(57)【要約】【課題】プランジャのプレス成形面の冷却に伴って、シェル金型の温度が低下し過ぎることがなく、プレス成形後プランジャを上昇させる際に、プランジャとシェル金型とが接触障害を起こすことのないガラス成形用プレス金型を提供すること。【解決手段】プランジャ４の外面のうちプレス成形時に溶融ガラスと接触するプレス成形面４１を冷却する冷媒の流通経路５をプランジャ４の内部に設けるとともに、プランジャの外面のうちプレス成形時にシェル金型２に対向する対向面４２と流通経路５との間に断熱部６を設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボトム金型上にシェル金型を組み合わせて成る受け型と、該受け型に供給された溶融ガラス塊を押延して所定形状の中空ガラス品をプレス成形するプランジャから成る押型と、を備えたガラス成形用プレス金型であって、
前記プランジャの外面のうちプレス成形時に溶融ガラスと接触するプレス成形面の全体を冷却する冷媒の流通経路が前記プランジャの内部に設けられ、
前記プランジャの外面のうちプレス成形時にシェル金型に対向する対向面と前記流通経路との間に断熱部が設けられていることを特徴とするガラス成形用プレス金型。
【請求項２】
前記流通経路が、前記プランジャに形成された空洞部内に供給管を挿入することにより構成されており、
前記断熱部が、外面に凹部が形成されたブッシングを前記プランジャの空洞部内に着脱自在に挿嵌することにより該ブッシングの凹部と該プランジャの内面との間に形成された密閉空間により構成されている請求項１記載のガラス成形用プレス金型。
【請求項３】
前記流通経路が、前記プランジャに形成された空洞部内に供給管を挿入することにより構成されており、
前記断熱部が、プランジャ内面に凹部が形成されたプランジャの空洞部内にブッシングを着脱自在に挿嵌することにより該ブッシングの外面と該プランジャ内面の凹部との間に形成された密閉空間により構成されている請求項１記載のガラス成形用プレス金型。
【請求項４】
前記流通経路が、前記プランジャに形成された空洞部内に供給管を挿入することにより構成されており、
前記断熱部が、内部に密閉空間が形成されたブッシングを前記プランジャの空洞部内に着脱自在に挿嵌することにより構成されている請求項１記載のガラス成形用プレス金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空ガラス品を型押し成形するガラス成形用プレス金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４に示すように、中空ガラス品Ｇは、ボトム金型（底型）１００上にシェル金型（輪型）２００を組み合わせて成る受け型３００に、図示しない溶融ガラス塊（ゴブ）を供給し、この溶融ガラス塊をプランジャ４００から成る押型で押延して所定形状にプレス成形することにより得られる。
【０００３】
通常、プランジャ４００の先端部は、溶融ガラスとの接触により高温となり、焼き付き等の問題を起こすため、十分な冷却が必要である。従来、プランジャの冷却は、図４に示すように、プランジャ４００に形成した空洞部５１０内に供給管５２０を挿入して構成された流通経路５００に、冷却水等の冷媒を流通させることにより行っている。つまり、プランジャ４００の流通経路５００は、供給管５２０の管内の内側通路５３０と、供給管５２０の先端部とプランジャ４００の先端側の内面との間の冷却室５４０と、供給管５２０の外面とプランジャ４００の内面との間の外側通路５５０とから構成されており、図４中の矢印で示すように、これら内側通路５３０、冷却室５４０、外側通路５５０の順に冷媒を流通させることによってプランジャ４を冷却している。
【０００４】
また、冷却構造を備えたプランジャとして、下記の特許文献に記載のものが知られている。これらのプランジャは、プレス成形時に溶融ガラスと接触するプレス成形面における表面温度の不均一を改善することによって、冷却途中の中空ガラス品のクラックや割れ等の欠陥の発生を防ぐことを目的としている。
【特許文献１】特開平７−２２０６３７号公報
【特許文献２】特開平９−２２７１４２号公報
【特許文献３】特開平９−２０２６２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、例えば液晶プロジェクタ光源に用いるリフレクタの基体のように、重さ約３０〜１００グラム程度の比較的に小型の中空ガラス品をプレス成形する場合、上述したクラック発生の問題の他に、プランジャのプレス成形面の冷却に伴ってシェル金型の温度が低下し過ぎてしまい、プレス成形後プランジャを上昇させる際に、プランジャとシェル金型とが接触障害を起こす問題や、プランジャとシェル金型との接触障害を防止するため冷却を抑制して、プランジャのプレス成形面が過熱してしまい、プランジャと中空ガラス品とが焼き付いてしまう問題があった。
【０００６】
比較的に小型の中空ガラス品のプレス金型においては、中空ガラス品の上縁エッジ部の精度を上げるため、プランジャの側面との隙間を小さくしたシェル金型を用いるが、プランジャのプレス成形面の冷却に伴って、プレス成形面の上方のプランジャ側面の表面温度も低下するので、プランジャ側面から受ける熱量の減少によってシェル金型の温度も低下してしまい、プランジャ側面とシェル金型との隙間がより小さくなる。その結果、プランジャが上昇する際、プランジャとシェル金型とが擦れてしまい、プランジャが傷付いたり、プランジャの上昇と共にシェル金型が持ち上がったりして、製品歩留りが低下する問題があった。
【０００７】
例えば、ブラウン管用パネルのように、比較的に大型の中空ガラス品をプレス成形する場合には、その溶融ガラス塊が十分な熱量を有しており、プレス成形時に、シェル金型が溶融ガラスと接触して直接的に受ける熱量や、ボトム金型を介して間接的に受ける熱量も多いため、たとえプランジャのプレス成形面の冷却に伴ってプランジャ側面の表面温度が低下しても、シェル金型の温度が低下し過ぎることがない。しかしながら、比較的に小型の中空ガラス品をプレス成形する場合は、溶融ガラス塊が有する熱量が少なく、プランジャ側面の温度低下がシェル金型の温度低下に大きく影響することになるのである。
【０００８】
また、プランジャとシェル金型との接触障害を回避する目的で、シェル金型の温度が低下しすぎないように、冷媒の流量または温度をコントロールすると、プランジャのプレス成形面が過熱してしまい、プランジャと中空ガラスとが焼き付いてしまうという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、このようにプレス成形する中空ガラス品が小型になるほど、プランジャの側面、即ち、プレス成形時にシェル金型に対向する対向面の表面温度がシェル金型の温度変化に大きく影響することを突き止め、かかる知見に基づいて本発明を完成したのである。
【００１０】
即ち、本発明は、ボトム金型上にシェル金型を組み合わせて成る受け型と、該受け型に供給された溶融ガラス塊を押延して所定形状の中空ガラス品をプレス成形するプランジャから成る押型と、を備えたガラス成形用プレス金型であって、
前記プランジャの外面のうちプレス成形時に溶融ガラスと接触するプレス成形面の全体を冷却する冷媒の流通経路が前記プランジャの内部に設けられ、前記プランジャの外面のうちプレス成形時にシェル金型に対向する対向面と前記流通経路との間に断熱部が設けられていることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明は、前記流通経路が、前記プランジャに形成された空洞部内に供給管を挿入することにより構成されており、前記断熱部が、外面に凹部が形成されたブッシングを前記プランジャの空洞部内に着脱自在に挿嵌することにより該ブッシングの凹部と該プランジャの内面との間に形成された密閉空間により構成されていることを特徴とする。
【００１２】
更に、本発明は、前記流通経路が、前記プランジャに形成された空洞部内に供給管を挿入することにより構成されており、前記断熱部が、プランジャ内面に凹部が形成されたプランジャの空洞部内にブッシングを着脱自在に挿嵌することにより該ブッシングの外面と該プランジャ内面の凹部との間に形成された密閉空間により構成されていることを特徴とする。
【００１３】
更に、本発明は、前記流通経路が、前記プランジャに形成された空洞部内に供給管を挿入することにより構成されており、前記断熱部が、内部に密閉空間が形成されたブッシングを前記プランジャの空洞部内に着脱自在に挿嵌することにより構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るガラス成形用プレス金型によれば、流通経路を流通する冷媒によってプランジャのプレス成形面の全体を過熱しすぎないように冷却することができるとともに、断熱部によってプランジャの対向面の表面温度が低下し過ぎることを防ぐことができる。したがって、たとえ比較的に小型の中空ガラス品をプレス成形する場合であっても、プランジャのプレス成形面の冷却に伴ってシェル金型の温度が低下し過ぎることがなく、シェル金型の熱膨張不足によって起きるプランジャとの接触障害を未然に防ぐことができるとともに、プランジャのプレス成形面の全体が過熱しすぎてプランジャと中空ガラス品とが焼き付いてしまうという問題をも防ぐことができる。
【００１５】
また、断熱部が、ブッシングをプランジャの空洞部内に着脱自在に挿嵌して構成されているガラス成形用プレス金型によれば、断熱部を極めて簡素に構成することができる。また、断熱性能を異ならせた複数のブッシングを予め用意しておき、これら複数のブッシングを適宜、入れ替えることによって、プレス成形条件に応じて簡単に断熱部の断熱性能や位置等を調節することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本実施形態のガラス成形用プレス金型１０は主として、図１に示すように、ボトム金型１上にシェル金型２を組み合わせて成る受け型３と、この受け型３に供給された不図示の溶融ガラス塊を上方から押延して所定形状の中空ガラス品Ｇをプレス成形するプランジャ４から成る押型と、プランジャ４のプレス成形面４１を冷却する冷媒の流通経路５と、同じくプランジャ４に設けられた断熱部６と、から構成されている。
【００１７】
ボトム金型１は、その上部に凹型のプレス成形面１１を有しており、このプレス成形面１１によって中空ガラス品Ｇの外面が型成形される。
【００１８】
シェル金型２は、略円環形状を成し、その内縁下部にプレス成形面２１を有しており、このプレス成形面２１によって、上記ボトム金型１の上面に載置された状態で中空ガラス品Ｇの上縁部が型成形される。
【００１９】
プランジャ４は、その先端部に凸型のプレス成形面４１を有しており、このプレス成形面４１によって中空ガラス品Ｇの内面が型成形される。プレス成形面４１の上方のプランジャの外側面には、プレス成形時にシェル金型２に対向する対向面４２が形成されている。つまり、プランジャ４の外面は、図１に示すように、プレス成形時に溶融ガラスと接触するプレス成形面４１と、プレス成形時にシェル金型２に対向する対向面４２とを備えている。なお、中空ガラス品Ｇの上縁エッジ部の精度を上げるため、プレス成形時におけるプランジャ４の対向面４２とシェル金型２のプレス成形面２１の内端部との隙間は、できるだけ小さくなるように設定されている。
【００２０】
流通経路５は、プランジャ４の内部に設けられている。本実施形態の流通経路５は、プランジャ４内に形成された空洞部５１と、この空洞部５１内に挿入された供給管５２とから構成されている。即ち、本実施形態の流通経路５は、供給管５２の管内の内側通路５３と、供給管５２の先端部とプランジャ４の先端側の内面との間の冷却室５４と、供給管５２の外面とプランジャ４の内面との間の外側通路５５と、から構成されている。そして、図１中の矢印で示すように、これら内側通路５３、冷却室５４、外側通路５５の順に冷媒を流通させることによって、溶融ガラスとの接触により受熱するプランジャ４のプレス成形面４１の全体を冷却する。
【００２１】
断熱部６は、プランジャ４の対向面４２と流通経路５の外側通路５５との間に設けられている。本実施形態の断熱部６は、外周面に環状の凹部６３が形成されたブッシング６２を、空洞部５１内に着脱自在に挿嵌することにより、ブッシング６２の凹部６３とプランジャ４の内面との間に形成される密閉空間６１によって構成されている。この断熱部６によって、流通経路５の外側通路５５を流通する冷媒によりプランジャ４の対向面４２の表面温度が低下し過ぎないようにしている。
【００２２】
このように本実施形態のガラス成形用プレス金型１０によれば、流通経路５を流通する冷媒の流量を絞って、または冷媒の温度を上げてプランジャ４のプレス成形面４１全体を過熱しすぎてプランジャと中空ガラスとの焼付きを発生させることなく、また、流通経路を流通する冷媒の流量を増やして、または冷媒の温度を下げてプランジャのプレス成形面４１の全体を冷却しても、断熱部６によってプランジャ４の対向面４２の表面温度が低下し過ぎることを防ぐことができる。したがって、たとえ重さ約３０〜１００グラム程度の比較的に小型の中空ガラス品をプレス成形する場合であっても、プランジャ４のプレス成形面４１の冷却に伴ってシェル金型２の温度が低下し過ぎることもなく、シェル金型２の熱膨張不足によるプランジャ４との接触障害を未然に防ぐことができる。
【００２３】
また、本実施形態のガラス成形用プレス金型１０にあっては、その断熱部６が、外面に凹部６３が形成されたブッシング６２を空洞部５１内に着脱自在に挿嵌して構成されているので、断熱部６を極めて簡素に構成することができる。また、凹部６３の深さや高さ等を異ならせた複数のブッシングを予め用意しておき、これら複数のブッシングを適宜、入れ替えることによって、プレス成形条件に応じて簡単に断熱部の断熱性能や位置等を調節することも可能となる。
【実施例】
【００２４】
本実施形態のガラス成形用プレス金型１０を用いて重さ５３グラムの溶融ガラス塊をプレス成形した。そのときの、プランジャ４の対向面４２の表面温度と、シェル金型２の表面温度とを、プランジャ４に断熱部６を設けない場合と断熱部６を設けた場合とでそれぞれ計測した。なお、プランジャ４の対向面４２の表面温度は、プレス成形時にシェル金型２の下部に対向する部分（図１中の符号Ａ参照）の温度を計測し、また、シェル金型２の表面温度は、シェル金型２の下部（図１中の符号Ｂ参照）の温度を計測した。また、温度測定は７〜１０回実施し、それぞれの平均温度を求めた。
【００２５】
断熱部６を設けない場合
プランジャ４の対向面４２の表面温度；平均摂氏４９７度
シェル金型２の表面温度            ；平均摂氏３９８度
断熱部６を設けた場合
プランジャ４の対向面４２の表面温度；平均摂氏７４６度
シェル金型２の表面温度            ；平均摂氏５７９度
【００２６】
この測定結果のとおり、断熱部６を設けた場合のプランジャ対向面の表面温度は、断熱部６を設けない場合に比べ、およそ摂氏２５０度上昇した。また、断熱部６を設けた場合のシェル金型の表面温度は、断熱部６を設けない場合に比べ、およそ摂氏１８０度上昇した。このことで、断熱部６を設けない場合には、プランジャ４の上昇時にプランジャ４とシェル金型２とが接触障害を起こすことがあったが、断熱部６を設けた場合、接触障害を起こすことはなくなった。
【００２７】
以上、本実施形態のガラス成形用プレス金型１０について説明したが、本発明はその他の形態でも実施することができる。
【００２８】
例えば、図２に示す、ガラス成形用プレス金型２０のように、プランジャ４の断熱部６を、プランジャ内面に凹部７３が形成された空洞部５１内にブッシング７２を着脱自在に挿嵌することによりブッシング７２の外面とプランジャ内面の凹部７３との間に形成される密閉空間７１によって構成しても良い。
【００２９】
このガラス成形用プレス金型２０を用いて重さ５３グラムの溶融ガラス塊をプレス成形したときの、プランジャ４の対向面４２の表面温度（図２の符号Ａ参照）と、シェル金型２の表面温度（図２の符号Ｂ参照）とを、断熱部６を設けた場合で計測した。
プランジャ４の対向面４２の表面温度；平均摂氏７４４度
シェル金型２の表面温度            ；平均摂氏５６３度
【００３０】
上述したガラス成形用プレス金型１０と同様、断熱部６を設けない場合には、プランジャ４の上昇時にプランジャ４とシェル金型２とが接触障害を起こすことがあったが、断熱部６を設けた場合、接触障害を起こすことはなかった。
【００３１】
また、図３に示す、ガラス成形用プレス金型３０のように、プランジャ４の断熱部６を、内部に密閉空間８１を有するブッシング８２を空洞部５１内に着脱自在に挿嵌することによって構成しても良い。このブッシング８２は、二つ割した部材の割面に凹部を形成した後、両者を溶接により一体化して形成されている。
【００３２】
このガラス成形用プレス金型３０を用いて重さ５３グラムの溶融ガラス塊をプレス成形したときの、プランジャ４の対向面４２の表面温度（図３の符号Ａ参照）と、シェル金型２の表面温度（図３の符号Ｂ参照）とを、断熱部６を設けた場合で計測した。
プランジャ４の対向面４２の表面温度；平均摂氏７３０度
シェル金型２の表面温度            ；平均摂氏５５０度
【００３３】
上述したガラス成形用プレス金型１０と同様、断熱部６を設けない場合には、プランジャ４の上昇時にプランジャ４とシェル金型２とが接触障害を起こすことがあったが、断熱部６を設けた場合、接触障害を起こすことはなかった。
【００３４】
本発明は、その他、その趣旨を逸脱しない範囲内で、当業者の知識に基づいて種々の改良、修正、変形を加えた態様で実施し得るものである。また、同一の作用又は効果が生じる範囲内でいずれかの発明特定事項を他の技術に置換した形態で実施しても良く、また、一体に構成されている発明特定事項を複数の部材から構成したり、複数の部材から構成されている発明特定事項を一体に構成した形態で実施しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本実施形態のガラス成形用プレス金型の断面図である。
【図２】本発明に係るガラス成形用プレス金型の実施変形例の断面図である。
【図３】本発明に係るガラス成形用プレス金型の他の実施変形例の断面図である。
【図４】従来のガラス成形用プレス金型の断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０、２０、３０  ガラス成形用プレス金型
１  ボトム金型
２  シェル金型
３  受け型
４  プランジャ
４１  プレス成形面
４２  対向面
５  流通経路
５１  空洞部
５２  供給管
６  断熱部
６１、７１、８１  密閉空間
６２、７２、８２  ブッシング
６３、７３  凹部
Ｇ  中空ガラス品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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