(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板面上に複数個の炎口が穴加工されてなる炎口形成面を有し、この炎口形成面が、前記平板面の中心部近傍から径方向に放射状に延びる線上に、前記複数個の炎口が点線状に穴加工されており、この炎口形成面の中心を回転の中心として自転し、前記炎口から発する炎でガラス管端を加熱するグレージングバーナと、
端面がグレージングされるべき複数本のガラス管の各々を、所定の距離間隔をおいて軸方向を互いに平行に保持・固定するガラス管保持手段と、
前記ガラス管保持手段により保持・固定されたガラス管の各々を、ガラス管相互の距離間隔を保ちつつ所定の方向に所定の距離を間欠的に移動させるガラス管移送手段と、
前記グレージングバーナを、その炎口形成面が停止時のガラス管の端面に対向するように所定の位置に保持するバーナ保持手段と、
このバーナ保持手段に保持された前記グレージングバーナの炎口形成面と前記ガラス管の端面との距離間隔を、所定の大きさに調整するバーナ位置調整手段とを、
備えていることを特徴とするガラス管端グレージング装置。
【請求項２】
前記ガラス管保持手段が、概円板面の円周上に、ガラス管の軸方向を板面の径方向と直交させてガラス管を把持するガラス管把持手段を複数個等間隔に取り付けてなり、かつガラス管移送手段が、前記概円板面を回転させて複数本のガラス管の各々を前記概円板面の円周に沿って移動させることを特徴とする請求項１記載のガラス管端グレージング装置。
【請求項３】
前記ガラス管移送手段が、複数本のガラス管の各々を平行移動させることを特徴とする請求項１又は２記載のガラス管端グレージング装置。
【請求項４】
複数個の炎口が平板面上に穴加工されてなる炎口形成面を有して、この炎口形成面の中心を回転の中心として自転可能であり、かつ前記複数個の炎口が、前記平板面の中心部近傍から径方向に放射状に延びる線上に、前記複数個の炎口が点線状に穴加工されていることを特徴とするグレージングバーナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス管の端面のグレージングに使用されるグレージングバーナおよびグレージング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、たとえばブラウン管用のネックチューブなどに使用されるガラス管の製品化に際しては、所要の長さに切断されたガラス管の端面を平滑にするため、バーナにより端面を加熱するグレージングという処理が一般に行われている。
【０００３】
このグレージングのためガラス管端を加熱する装置の一つとして、ガラス管をその軸方向をコンベアの進行方向に垂直になるように載置して移送するチェーンコンベアと、このコンベアの進路両外側の所定の位置に固定されたグレージング用のガスバーナとを備えたものが知られている。
【０００４】
上記構成のグレージング装置では、コンベアのチェーンに、ガラス管の長さに合わせた距離で対向し自転するディスク対が等ピッチで複数個取り付けられており、ガラス管はその両端面を自転ディスク対により挟持され、チェーンの移動と自転ディスクとの摩擦とによって回転しながら移送され、ガラス管端はバーナの前を通過する時に加熱される。ガラス管を回転させながら移送し加熱するため、ガラス管端面の不均一な加熱すなわち焼ムラが発生しにくいという長所を有している。
【０００５】
なお、上記装置においてグレージングバーナ１は、図８（Ａ）にその一例の断面を示すようにガラス管２の端面に炎があたるよう水平に設置され、小さな炎を噴出させる複数の炎口３が、炎口形成面４の表面に図８（Ｂ）に示すように同心円上に分散配置された状態に穴加工されたのものが一般的である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成のガラス管端グレージング装置は次のような難点を有していた。
【０００７】
（１）ガラス管端面が自転ディスクと直接接触する構成であるため、ガラス管にキズや汚れが付着するおそれがある。
【０００８】
（２）ガラス管の曲り、自転ディスクの取付位置の誤差、あるいは自転ディスク自体の外径のバラツキなどがあると、ガラス管の自転に伴ってガラス管が蛇行すなわち軸方向に対して左右にずれるため、ガラス管端面とバーナとの距離が変化し焼ムラが起こってしまう。ガラス管の蛇行防止のためのガイド棒を取り付けるようにすれば、焼ムラを防ぐことはできるが、ガラス管端が加熱前あるいは加熱後にガイド棒に接触することによって、ガラス管の変形や汚れ付着焼付が発生するおそれが、新たに生ずる。
【０００９】
（３）バーナの炎により高温に晒される各種部品のうち、自転ディスクや各部軸受けなどは劣化・磨耗が著しく、コンベアのチェーンは伸び易いなど、装置の保守は容易ではない。自転ディスクの劣化・磨耗は、加工されるガラス管の品質にも悪影響を及ぼし、ガラス管全長が短い場合にはとくに問題となる。
【００１０】
（４）グレージングバーナは水平方向に炎が噴出するように設置されているが、上昇気流が生じるため炎が上方に巻き上がり、ガラス管端面の上側がより強く加熱されるという焼ムラが発生することになる。上方に巻き上がった状態の炎では、火力が判りずらく調整もしにくい。このような加熱の不均一は、ガラス管を回転させただけでは解消されないおそれがある。
【００１１】
（５）ガラス管端面の中心とバーナの中心がずれた場合、ガラス管端面に炎があたる部分とあたらない部分とが生じて焼ムラとなる。このような焼ムラの防止のため炎口を広範囲に分散させた場合には、炎の巻き上がりがさらに顕著になってしまう。
【００１２】
このように、従来のガラス管端グレージング装置およびグレージングバーナでは焼ムラを完全に防止することは困難であり、しかもガラス管にキズや変形、あるいは汚れ付着焼付を発生させるおそれも大きい。グレージングの対象となるガラス管の用途によっては、加熱後のガラス管の品質要求が非常に厳しく、わずかな汚れ付着であっても不良品とされてしまう。たとえばガラス管がブラウン管用のフレアチューブのフレアレス品であるような場合、わずかな汚れ付着や発泡
（リボイル）であってもフレアチューブやブラウン管の破損の原因となる。そこで、ガラス管端を、焼ムラや汚れ付着焼付などを起こすことなく均一に加熱することが可能なグレージング装置が求められていた。
【００１３】
本発明は、従来のガラス管端のグレージング装置の難点を解消しようとして成されたものであり、複雑な機構や保守を必要とせずにガラス管端の均一な加熱が可能で、グレージングされた高品質のガラス管が得られるすぐれたグレージング装置とグレージングバーナを提供することを、その目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的のために鋭意研究を進め、ガラス管を回転させながら移送させる代わりにバーナを自転させ、さらにバーナ炎口の配置を工夫することにより所期の効果が得られることを見出だして、なされたものである。
【００１５】
すなわち、本発明のグレージング装置は、平板面上に複数個の炎口が穴加工されてなる炎口形成面を有し、この炎口形成面が、前記平板面の中心部近傍から径方向に放射状に延びる線上に、前記複数個の炎口が点線状に穴加工されており、この炎口形成面の中心を回転の中心として自転し、前記炎口から発する炎でガラス管端を加熱するグレージングバーナと、端面がグレージングされるべき複数本のガラス管の各々を、所定の距離間隔をおいて軸方向を互いに平行に保持・固定するガラス管保持手段と、前記ガラス管保持手段により保持・固定されたガラス管の各々を、ガラス管相互の距離間隔を保ちつつ所定の方向に所定の距離を間欠的に移動させるガラス管移送手段と、前記グレージングバーナを、その炎口形成面が停止時のガラス管の端面に対向するように所定の位置に保持するバーナ保持手段と、このバーナ保持手段に保持された前記グレージングバーナの炎口形成面と前記ガラス管の端面との距離間隔を、所定の大きさに調整するバーナ位置調整手段とを、備えていることを特徴としている。
【００１６】
本発明のグレージング装置において、ガラス管保持手段およびガラス管移送手段としては、本発明の目的に適うものであれば特定の機構のものに限定されるものではない。ガラス管保持手段としては、たとえば概円板面の円周上に、ガラス管の軸方向を板面の径と直交させてガラス管を把持するなどのガラス管把持手段を、複数個等間隔に取り付けるようなものであってもよい。このような機構でガラス管を保持・固定した場合には、ガラス管移送手段として、前記概円板面をその板面の中心を回転の中心にして回転させ、複数本のガラス管の各々を前記概円板面の円周に沿って移動させるような方法を採ることができる。たとえば、ガラス管を把持するチャックを回転面の周囲に複数個取り付けたターレットなどは、本発明のガラス管把持手段およびガラス管移送手段として好適である。
【００１７】
ガラス管保持手段の他の例としては、ガラス管の各々の軸方向が同一平面内にあるようにガラス管を保持するものであって、ガラス管移送手段が、複数本のガラス管の各々を軸方向を同一平面内に保ったまま平行移動させる、たとえばチェーンコンベアのようなものであってもよい。
【００１８】
本発明のグレージング装置において、グレージングバーナとしては、複数個の炎口が平板面上に穴加工されてなる炎口形成面を有して、この炎口形成面の中心を回転の中心として自転可能であり、かつ前記複数個の炎口が、前記平板面の中心部近傍から径方向に放射状に延びる線上に点線状に穴加工されているものの使用が、とくに好適である。
【００１９】
上記グレージングバーナの炎口の配置としては、点線状であれば薄い板状のシャープな炎が得られ、自転することによって上昇気流の影響も受けにくくガラス管端の均一な加熱が可能になるので、とくに１つの配置に限定されるものではない。たとえば図６（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）あるいは（Ｅ）などがあげられる。炎口の配置を示す点線は必ずしも直線状でなくともよく、図６（Ｅ）で示されるような曲線であってもよい。なお、図６は炎口の配置を主として模式的に示したものであって、十字で示されているのは炎口形成面の中心である。
【００２０】
ガラス管端の焼きムラを防止するため、炎口の配置を設計する際には、次の点を留意することが望ましい。まず、炎口形成面の中心部およびその近傍には炎口を設けないようにする。中心部にまで炎口が形成されていると、炎がつながって大きくなり風の影響を受けやすくなるので、好ましくない。そして、図６（Ａ）において記号ａで示されている点線の長さすなわち炎口の配置長さが、グレージングすべきガラス管の肉厚より大きくなるように、より好ましくはガラス管の肉厚の２倍以上となるようにする。
【００２１】
なお、上記点線の本数はとくに限定されるものではないが、多くなって炎口の配置が過密になると、炎がつながって大きくなり本発明の焼きムラ防止効果が薄れてしまう。好ましい点線の本数や炎口の間隔は、グレージングするガラス管の径や長さによっても異なるので一概には決められないが、たとえば２０〜３０ｍｍ程度の外径、１〜３ｍｍ程度の肉厚のガラス管をグレージングする場合に、炎口間隔１〜２ｍｍ、点線の本数１〜６、炎口径０．５〜１ｍｍ程度であれば、本発明の効果が得られる。
【００２２】
上記構成の本発明のグレージングバーナにおいて、その回転速度は回転速度調整可能タイプの変速モータの回転数の調整により最適化される。ガラス管端面に対向して加熱している状態でのバーナの回転数は、整数である方が焼きムラ防止のためより好ましい。本発明のグレージングバーナは、グレージングに際して水平設置時に限らず、鉛直（上向きあるいは下向き）にも良好に設置可能であり、とくに鉛直設置時には上昇気流の影響を受けにくいため、より効果的である。
【００２３】
本発明のグレージング装置において、バーナ保持手段は少なくとも１個のグレージングバーナを備えてガラス管の一方の端部を加熱可能な位置に保持することが必要である。一方の端部のグレージングの終了の後、バーナ保持手段を移動させるかガラス管の保持を逆にして、ガラス管の他方の端部を加熱してグレージングを行うことができる。
【００２４】
バーナ保持手段に保持されるグレージングバーナの数は、ガラス管保持手段に同時に保持されるガラス管の総本数まで多くすることが可能であり、そうすればグレージングに要する加熱時間を短くすることができるが、ガラス管とバーナとの位置決めに時間がかかるようになり、装置も複雑になるため価格面で不利になる。したがってグレージングバーナの数は、これらの事情を勘案し、上記範囲内で適宜決定することが望ましい。
【００２５】
本発明において、グレージングに要する時間短縮のためには、１台のバーナ保持手段に保持されるグレージングバーナの数を多くする他に、バーナ保持手段を２台用意して、ガラス管の両端から同時に加熱するように装置を構成することも可能である。このとき、１対のバーナ保持手段の配置が、同一のガラス管を両端から同時に加熱するようであると、炎同志が干渉してガラス管に焼きムラが生じて、好ましくない。したがって、各バーナ保持手段が保持するグレージングバーナの数や配置は、それらが同時に１本のガラス管の両端部を加熱することがないよう配慮して、決定されることが望ましい。すなわち、数はガラス管保持手段に保持されるガラス管の総本数の半分を超えず、その配置が勝手違いになるようにされることが好ましい。各バーナ保持手段が保持するグレージングバーナの数は、装置に要求される条件に応じて上記範囲内で適宜決定されることが望ましい。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細を実施例にしたがって説明する。
【００２７】
実施例１
図１および図２は本発明の実施例１のグレージング装置の構成を示す概略図である。図１にはグレージングされるべきガラス管の軸を含む面で切断した断面を一部含んでいる。
【００２８】
図１において、グレージングすべきガラス管２、…、２の軸方向中央部付近を、ターレット５に取付けられたチャック６、…、６が把持しており、ガラス管２はその軸方向をターレット５の板面に直交させかつ互いに平行な状態に保持されている。本実施例においては、１２本のガラス管がターレット５により保持されている。ターレット５は、ターレット駆動装置（図示されていない）により駆動されて、所定の時間間隔の間欠運転で自転する。このターレット５の間欠運転により、チャック６、…、６に把持されたガラス管２、…、２は、相互の距離間隔を保ち自転することなく、ターレット５の周に沿った円運動を断続的に行う。
【００２９】
上記したガラス管２、…、２の停止時の端面の位置にグレージングバーナ１、…、１の炎口形成面４がくるように、バーナ保持手段７はガラス管２、…、２の軸方向外側の所定の位置に配置されている。本実施例においてバーナ保持手段７は、ターレット５の周の１／４に相当する長さの円弧上に等間隔に配置された３個のグレージングバーナ１、１、１を備えている。バーナ保持手段７におけるグレージングバーナ１の取付け位置はバーナ位置調整手段８により調整される。
【００３０】
グレージングバーナ１としては、図６（Ａ）または（Ｂ）または（Ｃ）に示される炎口の配置を有するものを使用し、各グレージングバーナは、バーナ保持手段７の軸受箱９によって回転支持された中空シャフト１０に、取り付けられている。図２に示すように、中空シャフト１０に取り付けられたスプロケット１１がチェーン１２（一点鎖線で示されている）を介してモータ１３によって駆動されることにより、グレージングバーナ１は自転可能にされている。このモータ１３の回転数の調整により、グレージングバーナの回転速度の最適化が行われる。図２において、チャック６に取り付けられたガラス管２は図示が省略されている。図７に、本実施例で使用したグレージングバーナ１の断面の概略図（炎口の配置の様子も省略）を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３１】
なお、図１および図２において本装置の構成を分かり易くするために、バーナ位置調整手段、各手段の支持架台、あるいはバーナの燃料供給系についても、図示を省略あるいは簡略化してある。
【００３２】
以下、上記構成の本発明のグレージング装置を用いて行うガラス管端のグレージングについて説明する。まず、ターレット５に取付けられたチャック６、…、６のそれぞれに、１２本のガラス管２、…、２の軸方向中央部付近を把持させ、軸方向が水平でターレット５の板面に直交しかつ互いに平行でズレがないように、ガラス管の位置決めを行う。
【００３３】
次に、バーナ位置調整手段８によりグレージングバーナ１、１、１の位置を調整する。すなわち、グレージングバーナの炎口形成面４と停止時の各ガラス管端との距離間隔を等しくし、また各ガラス管の中心軸とグレージングバーナ１の自転の中心軸とを一致させる。しかるのち、グレージングバーナ１、…、１の燃焼と自転を行わせ、ターレット５を間欠運転により回転させて、ガラス管端の加熱を行う。このようなガラス管の一方の端部のグレージングののち、バーナ１の炎口形成面４がガラス管の他方の端部に対向するようにバーナ保持手段７を移動させ、再度バーナ位置調整手段８の調整を行った後、バーナ１の自転とターレット５の間欠運転を行い、ガラス管端の加熱を行ってグレージングが終了する。
【００３４】
本発明のグレージング装置を用いてガラス管端のグレージングを行ったところ、ガラス管が軸方向にズレるおそれなく保持・固定されているので、加熱時のガラス管端面とグレージングバーナの炎口形成面との距離間隔が一定に、しかも最短に保たれた。上記距離間隔の変動が抑えられることから、焼きムラの発生が防止され、グレージングされた高品質のガラス管が得られ、上記距離間隔を最短に保ち得ることから、バーナ炎を従来より小さくすることができた。したがって燃料ガスの消費量を削減することができ、また、機械動作や風などの外乱に対してバーナ炎が影響されにくく、焼きムラ防止効果が大であった。
【００３５】
本発明のグレージング装置はガラス管の自転搬送をしないので構造が簡単であり、したがって保守も容易であるという特長を有する。さらに、本実施例は長さの異なったガラス管に対しても、バーナ保持手段の移動だけで簡単に対応が可能であるという特長をも有している。
【００３６】
実施例２
実施例１で使用したものと同様のバーナ保持手段７を、２台用意してガラス管２の両端に配置した他は実施例１と同様にして、グレージング装置を構成した。同じ配置でバーナを保持する２台のバーナ保持手段を、その炎口形成面を対向させるようにガラス管の両端に配置した。この装置を用いてガラス管のグレージングを両端から行ったところ、各グレージングバーナは同時に１本のガラス管の両端部を加熱することがないため、焼きムラは生じなかった。１台のバーナ保持手段を使用した実施例１の場合よりも、短い時間でグレージングを終了することができた。
【００３７】
実施例３
図３および図４は、本発明のグレージング装置の他の実施例を説明するための概略図であり、図３はその上面図、図４は側面図である。これらの図において、図１および図２と共通する部分については同じ符号を付してある。
【００３８】
本実施例の装置は、図３に示されるように、ガラス管を、その軸方向をコンベアの進行方向に垂直になるように移送するチェーンコンベア１４と、このコンベアの進路両外側の所定の位置に固定された自転するグレージングバーナ１、…、１とを主体として構成されている。同図においてガラス管２…、２は、コンベアチェーンに等ピッチで取付けられた管受け１５、…、１５に載置されて保持・固定されている。図５は、本実施例において使用した管受け１５、…、１５の斜視図である。このチェーンに取付けられた管受け１５、…、１５は、本発明において、ガラス管の各々の軸方向を互いに平行でかつ同一平面内にあるようにガラス管を保持するガラス管保持手段であり、ガラス管移送手段は、複数本のガラス管の各々を軸方向を同一平面内に保ったまま平行移動させるチェーンコンベアに相当する。図５において矢印はコンベアの進行の方向を示している。
【００３９】
本実施例においてグレージングバーナは、同時に１本のガラス管の両端部を加熱することがないように配置されて、コンベアの進路両外側の所定の位置に固定され、バーナの自転とチェーンコンベアの間欠運転により、ガラス管端のグレージングを行う。
【００４０】
本実施例によれば、新たな装置を製造しなくとも従来装置の一部を利用し改良を加えることにより、本発明の効果を容易に得ることができた。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、複雑な機構や保守を必要とせずにガラス管端の均一な加熱が可能で、グレージングされた高品質のガラス管が得られるすぐれたグレージング装置とグレージングバーナを提供し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１のグレージング装置の構成を示す概略図である。
【図２】実施例１のグレージング装置の構成を示す概略図である。
【図３】実施例３のグレージング装置上面を示す概略図である。
【図４】実施例３のグレージング装置側面を示す概略図である。
【図５】実施例３のグレージング装置で使用される管受けの斜視図である。
【図６】本発明のグレージングバーナの炎口形成面の例を示す図である。
【図７】実施例１で用いられたグレージングバーナの断面図である。
【図８】従来のグレージングバーナの一例の側面の概略図（Ａ）および炎口形成面の表面を示す概略図（Ｂ）である。
【符号の説明】
１……グレージングバーナ、  ２……ガラス管、  ３……炎口、  ４……炎口形成面、  ５……ターレット、  ６……チャック、  ７……バーナ保持手段、  ８……バーナ位置調整手段、  ９……軸受箱、  １０……中空シャフト、  １１……スプロケット、  １２……チェーン、  １３……モータ、  １４……チェーンコンベア、  １５……管受け
【図１】
0003943671.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003943671.tif 000008
【図８】
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