層は、パンチ内部空 間の内部表面に等距離に被覆される。細管多孔質構造は本質的には、ガラス成形 温度で活発に蒸発できる物質との化学反応を除外する薄手のステンレススチール ワイヤ、例えば、横糸ワイヤの厚みが０．０９ｎｍで、縦糸ワイヤの厚みが０゜ ０５５ｎｍのステンレススチールワイヤでできた微多孔質綾織りネットである。According to the method proposed here, a layer of tubular porous refractory material is coated equidistantly on the inner surfaces between. The tubular porous structure is essentially a glass molding Thin stainless steel that excludes chemical reactions with substances that can actively evaporate at temperature Wires, for example, the thickness of the weft wire is 0.09 nm and the thickness of the warp wire is 0°. It is a microporous twill net made of 0.055 nm stainless steel wire.
このようにして製造されたネットは、パンチ内部空間の輪郭に合わせた形にされ て、アルゴンアーク・スポット溶接などの電気アーク溶接でパンチ内部壁に溶接 される。The net manufactured in this way is shaped to match the contour of the punch internal space. Weld to the inner wall of the punch using electric arc welding such as argon arc spot welding. be done.
次に、グイ、成型リング、パンチを混入するプレス成形装置は、ガスバーナーな ど公知技術のいずれかを用いて、特定のガラス器具が成形される温度範囲の下限 まで予熱されるが、その下限温度は４００−４５０℃であることは公知であり、 例えば、アルミノボロシリケート・ガラスでは４５０°Ｃである。Next, the press forming equipment that mixes the gooey, molding ring, and punch is a gas burner. the lower limit of the temperature range at which a particular glassware may be formed using any of the known techniques; It is known that the lower limit temperature is 400-450°C, For example, it is 450°C for aluminoborosilicate glass.
つぎの段階はパンチ内部空間の排気をＰ。＝（領 ０２−０．１）Ｐａにするこ とで、これによりガラス器具のプレス成形ののちの工程で、パンチの圧力を通さ ない空間において成形温度で活発に蒸発できる物質（つまり、熱伝達剤）の飽和 蒸気の圧力の設定値を、飽和状態にある液体熱伝達剤の蒸気に対処できるように するための真空度と温度値により、クラペイロンの等式に従って確立できるよう になる。The next step is to exhaust the internal space of the punch. = (Territory 02-0.1) To make Pa This allows the pressure of the punch to pass through in the later process of press forming glassware. Saturation of substances (i.e., heat transfer agents) that can actively evaporate at forming temperatures in a free space The steam pressure settings have been changed to handle saturated liquid heat transfer agent vapor. The degree of vacuum and temperature values for become.
ここでは、 ｐ：熱伝達剤の飽和蒸気の圧ノコＶ：パンチ内部空間の容積 ｍ：パンチ内部空間における熱伝達剤の飽和蒸気の質量Ｒ：普遍的ガス定数 Ｔ・絶対温度 、熱伝達剤の分子量 これと同時に、パンチ内部空間から空気とともに排気されるのは、そこに含まれ るガスで、成形温度で活発に蒸発てきる物質の温度調節のための発明装置（凝縮 器）の作業表面の一部を閉鎖して、パンチ作業に実質的に影響を与えかねない。Here, p: Pressure saw of saturated steam of heat transfer agent V: Volume of punch internal space m: mass of saturated vapor of heat transfer agent in punch internal space R: universal gas constant T・Absolute temperature , molecular weight of heat transfer agent At the same time, the air contained in the punch is exhausted from the internal space of the punch. Invented device for controlling the temperature of substances that actively evaporate at the molding temperature (condensation) The punching operation can be substantially affected by blocking part of the working surface of the machine.
これとは別に、パンチ内部空間からの空中酸素の排気は、熱伝達剤の活発な蒸発 地帯に堆積して、細管多孔質構造の細管孔に目づまりを生じかねない酸素生成を 除外、もしくは少なくとも減少するために必要である。Apart from this, the evacuation of atmospheric oxygen from the punch internal space leads to active evaporation of the heat transfer agent. Oxygen formation that can accumulate in the zone and clog the capillary pores of the tubular porous structure. necessary to exclude or at least reduce.
実施された実験は、パンチ内部空間がＰ。＝ （０，０２−０，１）Ｐａに排気 されると、前記の要件が満たされることを示す。この場合、実験的に発見された 上限（Ｐ、 ＝０．ＩＰａ）がパンチ操作中、多孔質構造に酸素の堆積を許す条 件に合うように選ばれるが、熱伝達剤の活発な蒸発地帯（つまり、パンチ穴）の 多孔質物質の細管特性に目立って影響を与えない。In the experiments conducted, the punch internal space was P. = Exhaust to (0,02-0,1)Pa indicates that the above requirements are met. In this case, the experimentally discovered The upper limit (P, = 0.IPa) is the condition that allows oxygen to accumulate in the porous structure during the punching operation. The active evaporation zones (i.e. punch holes) of the heat transfer agent are Does not noticeably affect the tubular properties of porous materials.
下限（Ｐ０＝０．０２Ｐａ）は本質的には０に等しい。しかし、高い真空に達す ることは、高価な装置の使用と多くの時間の消費を要する。一方、従来の研究室 用真空装置の使用は、材料費の出費なく０．０２−０．ＩＰａに等しい排気度に 達することを可能にする。真空度をさらに増大しても、プレス成形中のパンチ操 作に実質的な影響を与えない。The lower limit (P0=0.02Pa) is essentially equal to zero. However, reaching a high vacuum This requires the use of expensive equipment and the consumption of a lot of time. On the other hand, traditional laboratory The use of a vacuum device for 0.02-0.0. Exhaust degree equal to IPa make it possible to reach Even if the degree of vacuum is further increased, the punch operation during press forming It has no real impact on the production.
このように、パンチ内部空間をＰ。＝ （０，０２−０，１）Ｐａの真空度に排 気することが好都合である。In this way, the punch internal space is P. = (0,02-0,1) Pa vacuum It's good to be concerned.
いったんパンチ内部空間に要求される真空度が達成されると、成形温度で活発に 蒸発てきる物質が下限ガラス成形温度に予熱されたのちにそこに供給されるが、 その量“ｍ″は下記に等しい。Once the required vacuum in the punch internal space is achieved, the forming temperature The material to be evaporated is preheated to the lower limit glass forming temperature and then supplied there. The quantity "m" is equal to:
ｍ＝ （１，０３−１，０７） Ｓ 、 （１）つまり、成形要素の内部空間を 該物質の飽和蒸気で満たし、耐腐食ならびに耐熱性の物質の層に該蒸発可能な物 質をしみこませるのに必要とされる量よりもいくぶん多（供給される。m = (1,03-1,07) S, (1) In other words, the internal space of the molding element The evaporable material is filled with saturated vapor of the material and into a layer of corrosion-resistant and heat-resistant material. somewhat more than the quantity needed to instill the quality (supplied).
関係式（１）から、前記の量は該蒸発可能な物質の密度、パンチ内部空間の内部 表面領域、耐腐食ならびに耐熱性物質の層の厚みに直接比例することは明らかで ある。供給される物質の量は、パンチ内部空間を該物質の飽和蒸気で完全に満た し、耐腐食ならびに耐熱性の物質の層に該蒸発可能な物質をしみこませるのに必 要とされる量よりも３−７％多い。該物質は、液体状態のときには、パンチの内 部表面全体の金属ネットの多孔質構造を満たす。From the relational expression (1), the above amount is the density of the evaporable substance, the inside of the punch internal space, It is clear that the surface area is directly proportional to the thickness of the layer of corrosion- and heat-resistant material. be. The amount of substance fed is such that the internal space of the punch is completely filled with saturated vapor of the substance. and impregnate the vaporizable material into a layer of corrosion- and heat-resistant material. 3-7% more than required. When the substance is in a liquid state, it The entire surface of the metal net fills the porous structure.
熱伝達剤の重量の下限値は、パンチ底部に位置する激しい熱入領域（パンチポー ル）から、液体熱伝達剤の蒸気が水滴に凝縮するパンチてっぺん部分における熱 伝達剤の凝縮領域に向かう熱伝達剤の昇華現象で決定する。かくして、パンチ内 部空間の熱伝達剤の再分布が起こる。The lower limit of the weight of the heat transfer agent is determined by the intense heat input area located at the bottom of the punch (punch port). heat at the top of the punch where the vapor of the liquid heat transfer agent condenses into water droplets. It is determined by the sublimation phenomenon of the heat transfer agent towards the condensation area of the transfer agent. Thus, within the punch A redistribution of the heat transfer agent in the space takes place.
実施された実験は、金属ネットの含浸に要する量より３％多く熱伝達剤を供給す ることにより、ネット上の熱伝達剤の不足を避けることが可能になることを示し ている。熱伝達剤の過剰分の上限７％は、活発な熱抽出の場所で液体熱伝達剤の 膜の乾燥と関連する現象により説明される。液体熱伝達剤の膜の乾燥は、パンチ 壁の局部的過熱による緊急事態発生の危険をはらむ（つまり、局部的熱伝達危機 ）。The experiments carried out showed that 3% more heat transfer agent was supplied than required for impregnation of the metal net. The results show that it is possible to avoid a shortage of heat transfer agent online by ing. The upper limit of 7% for heat transfer agent excess is for liquid heat transfer agents in areas of active heat extraction. This is explained by the phenomenon associated with membrane drying. Drying of liquid heat transfer agent film punched Risk of emergency due to local overheating of walls (i.e. local heat transfer crisis) ).
実施された実験はまた、金属ネットの含浸に要する量より７％多く熱伝達剤を供 給すると、プレス成形過程における該マイナスの現象を避けることを可能にする ことを示している。該要件を同時に満たすことは、熱伝達剤の過剰量（ｍ）にた いする条件をもたらす。The experiments conducted also showed that 7% more heat transfer agent was provided than required for impregnation of the metal net. supply makes it possible to avoid such negative phenomena in the press forming process. It is shown that. Satisfying these requirements at the same time is due to the excess amount (m) of heat transfer agent. provide the conditions for
ｍ＝（３−７）％ カラス成形温度で活発に蒸発できる物質として使用されるものは、セシウム、ル ビジウム、カリウム、ナトリウムなどのアルカリ土類金属を個々に、あるいは組 み合わせて、またカリウムとナトリウムの共融合金である。しかし、ガラスプレ ス成形温度の範囲内でもっともすぐれた熱物性を有するものはナトリウムである 。m=(3-7)% Substances used that can actively evaporate at glass forming temperatures include cesium, lupus, Alkaline earth metals such as bidium, potassium, and sodium, individually or in combination. Together, it is also a eutectic alloy of potassium and sodium. However, the glass plate Sodium has the best thermophysical properties within the temperature range of steel forming. .
いったんパンチ内部空間が排気され、液体金属で満たされると、パンチ内部空間 は密閉される。パンチはプレスパンチホルダーに取り付けられ、ガラス溶融体の バッチがダイに供給されたのちに、ガラス溶融体に要求される形状を与えるため に、その上に圧力を加えるための下降行程をおこなう。パンチがガラス溶融体と 接触するや、パンチ成形表面と溶融ガラス群の間で活発な熱伝達が開始する。Once the punch internal space is evacuated and filled with liquid metal, the punch internal space is sealed. The punch is attached to a press punch holder and the glass melt is To give the glass melt the required shape after the batch has been fed into the die. Then, a downward stroke is performed to apply pressure above it. When the punch hits the glass melt Upon contact, active heat transfer begins between the punch forming surface and the molten glass mass.
ガラス溶融体から実際のところもっとも激しく熱せられている部分である下部の パンチ部分に送られる熱流は、液体金属の熱伝達剤層の蒸発により回収され、該 熱伝達剤の飽和蒸気流によって、冷たい部分である上部パンチ部分に送られ、そ こでは、熱伝達剤の飽和蒸気が一部凝縮され、蒸発の潜熱を凝縮器とパンチ上部 の内部壁に付与する。これは液体金属膜の高い熱導電率で有利におこなわれるが 、それにより熱は下部のより熱せられているパンチ部分から上部へと送られる。The lower part, which is actually the part that is heated most intensely by the glass melt. The heat flow delivered to the punch section is recovered by evaporation of the liquid metal heat transfer agent layer and A saturated vapor flow of heat transfer agent is directed to the cold upper punch section and Here, the saturated vapor of the heat transfer agent is partially condensed, and the latent heat of vaporization is transferred to the condenser and the upper part of the punch. attached to the internal walls of the This is advantageous due to the high thermal conductivity of the liquid metal film. , whereby heat is transferred from the hotter punch area at the bottom to the top.
液体ナトリウムの活発な蒸発の場所での熱伝達剤の増加消費量は、新たに供給さ れた液体ナトリウムにより埋め合わせられるが、それは細管多孔質構造における 熱伝達剤の細管加圧ヘッドによる。Increased consumption of heat transfer agent at the site of active evaporation of liquid sodium increases the newly supplied This is compensated for by the liquid sodium in the tubular porous structure. By capillary pressure head of heat transfer agent.
このように、プレス成形工程中は熱伝達剤の連続した循環が起こり、それにより パンチ内部で熱は“熱い”領域から“冷たい”領域に送られる。このようにして 抽出された熱流はタイムラグなく事実上蒸気移送され、か（して飽和蒸気を蒸発 の潜熱の形で凝縮することによる比較的“冷たい”領域に熱を付与する。Thus, a continuous circulation of the heat transfer agent occurs during the press forming process, thereby Inside the punch, heat is transferred from "hot" areas to "cold" areas. In this way The extracted heat flow is effectively vapor transferred without any time lag, and the saturated vapor is evaporated. imparts heat to relatively “cold” areas by condensing in the form of latent heat.
プレス成形工程中のパンチ成形表面の温度調節は、パンチ内部空間における熱伝 達剤の飽和蒸気の圧力を、ＰＩからＰ２に凝縮器により冷却水流率を適度に調節 して変えることにより果たされる。いつもパンチ内部では、事実上等温度分布が 起こっていることに注目されたい。Temperature control of the punch forming surface during the press forming process is aimed at controlling the heat transfer in the internal space of the punch. Adjust the pressure of the saturated vapor of the delivery agent from PI to P2 by adjusting the cooling water flow rate appropriately using the condenser. This is achieved by changing and changing. There is always a virtually equal temperature distribution inside the punch. I want you to pay attention to what is happening.
確実に、凝縮物と液体金属の飽和蒸気の間の熱力学的平衡条件のもとでは、温度 と圧力間の相互関係は、前に述べた公知の関係（３）から知ることができる。Certainly, under conditions of thermodynamic equilibrium between the condensate and the saturated vapor of the liquid metal, the temperature The interrelationship between and pressure can be known from the previously mentioned known relationship (3).
そのようなシステムにおいて、熱力学的平衡の関係により決定される温度Ｔより も低い温度Ｔ１を有するパンチ成形表面の領域が、理由は何であれ現れるときは 、パンチ内部のそのような領域上の飽和蒸気は過飽和となり凝縮が起こり、つい で蒸発の潜熱発生が生じる。パンチ成形表面のどの領域の温度が上がっても、つ まり、Ｔ、がＴよりも太き（なると、パンチ内部のそのような領域上の飽和蒸気 に液体金属凝縮物が入り、それにより該領域から熱を抽出する。このようにして 抽出される熱の量は、蒸発した熱伝達剤の重量と蒸発の潜熱の量により決定され る。このように、本システムにおける前述の二つの工程の存在は、パンチ内部表 面全体に非慣性等温熱再分布をもたらす。In such a system, from the temperature T determined by the relationship of thermodynamic equilibrium, When, for whatever reason, a region of the punch forming surface appears with a lower temperature T1 than , the saturated steam above such a region inside the punch becomes supersaturated and condensation occurs, which leads to latent heat of evaporation occurs. No matter where the temperature on the punch forming surface increases, (If T is thicker than T, then the saturated steam above such a region inside the punch liquid metal condensate enters the region, thereby extracting heat from the region. In this way The amount of heat extracted is determined by the weight of the heat transfer agent vaporized and the amount of latent heat of vaporization. Ru. In this way, the existence of the above two processes in this system is due to the fact that the punch internal surface Provides non-inertial isothermal heat redistribution across the surface.
パンチ成形表面の設定温度は、低いあるいは高い温度に向かう平衡状態の置換に 対応する熱力学的平衡条件に合わせるために、熱伝達剤の飽和蒸気の圧力を調整 することによりガラス成形中に確定される。The set temperature of the punch forming surface is determined by the displacement of the equilibrium state towards lower or higher temperatures. Adjust the pressure of the saturated vapor of the heat transfer agent to match the corresponding thermodynamic equilibrium conditions This is determined during glass molding.
このため、Ｐ、−Ｐ２ｋＰａに相当する飽和ナトリウム蒸気の圧力は、パンチ内 部に設定される。Therefore, the pressure of saturated sodium vapor in the punch corresponding to P, -P2kPa is is set in the section.
熱伝達剤の飽和蒸気の圧力の限界値選択は、ガラス成形工程中の成形表面の最適 温度範囲の存在にかかっている。The selection of the limit value of the pressure of the saturated steam of the heat transfer agent is the optimum choice of the forming surface during the glass forming process. It depends on the existence of a temperature range.
プレス成形工程中の下限よりも低い成形表面の温度は、ガラス器具表面の冷たい 感じ、微亀裂、そりなどの欠点の原因となる。そのような温度は４００℃である ことが知られている。The temperature of the forming surface lower than the lower limit during the press forming process will cause the glassware surface to cool. This can cause defects such as feeling, microcracks, and warping. Such temperature is 400℃ It is known.
上限温度は、成形表面の金属に溶融するガラスの熱拡散とスケール生成により説 明されるが、６５０℃である。このように、プレス成形工程中の成形表面からの 熱抽出は、該表面の温度が４００℃から６５０℃の範囲になるように調整される 。The upper temperature limit is explained by the thermal diffusion and scale formation of the glass melting into the metal on the molding surface. However, the temperature is 650°C. In this way, the pressure from the forming surface during the press forming process can be reduced. Thermal extraction is adjusted such that the temperature of the surface is in the range of 400°C to 650°C. .
凝縮物（熱伝達剤）と液体金属の飽和蒸気間の熱力学的平衡条件のもとでは、温 度と圧力の相互関係は、前述の等式（３）、すなわち、クラベヨロンの等式で決 定される。Under thermodynamic equilibrium conditions between the condensate (heat transfer agent) and the saturated vapor of the liquid metal, the temperature The correlation between temperature and pressure is determined by the equation (3) above, that is, the Claveyoron equation. determined.
等式（３）から、成形表面の温度調節は、パンチ内部の飽和ナトリウム蒸気の圧 力を変えることによりできることは明らかである。これとは別に、等式（３）か ら、４００℃に相当する成形表面の温度Ｔ、を供給するためには、領 ０８ｋＰ ａに相当する飽和ナトリウム蒸気の圧力Ｐ１をパンチ内部に達成させることが必 要であることは確実であり、ナトリウム蒸気に６５０℃に相当する成形表面の温 度Ｔ２を供給するためには、飽和蒸気の圧力Ｐ２は１２ｋＰａに維持されなけれ ばならない。From equation (3), the temperature control of the forming surface is determined by the pressure of saturated sodium vapor inside the punch. It is clear that this can be done by changing the forces. Apart from this, equation (3) In order to supply a molding surface temperature T corresponding to 400°C, the area is 08 kP. It is necessary to achieve a saturated sodium vapor pressure P1 inside the punch corresponding to a. It is certain that sodium vapor has a temperature of 650°C on the molding surface. In order to supply temperature T2, the pressure P2 of saturated steam must be maintained at 12 kPa. Must be.
本発明にしたがって製造された装置を使って、耐熱性の色ガラスから飛行術フィ ルターとキッチン用ガラス器具の中規模プレス成形が実施された。成形温度で活 発に蒸発できる物質の量、およびここに提案する方法の種々の工程／くラメ−タ ーのもとての種々の物質の使用について、ガラス成形装置の要素に関する様々な 変形が研究された。Using an apparatus manufactured according to the invention, aeronautical figurines can be made from heat-resistant colored glass. Medium-scale press molding of routers and kitchen glassware was carried out. Active at molding temperature the amount of material that can be evaporated initially and the various steps/parameters of the method proposed here. Regarding the use of various materials under the deformations were studied.
ガラス器具の中規模プレス成形の結果分析を表１に示す。比較のために、ガラス 成形装置の全金属構造を使用して、同じガラス器具を製造して得た結果も表１に 示す（実施例１４．１５）。An analysis of the results of medium-scale press molding of glassware is shown in Table 1. For comparison, glass Results obtained using the all-metal construction of the forming equipment to produce the same glassware are also shown in Table 1. (Example 14.15).
可能な物質名 空間への物質 成形されるガラス供給量 ｇ 温度 Ｋ １ フィルター ナトリウム １０．０ １７９３（概算）＊ ２ 同 同 １０．３（概算 同 より３％大） ３ 同 同 １０．７（概算 同 より７％大） ４ 同 同 １１．０（概算 同 より１０％大） ５ 同 ナトリウムと １０．０ 同 カリウム （概算） ６ 同 同 １０．５（概算 同 より５％大） ７ 同 カリウム １０．５（概算 同より５％大） ８ 同 セノウム 同 同 ９ 料理用鍋蓋 ナトリウム １５．５（概算 同より５％大） １０ 料理用鍋 同 ２５．０ 同 （概算） １１ 間 同 ２５．７５ （概 同 算より３％大） １２ 同 ナトリウムと ２５．０ 同カリウム （概算） １３ 同 同 ２６．７５（概 同 算より７％大） １４ フィルター 同 −同 （比較） １５ 料理用鍋 − 一同 表１（続） 飽和蒸気圧力 成形率 ガラス器具の 外観の存在０、 ０６−０． ０８ 装 置過熱 ７−８ ４ ２．５−３．０ なし １２ ４ ２．５−３．２ なし １４−１５ ４ ３．０−４０ ときどき７−８ − 装置過熱 ７−８ ４ ２． ５−３． ０ なし７−８ ４ ２．５−３０ なし ７−８ ４ ２．５−３．０ なし ７−８ ４ ２． ８−３． ３ なし１４−１５ − ガラス粘着 ７−８ ４ ３．５−４．３ なし ０、 ０６−０． ０８ 装置過熱 ７−１０ ４ ３．５−４．５ なし −２−３３，５−４，５冷たい感じ −２−３５，０−６，０冷たい感じ ＊ 概算量とは、成形要素の内部空間を成形温度で活発に蒸発できる物質で完全 に満たし、耐腐食ならびに耐熱性の物質の層にその物質をしみこませるのに必要 とされる成形温度で活発に蒸発できる物質の量をいう。Possible substance name Substance to space Amount of glass supplied to be formed G Temperature K 1 Filter Sodium 10.0 1793 (estimate) * 2 Same 10.3 (approximate same) (3% larger) 3 Same 10.7 (approximate same) (7% larger than) 4 Same 11.0 (approximate same) (10% larger) 5 Same as sodium and 10.0 Same Potassium (approximate) 6 Same 10.5 (approximate same) (5% larger than) 7 Potassium 10.5 (approximately 5% higher than the same) 8 Same as Cenoum Same as same 9 Cooking pot lid Sodium 15.5 (approximately 5% higher than the same) 10 Cooking pot Same 25.0 Same (estimate) 11 hours 25.75% (approximately 25.75%) (3% larger than the calculation) 12. Sodium and 25.0 Potassium (approximate) 13 Same 26.75 (approximately same) (7% larger than the calculation) 14 Filter Same - Same (comparison) 15 Cooking pot - All together Table 1 (continued) Saturated steam pressure Forming rate Existence of appearance of glassware 0, 06-0. 08 outfit overheating 7-8 4 2.5-3.0 None 12 4 2.5-3.2 None 14-15 4 3.0-40 Sometimes 7-8 - Equipment overheating 7-8 4 2. 5-3. 0 None 7-8 4 2.5-30 None 7-8 4 2.5-3.0 None 7-8 4 2. 8-3. 3 None 14-15 - Glass adhesive 7-8 4 3.5-4.3 None 0, 06-0. 08 Equipment overheating 7-10 4 3.5-4.5 None -2-33,5-4,5 Cold feeling -2-35,0-6,0 Cold feeling *The approximate amount is the amount that completely fills the internal space of the molding element with a substance that can actively evaporate at the molding temperature. required to impregnate the material into a layer of corrosion- and heat-resistant material. The amount of material that can actively evaporate at the specified molding temperature.
上に挙げた実施例かられかるように、ここに提案する発明の使用により、成形率 、幾何学的形状、厚みに関係な（、高品質のガラス器具を製造することが可能で ある。As can be seen from the examples given above, the use of the invention proposed herein can increase the molding rate. , geometric shape, and thickness (which makes it possible to produce high-quality glassware) be.
前述の本提案方法は、ガラス器具を製造するための本提案装置を使用して実施さ れるが、以下に図面にしたがって詳細する。The proposed method described above is carried out using the proposed apparatus for manufacturing glassware. However, the details will be explained below according to the drawings.
図１は、本発明によるガラス成形装置一式の略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a complete glass forming apparatus according to the invention.
図２は、本発明によるパンチの断片的断面図である。FIG. 2 is a fragmentary cross-sectional view of a punch according to the invention.
発明を実施する最良の方法 本ガラス器具製造装置は、パンチ１（図１）、ダイ２、成形リング３を含むガラ ス成形装置からなる。The best way to carry out the invention This glassware manufacturing apparatus includes a punch 1 (Fig. 1), a die 2, and a forming ring 3. It consists of a molding device.
本発明によれば、少なくとも一つの成形要素は、中空である。According to the invention, at least one molding element is hollow.
本発明の要旨を理解してもらうために、装置の具体例を以下に挙げるが、ここで はパンチ１（図２）が事実、中空成形要素である。In order to help you understand the gist of the present invention, specific examples of devices are listed below. The punch 1 (FIG. 2) is in fact a hollow-formed element.
図２に示すパンチｌは、航空術ライトに使用されるフィルターをプレス成形する ためのものであり、空密な（ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｔｉｇｈｔ）内部空間４を有す る。ステンレススチールネット５として現れる耐腐食および耐熱性物質の層が、 パンチの内部表面にその内部空間の中で供給され、パンチ１の内部表面に、例え ばスポット溶接などにより、しっかりと固定されるが、ネット５を公知の他の技 術を使って、パンチ１の内部表面に取り付けてもよい。The punch l shown in Figure 2 is used to press-form filters used in aviation lights. It has a pressure tight internal space 4. Ru. A layer of corrosion-resistant and heat-resistant material, appearing as a stainless steel net 5, The internal surface of the punch is supplied in its internal space, and the internal surface of the punch 1 is provided with a If the net 5 is firmly fixed by spot welding, etc., the net 5 can be fixed firmly using other known techniques. It may be attached to the internal surface of the punch 1 using a technique.
プレス成形過程で液体ナトリウムが循環するために、細管多孔質構造（“灯心” ）をパンチ１の内部表面に確立することを可能とするステンレススチール製の細 目ネットを使用することがもっとも好都合である。Due to the circulation of liquid sodium during the press forming process, a thin tube porous structure (“wick”) is created. ) can be established on the internal surface of punch 1. It is most convenient to use eye nets.
成形要素の形態とその幾何学的寸法により、ネット５の多（の層を該要素の内部 表面に設置することができ、それにより層の厚みを増し、したがって循環中のナ トリウム量を増す。Depending on the form of the molding element and its geometrical dimensions, multiple layers of net 5 can be placed inside the element. Can be installed on the surface, thereby increasing the layer thickness and thus reducing the circulation Increase the amount of thorium.
装置が普通の性能を果たすための欠くべからざる条件は、ネット５を十分堅くし っかりと成形要素の壁６の内部表面に設置することである。An essential condition for normal performance of the device is that the net 5 be sufficiently stiff. It is to be placed firmly on the inner surface of the wall 6 of the molding element.
ネット５のそのような取り付けにより、成形要素の内部表面全体が液体ナトリウ ムで湿り、熱抽出にもっとも有利な条件が成立する。Such attachment of the net 5 ensures that the entire internal surface of the molding element is filled with liquid sodium. The most favorable conditions for heat extraction are established.
ステンレススチール製のネット５は、高温で液体ナトリウムにたいする化学未反 応に関する要件をもっとも完全に満たし、多孔質構造上の堆積物の生成とそれに よる気孔の目づまりを排除する。The stainless steel net 5 is chemically unreactive against liquid sodium at high temperatures. It most completely satisfies the requirements regarding the formation of deposits on porous structures and Eliminate pore clogging due to
パンチ１の内部空間４は、成形温度で活発に蒸発することができる物質７を含む 。前述したように、そのような物質として使用されるものは、アルカリ金属群か ら選ばれるもので、個別に、あるいは組み合わせて使用する。この目的で使用さ れるもっとも好ましいものは、ナトリウムである。The internal space 4 of the punch 1 contains a substance 7 that can actively evaporate at the forming temperature . As mentioned above, the substances used as such are from the alkali metal group. These can be used individually or in combination. used for this purpose The most preferred is sodium.
本ガラス器具製造装置には、成形温度の範囲内で活発に蒸発することができる物 質の温度調節のための装置が備わっている。This glassware manufacturing equipment does not contain materials that can actively evaporate within the molding temperature range. Equipped with equipment for quality temperature control.
成形温度の範囲内でナトリウム蒸気の温度調節をするための該装置として、本発 明の本実施例では凝縮器８を使用するが、それはパンチ１の内部空間４に設置さ れるコイル管９として現れる。冷却液の供給と排水がなされる管９の両端は、パ ンチ１の尾の部分で外に出ている。冷却液として使用するものは、圧縮空気、水 、水と空気の混合物、窒素ガスなどである。This device can be used to adjust the temperature of sodium vapor within the molding temperature range. In this embodiment, a condenser 8 is used, which is installed in the internal space 4 of the punch 1. It appears as a coiled tube 9. Both ends of the pipe 9, through which the cooling liquid is supplied and drained, are The tail of inch 1 is sticking out. Compressed air and water are used as cooling fluids. , a mixture of water and air, nitrogen gas, etc.
冷却液供給量は、プレス成形過程でのナトリウム蒸気の温度により、従来知られ ている特定の発明装置１１０で調整され、該温度はサーモカップル１１で測られ る。The amount of coolant supplied is determined by the temperature of sodium vapor during the press forming process, which is conventionally known. temperature is measured by a thermocouple 11. Ru.
他の形態の凝縮器も使用でき、例えばフィードル管がある。Other forms of condenser can also be used, such as feeder tubes.
ユニオン継手１２は、パンチ１の壁６に備えられ、パンチ内部排気のための発明 装置と連絡するが、該発明装置は、その能力を有する真空ポンプなど、公知の装 置が使用できるので、図面では省略されている。A union joint 12 is provided on the wall 6 of the punch 1 and is an invention for internal exhaust of the punch. The inventive device communicates with a known device, such as a vacuum pump capable of doing so. It is omitted in the drawing because it can be used in
また、ユニオン継手１２は、他の機能、つまり、パンチ１の内部空間４に液体ナ トリウムを供給するという役目をはたす。In addition, the union joint 12 has another function, that is, the internal space 4 of the punch 1 is provided with a liquid supply. It plays the role of supplying thorium.
ナトリウムを供給量は、成形温度でパンチ内部を蒸気で満たし、金属ネット５の 層にナトリウムをしみこませるのに必要とされる量より３−７％多い。The amount of sodium to be supplied is determined by filling the inside of the punch with steam at the forming temperature and by filling the metal net 5 with steam. 3-7% more than needed to impregnate the layer with sodium.
パンチについてこれまで述べてきたことはすべて、グイと成形リングにも、両方 とも中空構造でも同様に適用できる。Everything we have said so far about punches also applies to both goo and molded rings. Both can be similarly applied to hollow structures.
本ガラス器具製造装置は、下記のごとく働く。This glassware manufacturing device works as follows.
多孔質の耐食性及び耐熱性の物質が、中空バンチ１の内部表面に、例えばスポッ ト溶接により、取り付けられ、該物質は二層細目ステンレススチールネット５と して現れる。A porous corrosion-resistant and heat-resistant material is applied to the inner surface of the hollow bunch 1, for example by spotting. The material is attached to a double layer fine stainless steel net 5 by welding. and appear.
次いで、パンチ１は、例えば、ガスバーナー使用や溶融金属のパッチ内にパンチ を短時間浸すなど公知の技術で、成形温度まで予熱される。Punch 1 is then punched, for example using a gas burner or into a patch of molten metal. The material is preheated to the molding temperature using known techniques such as short soaking.
次ぎに、パンチ１の内部空間４は、例えば真空ポンプなど特定の発明装置でユニ オン継手１２を通して排気され、その後溶融金属ナトリウムが同ユニオン継手１ ２を通してパンチ１の内部空間４に、バンチ内部をナトリウム蒸気で満たし、多 孔質で耐食性及び耐熱性のネット５の層にナトリウムをしみこませるのに必要と される量より３−７％多く供給される。The internal space 4 of the punch 1 is then unified by a specific inventive device, for example a vacuum pump. The molten metal sodium is then exhausted through the union joint 12. 2 into the internal space 4 of the punch 1, filling the inside of the bunch with sodium vapor and Necessary for impregnating the layer of porous, corrosion-resistant and heat-resistant net 5 with sodium. 3-7% more than is supplied.
その結果、ナトリウムの一部が活発に蒸発し、結果として生じるナトリウム蒸気 が、圧力がＰｏ” （０，０２−０，１）Ｐａになるまで、パンチ１の内部空間 ４を満たす。液体状態のナトリウムの他の部分は、多孔質の耐腐食および耐熱性 層に液体ナトリウムが十分しみこみ、それによりパンチ内部の内部表面が湿るま で、多孔質の耐腐食および耐熱性層に吸収される。As a result, some of the sodium actively evaporates and the resulting sodium vapor However, the internal space of punch 1 continues until the pressure reaches Po” (0,02-0,1)Pa. 4 is satisfied. The other part of sodium in liquid state is porous, corrosion resistant and heat resistant Wait until the layer is sufficiently soaked with liquid sodium to moisten the internal surfaces inside the punch. It is absorbed into a porous anti-corrosion and heat-resistant layer.
その上にユニオン継手１２上部が密閉される。Above this, the upper part of the union joint 12 is sealed.
さらに、溶融ガラスのバッチがダイ２に供給され、成形リング３とパンチ１は下 降工程を成就せしめられる。Furthermore, a batch of molten glass is fed into the die 2, and the forming ring 3 and punch 1 are The process of descent can be accomplished.
その結果、溶融ガラスと接触し、低い熱抵抗を特徴とするパンチ１の壁６を通っ て、熱が溶融ガラスから、液体ナトリウムで満たした金属ネット５の層が設置さ れているパンチ１の内部表面に付与される。プレス成形の瞬間には、ガラス器具 の温度と溶融ガラスに接触するパンチ１の表面温度は均一ではない。概して、パ ンチ１の中間部は高い温度を有する。したがって、バンチ内部空間４の内部表面 の温度と該表面に隣接する金属ネット５の層の温度は、同様に均一ではない。As a result, through the wall 6 of the punch 1, which is in contact with the molten glass and is characterized by low thermal resistance, Then, heat is transferred from the molten glass to a layer of metal net 5 filled with liquid sodium. It is applied to the inner surface of the punch 1, which is At the moment of press molding, glassware The temperature of the punch 1 and the surface temperature of the punch 1 in contact with the molten glass are not uniform. In general, pa The middle part of the trench 1 has a high temperature. Therefore, the inner surface of the bunch inner space 4 The temperature of the metal net 5 and the temperature of the layer of metal net 5 adjacent to the surface are likewise not uniform.
このように、上で述べた温度差は、液体ナトリウムがもっとも熱せられていない 領域からもっとも熱せられている領域に移動する原因となる。したがって、熱は 、全工程が真空中で進められるため大変高い速度で循環するナトリウムとともに 送られる。循環速度（つまり、熱伝達率）が高いほど、パンチ１の作業表面の温 度勾配が太き（なる。In this way, the temperature difference mentioned above means that liquid sodium is the least heated. causing it to move from one area to the hottest area. Therefore, the heat is , with sodium circulating at a very high rate as the entire process is carried out in a vacuum. Sent. The higher the circulation rate (i.e. heat transfer coefficient), the higher the temperature of the working surface of punch 1. The gradient becomes thicker.
同時に、ナトリウムの蒸発はもっと活発となり、その結果バンチ内部の圧力Ｐ２ は１２ｋＰａに上がる。ナトリウム蒸気は、パンチ１の内部空間４に据え付けた 凝縮器８のコイル管９の表面に凝縮され、液体ナトリウムの水滴となって落ちて 蒸発し、その結果全サイクルが繰り返される。At the same time, the evaporation of sodium becomes more active, resulting in the pressure inside the bunch P2 increases to 12kPa. Sodium vapor was installed in the internal space 4 of the punch 1. It condenses on the surface of the coiled tube 9 of the condenser 8 and falls as droplets of liquid sodium. It evaporates and the whole cycle repeats.
飽和ナトリウム蒸気の圧力は、凝縮器の助けで自動的に調整される。このように 、高いプレス成形率で生じる成形表面の温度上昇があるときはいつも、パンチ１ の内部空間４の温度も上がり、ナトリウムの蒸発がもっと活発となり、ナトリウ ム蒸気の圧力が上がる。同時に、サーモカップル１１は、冷却液供給率を調節す る要素にシグナルを送り、凝縮器への該冷却液供給率を増加させる。その結果、 ナトリウム蒸気はもっと激しく凝縮され、パンチ１の内部空間４の圧力は初期値 まで衰える。The pressure of saturated sodium vapor is automatically regulated with the help of a condenser. in this way , punch 1 whenever there is a temperature increase on the forming surface caused by high press forming rates. The temperature of the internal space 4 also rises, sodium evaporation becomes more active, and sodium The pressure of the steam increases. At the same time, the thermocouple 11 adjusts the cooling liquid supply rate. the cooling liquid supply rate to the condenser. the result, The sodium vapor is condensed more violently, and the pressure in the internal space 4 of the punch 1 is the initial value. declines to
かくして、パンチ１の表面温度を要求レベルに維持でき、それにより製造装置の 高い生産性と成形されるガラス器具の品質が保証される。In this way, the surface temperature of the punch 1 can be maintained at the required level, thereby making it possible to maintain the surface temperature of the punch 1 at the required level. High productivity and quality of molded glassware are guaranteed.
下記の結果が、耐熱ガラスからフィルターを成形する本装置を使用して得られた 。The following results were obtained using this device to mold filters from heat-resistant glass. .
＊成形率が１５−２倍増加。*Molding rate increased by 15-2 times.
＊ガラス器具重量が、壁の厚みが減ったために１５−３０％減少。*Glassware weight reduced by 15-30% due to reduced wall thickness.
＊このようにして製造されるガラス器具には冷たい感じ、波状が現れず、光特性 と市場性を増加。*Glassware manufactured in this way does not have a cold feel or wavy appearance, and has good optical properties. and increase marketability.
＊浅割れ、不均一な厚みなどの不良品をかなり減少させ、完全なガラス器具の生 産率を１．５−２倍増加。* Significantly reduces defects such as shallow cracks and uneven thickness, and improves the production of perfect glassware. Increased production rate by 1.5-2 times.
産業的応用性 ここに開示した方法と装置は、いろいろなタイプのガラスから、多様な幾何学的 形状を有するガラス器具をプレス成形したり、金属、プラスチック、ガラス強化 プラスチックから多様な製品を成形するガラス製造業に応用できる。Industrial applicability The method and apparatus disclosed herein can be used to fabricate a wide variety of geometries from various types of glass. Press forming glassware with shapes, metal, plastic, glass reinforcement It can be applied to the glass manufacturing industry, which molds various products from plastic.
本発明は、表面仕上げ、重量、光特性などに高い要求が出されるガラス器具プレ ス成形に使用されるともっとも有効である。The present invention is suitable for glassware that has high demands on surface finish, weight, optical properties, etc. It is most effective when used for steel molding.
フロントページの続き （７２）発明者 サムソノフ、ヴアチェスラフ・イヮノヴイッチ ロシア連邦 ２４９０２０ カルラスカヤ・オープラスチ、オブニンスク、ウー リッツア・ガガリナ、トム ５１．クヴアルツィーラContinuation of front page (72) Inventor: Samsonov, Vacheslav Ivanovich Russian Federation 249020 Karlaskaya Oplasty, Obninsk, U Lizza Gagarina, Tom 51. Hvarzira
Claims (13)
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