JP2652289B2 - ガラス管の熱軟化端部を変形させる装置および方法並びに該装置を有する瓶製造機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は請求項１の序文に記載の
瓶の口部領域を形成するためにガラス管の端末領域を変
形させる装置および方法並びに該装置を有する瓶製造機
に関する。

【０００２】

【従来の技術／発明が解決しようとする課題】ガラス管
から中空の物品、例えば、瓶、アンプル等を製造する多
くの装置が知られている。これらの物品は大量生産され
るので、低廉なコストおよび高速生産が保証されるべき
である。

【０００３】ドイツ特許公報第１２６１６３８号明細書
には、受入装置のリングがガラス管の形態の加工物を少
なくとも一つの加工ステーションを越えて加工物用通路
中に回転させるこの形式の既知の装置が記載されてい
る。この加工ステーションは成形用部品を担持した旋回
アームを含む。加工用部品を加工物用通路中に揺動せし
められ、加工物用通路の一部分において加工物を成形す
ることができ、そしてこの部分は旋回アームのサイズお
よび配置により大きく制限される。成形工程のために必
要な時間が得られるようにするために、リングは加工物
と共に成形中に停止されなければならず、または非常に
ゆるやかな速度においてのみ回転され、または成形工程
はいくつかの個々の成形工程に分割され、その結果瓶の
同一箇所を加工するための加工ステーションが必要にな
る。この装置においては、成形のためにより長い時間を
割り当てるために、成形後、旋回アームを出発位置まで
迅速にもどるように揺動されなければならない。その結
果、機械的な応力が増大し、そして摩耗が相応して増大
する。

【０００４】成形を行う部分を大きくするために、ドイ
ツ特許公報第１５９６４１０号明細書に記載の装置にお
いては、成形ローラは成形しようとする加工物またはコ
ンベヤ装置が固定されるように加工物と共にリングの角
速度において加工物に平行に移動するコンベヤ装置上に
配置されている。このコンベヤ装置がもどる間に次の加
工物を成形するために、成形ローラを備えた数個のコン
ベヤ装置を使用しなければならず、そしてコンベヤ装置
は第１コンベヤ装置がもどる間に別のコンベヤ装置が成
形のために次の加工品のそばに移動するように例えばチ
エンにより相互に連結することができる。このようにし
て、各々のコンベヤ装置は瓶の成形時間の少なくとも１
００％に相当する加工休止時間を必要とする。この装置
においては、個々のコンベヤ装置および成形ローラの公
差により、コンベヤ装置の数に応じて相互に若干異なる
型式の瓶が製造される。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は加工休止
時間を全くなくしまたは極めて短くしてガラス管から中
空の物品を高速度で製造可能にするための装置を提供す
ることにある。このようにすることにより、仕上げられ
た瓶の公差を小さくするために、加工ステーションのた
めの機械部品の費用を極力小さくすべきである。そのう
え、この装置を使用する場合に、瓶製造機は異なる肉厚
または外径を有するガラス管を時間のかかる変更操作ま
たは位置決め操作を行う必要なく加工することが可能で
あるべきである。また、本発明の別の目的は瓶を製造す
る方法を提供することにある。

【０００６】この目的は請求項１の特徴の部分に記載の
一般的な形式の装置により達成される。

【０００７】本発明は、先行技術による知識水準と対比
して、成形用部分に大きい機械的な応力を作用させない
で、均一な瓶を大量生産することを可能にする。瓶は管
から製造可能なすべての中空の物品、例えば、ビードリ
ムを有する瓶、スナップ・オンカバーガラス、アンプル
等を包含する。通過するガラス管に対して前後に移動す
ることができかつ成形中に単に前後方向の移動によりガ
ラス管がロール掛けされることを回避する成形ローラに
より、成形ローラがロール掛けの終りに次のガラス管を
成形するための出発位置に配置されるので、成形用部分
の空転時間を最小限にとどめるかまたは完全になくすこ
とができることが判明した。これにより、回転コンベヤ
をかなり高い速度で一定回転させることが可能になり、
したがって、中空の物品を高い生産速度で連続大量生産
することが可能になる。

【０００８】本発明の特殊の利点は、成形ローラの前後
移動を微小駆動装置およびプログラム可能な制御装置に
より極めて僅かな費用で制御することができ、それによ
り成形パラメータをその他の状態、例えば、ガラス管の
異なる直径に合致するように容易に切り換えかつ適合さ
せることができることにある。成形ローラの移動は直線
状通路において行われるので機械部品の費用が極めて少
ない。

【０００９】この装置により、中空の物品、例えば、
瓶、アンプル、キャンドルランプ等をガラス管から成形
することができ、そして特に回転コンベヤの送り通路に
おける回転可能な保持チャック内のガラス管を本発明に
よる装置を越えて移動させることができる。

【００１０】成形ローラの軸線がガラス管の軸線に対し
て基本的に平行であり、それにより成形中に成形ローラ
が変形させようとするガラス管の部分に対して常に同じ
高さで適用されることが好ましい。しかし、もしも成形
中にガラス本体の移動が所望されれば、成形ローラをガ
ラス管に対して僅か傾斜させて適用することができる。

【００１１】成形ローラ装置は保持チャックの送り通路
に対して有利に固定して配置され、したがって、保持チ
ャックの送り通路の方向に基本的に交差した方向に移動
することができ、そして成形ローラの周期的な前後移動
と成形ローラを越えて移動する保持チャックの周期的な
シーケンスとの間の移相が設定されることが好ましい。
このようにして、チャック軸線のまわりの成形ローラの
湾曲相対移動中このチャック軸線から該チャック軸線に
最も近い成形ローラの円周上の点までの距離の変更は周
期的なシーケンス時間の最大１００％を成形時間として
同時に利用することにより実施することができる。

【００１２】また、保持チャックの送り通路の方向に対
して成形ローラ装置の前後移動の傾斜位置決めを行うこ
とができ、その後、特にガラス管の成形の程度および直
径による左右される所定の角度において、成形ローラの
周期的な前後移動と成形ローラを越えて移動する保持チ
ャックの周期的なシーケンスとの間の移相を行う必要は
ない。傾斜位置決めは保持チャックの円形の送り通路に
対して特に有利であり、そしてこの傾斜位置決めは送り
通路の方向において円形通路の半径から成形ローラの滑
りレールの水平移動により簡単に行うことができる。こ
の場合における移動の範囲は、瓶製造機および瓶の寸
法、例えば、回転コンベヤの半径、ガラス管の半径、成
形ローラの半径、成形される口部の半径ならびに成形が
行われる回転コンベヤの回転角度により決定される。こ
の傾斜位置決めが垂直（交差）位置決めから数度のみず
れていることが好ましく、そして８０°−９０°、有利
には、８５°−９０°の位置決め角度が成形工程に対し
て好ましいことが判明した。最も好ましい位置決め角度
は、前述したように、９０°である。

【００１３】保持チャックは円形の通路を描くように一
定の回転数で駆動することができる回転台上に配置され
ると有利であり、そしてチャック軸線が平行でありかつ
円筒状の面をなす軌跡上で相互に同一間隔を隔てて配置
されることが好ましい。この構成により、個々の加工工
程、例えば、瓶製造機中へのガラス管の導入、個々の加
工工程ならびに単一のコンパクトな瓶製造機における口
部の成形後の瓶のそれ以後の加工を行うことができる。

【００１４】成形ローラ装置は端縁が瓶の口部の外側部
を形成する輪郭を有することが有利である単一の成形ロ
ーラのみを有することが好ましい。また、このような輪
郭は、例えば、ガラス管の回転軸線に対して異なる距離
においてガラス管をロール掛けする相互に上下方向に配
置された２個の成形ローラにより得られる。

【００１５】ガラス管端部内の成形ローラが成形しよう
とするガラス管端部の所望の内側横断面よりも小さい横
断面を有する成形フィンガーにより支持されると有利で
ありかつ成形ローラが有利にはガラス管と係合してロー
ル掛けする少なくとも周囲角度にわたって延びる円形セ
グメントを備えている。そして、円形セグメントの半径
は所望の内側横断面の半径に等しいことが好ましい。こ
のような成形フィンガーはその全周にわたって熱軟化し
たガラスと接触しておらず、したがって、完全に成形さ
れた口部から再びさらに容易に取り外すことができる。

【００１６】２個の連続した保持チャックの間の成形ロ
ーラの切換え中の空転時間を回避するために、成形ロー
ラの直径はガラス管の加工可能な最小の半径および口部
の最小半径を差し引いた保持チャック間の間隔距離より
も大きく選択されている。このようにすることにより、
すべての使用可能な直径を有するガラス管および口部を
間断なく成形することができる。成形ローラの直径は、
ガラス管の加工可能な最小の半径および口部の最小の半
径を差し引いた保持チャック間の間隔距離よりも３０％
ないし１００％大きく選択されると有利であり、それに
より事実上すべての使用可能な直径を有するガラス管に
対して成形ローラの好ましい前後方向移動特性が得られ
る。

【００１７】固定した支持部材上の成形ローラはキャリ
ジ上で前後に正確に移動させることができる。このキャ
リジは、サーボモータにより、通過する保持チャックの
周期的なシーケンスと同期する案内軸線連続通路走行制
御により移動させることができる。この構成は前述した
成形の所要の精度に対して特に好ましいことが判明し
た。

【００１８】成形ローラを理論的な移動に対して変形さ
せようとするガラス管端部に弾性的に作用させるよう
に、例えば、キャリジ上の成形ローラまたはキャリジ全
体がばね作用を有していると、有利である。この処置に
より、例えば、硬い変形不可能な物体、例えば、ガラス
の破片が成形ローラの成形を妨害する場合には、機械部
品の破壊または過大な応力の発生を回避することができ
る。本発明による装置の精度は、このような成形を妨害
する物体の硬度の如何により、ある機械部品の破壊また
は損傷、例えば、成形ローラまたは成形フィンガーの垂
下により低下せしめられ、その場合には、ばね作用が安
全要素として作用する。

【００１９】このばね作用は、さらに、（ガラス管の異
なる性状により生じた）異なるガラス素材の口部領域の
加工を可能ならしめ、それにより例えば大きく形成され
たガラス素材が口部領域にわたって均一に分布せしめら
れ、それにより若干大きいけれども依然として円形の外
径が得られる。これを行うために、口部領域がばね作用
により好適に形成され、そしてばね作用は成形工程中に
中断されないようになっている。

【００２０】ガラス管から瓶を成形する方法において
は、瓶はガラス管の一端部から形成され、そして等間隔
を隔てて配置された複数個のガラス管を送り通路に沿っ
て連続的に搬送し、各々のガラス管の一端部を加熱し、
熱軟化したガラス管端部をその長手方向の軸線のまわり
に回転させながら該ガラス管端部を成形スパイクと対向
した成形ローラによりロール掛けすることにより口部を
形成し、口部が形成されたガラス管部分をガラス管から
分離し、そして分離されたガラス管部分に瓶の底部を形
成する工程を含んでいる。この目的は、成形ローラを移
動するガラス管のシーケンスの周期性と共に送り通路に
対して前後に移動させ、移動するガラス管の長手方向の
軸線に最も近い成形ローラの円周上の点からこの長手方
向の軸線までの距離を減少させながら、成形ローラをガ
ラス管のまわりに円形を描いて移動させ、そしてこの場
合には、ガラス管の送り通路からのガラス管が接近する
ときに、成形ローラを後方に移動させ、一方ガラス管が
成形ローラから離れて移動するときに、成形ローラを離
れて移動するガラス管と次のガラス管との間の遠隔のス
ペース中に送り通路に向かって再び前方に移動させるこ
とにより達成される。

【００２１】

【実 施 例】本発明および本発明により得られる利点
をガラスから瓶を連続的に製造する機械（瓶製造機）の
一実施例を示した添付図面について以下にさらに詳細に
説明する。

【００２２】ガラス管から瓶を成形する場合には、すべ
ての加工工程は上面４および下面１３を有する瓶製造機
１において行われる。上面４および下面１３は相互に恒
久的に連結され、二層の円形コンベヤ２を構成してい
る。円形コンベヤ２は軸受８０によりフレーム３に装着
されている。長手方向の軸線のまわりに回転可能な第１
受入装置５が上面４の周囲に均一な間隔を隔てて留めら
れている。第１受入装置５の下端部は各々が空気シリン
ダ６により開閉可能な１個の保持チャック７を備えてい
る。図示した好ましい実施例においては、上面４は（相
互に対向した２個の受入装置５の長手方向の軸線ＡＬか
ら測定した場合）約８０ｃｍの直径を有し、かつ１６個
の受入装置５を担持している。上面４の直径は好ましく
は６０ｃｍないし１２０ｃｍであり、そして２個の隣接
した受入装置５の距離は好ましくは１１ｃｍないし２３
ｃｍである。

【００２３】保持チャック７を開くために、空気シリン
ダ６が摺動スリーブ９の連続したみぞ８１内を走行する
２個のローラ８ａを備えたフォーク８をばね１０に抗し
て引っ張り、それにより摺動スリーブ９がグリップジョ
ー１１を引っ込めてガラス管１２を釈放する。また、空
気制御装置のかわりに、例えば、曲線により制御される
電気機械式制御装置または純粋に機械的なばね力制御装
置を使用することができる。保持チャック７がガラス管
を破損しないように徐々に閉ざされることが決定的に重
要である。原則として、その他の形式の好適なチャック
がガラス管を保持するために好適である。

【００２４】瓶製造機１内でガラス管を加工するために
は、１３ｍｍないし５０ｍｍの外径を有しかつ０．５ｍ
ｍないし３．０ｍｍの肉厚を有するガラス管１２が特に
好適である。

【００２５】図示の実施例においては、設計を簡単にす
るために、第１受入装置５の長手方向の軸線ＡＬが円形
コンベヤ２の回転軸線ＫＤに平行になっている。各々の
第１受入装置５の下方の円形コンベヤ２の下面１３内に
は、各々の場合に、同様に保持チャック１５を備えた自
体の長手方向の軸線のまわりに回転可能な第２受入装置
１４が配置され、それにより対向した第１受入装置５お
よび第２受入装置１４または該受入装置の保持チャック
が各々の場合に共通の長手方向の軸線を有している。第
２受入装置１４の保持チャック１５は、シリンダ１６に
上方から作用する曲線（図示せず）により、そして摺動
スリーブ８３のみぞ８５内で案内される２個のローラ８
６を備えたフォークにより制御することができ、それに
より前述したように保持チャック１５のクランプチャッ
ク８４をばね８２の圧力に抗して開く。また、保持チャ
ック１５により空気圧操作または電磁操作が可能であ
る。その場合にも、また、このジョーチャックにより保
持されるガラス管の端部または瓶が破損されないように
保持チャック１５が徐々に閉ざされることが決定的に重
要である。

【００２６】増分指示器を備えた制御可能なモータ１７
は、受入装置５および１４と共に、回転コンベヤ２を歯
車の組１８により回転する。受入装置５および１４をそ
れら自体の軸線ＡＬのまわりに回転させるために、電動
機１７と独立して制御可能な第２電動機１９が設けられ
ている。第２電動機１９は歯車の組２０（または図示し
ていない歯付きベルト駆動装置）、管２１および歯車の
組２２により（またはスプロケット２２ａによりチェン
（図示せず）により上端および下端にスプロケット２４
および２５を備えた軸２３に直接に作用し、それにより
受入装置５および１４が図示していないチェンを介して
プロケット２６および２７により同一方向にしかも同一
伝動比で駆動され、それにより上側受入装置５および下
側受入装置１４が同一速度で回転する。

【００２７】第２受入装置１４を長手方向に移動可能に
するために、第２受入装置１４は、該第２受入装置１４
に摩擦接触によりプロケット２７の回転駆動力を伝達す
ると同時に第２受入装置１４を長手方向に自由に摺動可
能ならしめる多重スプラインボス２８内に着座する。第
２受入装置１４を長手方向に移動可能にするために、上
昇装置３０が設けられている。上昇装置３０は案内スリ
ーブ２９内に移動可能に配置されかつ湾曲部（ｃｕｒｖ
ｅ）３２上の車輪３１により案内される。湾曲部３２の
高さは、第２受入装置１４の揚程を異なる長さの瓶のた
めの異なる作業用の高さに適応させることができるよう
に変更可能になっている。

【００２８】第１受入装置５の下方の回転コンベヤ２の
外側には、数個のバーナ３３が配置されている。バーナ
３３は回転しながら通過する第１受入装置５から突出す
るガラス管部分３４を絞りによりガラス管１２から分離
することができる温度まで加熱する。この場合にはおそ
らく閉ざされているガラス管の端部３８が先細バーナ
（ｆｉｎｅ−ｐｏｉｎｔｅｄ ｂｕｒｎｅｒ）５７（図
３）により再び開かれ、そして別のバーナ（図示せず）
により再び加熱される。

【００２９】回転コンベヤ２の回転方向において、これ
らのバーナの後方に成形ステーション３５が設けられて
いる。成形ステーション３５は回転コンベヤ２の基台７
５上に配置され、そしてガラス管端部３８に口部Ｍを形
成するために使用される。成形ステーション３５は成形
ローラ３６を担持している。成形ローラ３６は基本的に
はディスクの形状を有しかつガラス管端部３８に口部Ｍ
を形成するために輪郭（ｐｒｏｆｉｌｅ）３７を有する
ことができる。

【００３０】成形ローラ３６は２本の連続したガラス管
１２の間の距離よりも大きい直径を有しかつガラス管３
８とできる限り一定な状態で接触するように案内され、
すなわち、成形ローラ３６は実際問題として押し込み駆
動されるガラス管端部３８により常に駆動され、したが
って間断なく回転する。その結果、成形ローラ３６と新
たに成形ローラと接触するガラス管端部３８との間に
は、それぞれの周囲の走行速度が異なるために僅かな摩
擦力のみが生ずる。その理由は成形ローラ３６は新しい
ガラス管端部３８により僅かだけ加速されなければなら
ないからである。成形ローラ３６の回転を高めるため
に、成形ローラ３６はプロペラ５８を備えることがで
き、それにより成形ローラ３６を気流により駆動するこ
とができる。図示の実施例においては、成形ローラ３６
は約２０ｃｍの直径を有している。一般的には、この直
径は１５ｃｍないし２８ｃｍであることが好ましい。

【００３１】成形ステーション３５には、増分指示器を
備えた制御可能な精密駆動装置３９が留められている。
駆動装置３９はねじを切ったスピンドル４０により摺動
レール４２上に着座したキャリジ４１を移動する。成形
ローラ３６はキャリジ４１上に回転するように装着さ
れ、かつ口部を形成するために、ガラス管端部３８に対
して好適な高さに調節される。

【００３２】回転するガラス管１２は成形ステーション
３５において回転コンベヤ２の回転により移動せしめら
れる。この場合には、成形ローラ３６は、回転コンベヤ
２に対して基本的には半径方向の真直な前後移動により
回転するガラス管１２の円形の通路に適応し、同時にガ
ラス管端部３８をロール掛けする。回転コンベヤ２に対
して交差した方向の前後移動もまた行うことができる
が、この場合には、この前後移動は移動する保持チャッ
ク７の周期的なシーケンスに対してずれた別の位相にあ
る。成形の終了時に近いときに、成形ローラ３６が好ま
しくは回転コンベヤの回転軸線ＫＤに向かって移動せし
められ、それにより次のガラス管端部３８までの自由空
間３６が成形ローラ３６により完全に占有されて成形ロ
ーラ３６が次のガラス管端部３８の成形を直ちに開始す
ることができる。

【００３３】原則としては、成形ローラ３６の前後移動
が前述したように、回転コンベヤ２に対して半径方向に
行われるように、成形ステーション３５を回転コンベヤ
２に対していったん整列させれば十分である。その後成
形ステーション３５はフレーム３に対して恒久的に連結
することができる。しかし、もしも回転コンベヤ２に対
して成形ローラ３６を交差した方向の前後移動を行うこ
とが可能であるべきであれば、回転コンベヤ２に対して
交差したガイド６０が基台７５の下方に設けられてお
り、それにより成形ステーション３５の全体を摺動レー
ル４２に対して交差した方向に移動することができる。
この移動は、例えば、ハンドクランクによる手動により
行うことができるが、歯車４５によりラック４６に作用
するステップモータ４４により有利に行われ、それによ
り成形ステーション３５が回転コンベヤ２に対して接線
をなす方向に特定の量だけ移動せしめられる。この場合
には、交差方向のガイド６０が成形工程中に偶発的に移
動しないように固定されることが十分である。

【００３４】別の態様として、この回転コンベヤ２に対
して交差した方向の前後移動および移動する保持チャッ
ク７の周期的なシーケンスに対する関連した移相を案内
軸線の連続パス制御のソフトウエアにより行うことがで
きる。

【００３５】その他の成形ローラ３６ｂ，３６ｃ（図
３）を備えたその他の相応した成形ステーションを回転
コンベヤ２の回転方向に装着することができ、そして好
ましくは、異なる高さにおいてガラス管端部３８を有利
にロール掛けする３個までの成形ステーションが使用さ
れ、それにより瓶またはアンプルの首部領域を特殊の形
状に形成することができる。

【００３６】成形中にガラス管端部３８を支持するため
に、成形フィンガー４３が設けられている。成形フィン
ガー４３はガラス管１２の中心の下方に正確に配置する
ことができかつガラス管端部３８中に挿入することがで
きる。挿入された成形フィンガー４３により、成形ロー
ラ３６により押圧された熱軟化したガラス管端部３８に
おいて、抵抗、すなわち、ガラス管端部３８のロール掛
け（ｒｏｌｌｉｎｇ）に対する抵抗が生ずる。ガラス管
端部３８上に形成されるべき口部の内径はガラス管１２
の長手方向の軸線から成形ローラ３６に対して反対の方
向に延びる成形フィンガー４３の壁部により決定され
る。成形フィンガー４３は好ましくは２ｍｍないし５０
ｍｍの半径を有している。

【００３７】従来知られている瓶製造機においては、一
つの成形フィンガーが常に工具ステーションまたは成形
ステーションに割り当てられていたが、しかし新しい成
形ステーションと共に、各々の受入装置５に成形フィン
ガー４３が割り当てられることがさらに好ましく、それ
により成形フィンガー４３をガラス管端部３８の内外に
配置するためにより長い時間が得られ、そして成形フィ
ンガー４３が次の成形工程前に冷却するために十分な時
間が得られる。この場合には、成形フィンガー４３は水
平キャリジ５０上に所定の高さで変位可能に装着されて
いる。キャリジ５０はレール５２上でローラ５１により
前後に移動させることができる。レール５２は回転コン
ベヤ２の中央面４９に留められている。水平キャリジ５
０の前端部に着座している成形フィンガー４３は、水平
キャリジ５０により、休止位置Ａから関連した受入装置
５および１４の共通の長手方向の軸線中に移動させるこ
とができる。この位置Ｂにおいて、成形フィンガー４３
は湾曲部（ｃｕｒｖｅ）５５により案内される湾曲した
ローラ５４によりガラス管端部３８中に上昇させること
ができる。

【００３８】水平キャリジ５０の移動は、好ましくは、
空気シリンダ（図示せず）による圧縮空気により行われ
る。この空気シリンダは、水平キャリジ５０に直接にま
たは、好ましくは、半径方向の延長部において僅かなス
ペースが得られるために、レバー装置（図示せず）によ
り連結することができる。

【００３９】成形フィンガー４３の過熱を回避するため
に、たとえ、成形ローラ３６ｂ，３６ｃ（図３）を備え
たその他の成形ステーションが後続していても、これら
の成形ローラの間でガラス管端部３８がバーナ（図示せ
ず）により再び加熱されるので、各々の成形後に、成形
フィンガー４３がガラス管端部３８から下方に移動せし
められる。

【００４０】最後の成形ステーションの後に、完全に成
形されたガラス管端部３８ｃ（図５）がガラスの変態温
度以下に冷却され、そして保持チャック７の開放により
垂直方向の長さを調節することができる物品に対応する
跳ね返り板（図示せず）上に落下せしめられる。ガラス
管の口部が跳ね返り板上に静止した後、保持チャック７
が再びシリンダ６により再び閉ざされる。その後、ガラ
ス管１２の真下に配置された第２受入装置１４は、湾曲
部３２により、ガラス管端部３８の完全に形成された口
部Ｍがばね４８に抗してポンチ４７を第２受入装置１４
中にさらに若干押し込む点まで上方に移動せしめられ
る。この目的のために、下側保持チャック１５がシリン
ダ１６により開かれ、そして該シリンダにより上昇せし
められた後に再び閉ざされてガラス管を掴む。

【００４１】完全に成形された口部Ｍを有するガラス管
部分３４は、前述したように、該ガラス管部分を絞りに
より下方に分離することができる点までバーナ３３によ
り加熱される。分離においては、分離したガラス管部分
３４の上端部が瓶の予備成形物の形成により閉ざされ
る。上側ガラス管１２は、前述したように、さらに加工
され、そして分離されたガラス管部分３４が再び第２受
入装置１４中に下方に移動する。瓶の予備成形物に底部
６１を形成するために、分離されたガラス管部分３４の
上端部はバーナ（図示せず）により再び加熱され、そし
て瓶の予備成形物が底部形成工程において完成した瓶に
形成される。底部の形成は、例えばドイツ特許公報第１
２６１６３８号に記載されているような回転コンベヤの
外側に配置された底部成形ステーションにより行うこと
ができる。しかし、図１に示すように、瓶の底部の形成
は、水平キャリジ５０上で特に簡単に行うことができ
る。

【００４２】この目的のために、各々の水平キャリジ５
０上には、通常、カーボンコンパクトである底部成形手
段５３が成形フィンガー４３の下方に配置されている。
この構成により、もしも受入装置５および１４が下側ガ
ラス管端部３８中に口部の形成のために配置されていれ
ば、底部形成手段５３を水平キャリジ５０により成形フ
ィンガー４３と共に受入装置５および１４の共通の長手
方向の軸線中に移動させることができる。底部形成手段
５３のこの位置においては、関連した下側受入装置１４
は形成しようとする底部６１が底部形成手段５３と接触
するまで湾曲部３２により上方に移動せしめられる。前
記の第２受入装置１４の上記の回転により、均一な底部
の形成が行われ、そして特に受入装置１４により有利に
掴むことができるかなりの大きさの直径（約１５ｍｍか
らの外径）を有するガラス管については、支持用空気が
瓶の内部の底部６１に吹き込まれ、それにより底部６１
が垂下しないようにしかもその底面全体を底部形成手段
５３と接触させる。

【００４３】底部の形成後、完全に形成された瓶５６が
再び湾曲部３２により第２受入装置１４の中に下降せし
められ、それにより成形フィンガー４３を下方の新しく
形成されたガラス管端部３８ｃから除去することができ
る。その後、底部形成手段５３は成形フィンガー４３と
共に、水平キャリジ５０により回転コンベヤ２の回転軸
線ＫＤの方向にその休止位置Ａにもどるように移動す
る。

【００４４】その後、瓶５６が閉ざされ、次のステーシ
ョンにおいて底部領域において除去グリップ装置により
掴まれ、その後、保持チャック１５のクランプジョー８
４の開放および下降により釈放される。空の保持チャッ
ク１５は、好ましくは、汚染物を自動的に除去され、そ
の後次のガラス管端部３８を受け入れるために上方に移
動せしめられ、成形工程が再び開始される。

【００４５】成形ステーション３５およびその他の細部
の設計を図２に示してある。成形ステーションの基台７
５の下部には、前述した交差したガイド６０および歯車
桿４６を有し、それにより成形ステーション３５全体を
成形ローラ３６の作動移動方向に交差した方向に移動す
ることができる。交差したガイド６０により、所望され
れば、成形ローラ３６を半径方向に平行に偏位して交差
方向に移動させるように、成形ローラ３６の作動移動を
回転コンベヤ２の回転軸線に対して半径方向に正確に整
列することができる。このような交差方向は、回転コン
ベヤ２の回転方向における半径方向から偏位しているこ
とが好ましい。基台７５には、微小駆動装置３９および
滑りレール４２が留められている。滑りレール４２上に
は、成形ローラ３６用のキャリジ４１が設けられてい
る。キャリジ４１を移動させるためにねじ桿６２が投げ
られている。ねじ桿６２の一端部は成形ステーションの
基台７５に回転するように装着されかつその他端部は微
小駆動装置３９と直接に連結されている。キャリジ４１
はねじガイド６３を備えている。ねじガイド６３によ
り、ねじ桿６２が該ねじガイドを通して案内される。モ
ータ３９によるねじ桿６２の回転により、キャリジ４１
を滑りレール４２に沿って前後に相応して移動させるこ
とができる。滑りレール４２は、キャリジ４１を安定状
態で案内することができかつねじ桿６２に作用するキャ
リジ４１による横方向の応力が軽減されるように、二段
に設計するかまたは円形から逸脱した横断面を有するこ
とが好ましい。

【００４６】安全上の理由から、キャリジ４１には、圧
力抵抗が高過ぎる場合、例えば、熱軟化が不十分なガラ
スのバッチの場合には、成形ローラ３６を撓ませること
ができるばね作用が得られれる。このばね作用はキャリ
ヤ部分６９を回転コンベヤ２の方向に移動させる空気シ
リンダ６８により基本的に行われる。この場合には、キ
ャリヤ部分６９がキャリジ４１のガイド７０内に保持さ
れ、そしてもしも成形ローラ３６における圧力抵抗がな
い場合にキャリヤ部分６９がシリンダ６８によりキャリ
ジ４１外に押し出されないようにストッパー７１が設け
られている。成形ローラ３６における圧力抵抗が高過ぎ
る場合には、成形ローラ３６がキャリヤ部分６９と共に
シリンダ６８に対して別のスペース７２中に撓むことが
でき、それにより精密な構成部分の損傷が回避される。
ばね作用の別の確実な作用は成形ローラ３６が口部領域
の成形中のガラスの量の変動に適応することができ、し
たがって、ガラス管１２のガラスの厚さが若干変動する
場合ですらも、口部領域に円形の外径を形成することが
できる。このばね作用が得られない場合には、この場合
にも円形の外径が得られるように、成形フィンガー４３
と成形ローラ３６との間の変形中の過剰な量のガラスを
上方または下方に押しのけられねばならないであろう。

【００４７】キャリジ４１のキャリヤ部分６９には軸６
５が配置されている。軸６５には、成形ローラ３６が軸
受６４により回転するように固定されている。軸６５の
軸線はガラス管の軸線に対して有利に平行に配置されて
いる。成形ローラ３６はその端縁上に輪郭３７を有して
おり、輪郭３７の下側の凹部６６は口部Ｍにつば６７を
形成する。

【００４８】成形ローラ３６は、軸受６４と共に軸６５
上の高さを調節することができ、または異なる形態に設
計された成形ローラと交換することができる。これはガ
ラス管端部３８に対する成形ローラ３６の高さを調節し
かつ異なる形状の口部領域を形成するために必要であ
る。

【００４９】成形ローラ３６の本体は多数の開口部７６
を備えていると有利である。開口部７６は成形ローラ３
６の重量を軽減し、しかも成形ローラ３６の十分な安定
性を保証することができる。この方法により、成形ロー
ラ３６と形成しようとするガラス管端部３８との間の異
なる周速度における慣性が減少する。

【００５０】瓶の成形工程を説明する図３においては、
図１に示した回転コンベヤ２の上面が位置１′ないし１
６′により識別される１６個の受入装置５を備えた状態
を図解的に示してある。新しい成形ステーションは、原
則として、任意の数の保持チャック７を備えた瓶製造機
と相互に作用することができる。

【００５１】したがって、特定の用途のために、例えば
３個ないし６４個の保持チャックの位置が考えられ、そ
して１２個ないし２４個の保持チャックの位置が特に好
ましい。

【００５２】位置１′において、保持チャックが開か
れ、そしてそれぞれのガラス管１２が前述したように高
さを調節できる跳ね返り板上に落下され、その後下側受
入装置１４により掴まれる。それと同時に、位置２′な
いし５′からのガラス管部分３４がバーナＢｒにより位
置５′においてガラス管部分３４をガラス管１２から下
側受入装置１４の下向きの絞りにより分離することがで
きる状態まで加熱される。この場合には、閉ざされた新
しいガラス管の端部３８が先細のバーナ５７により再び
開かれ、そして口部領域が位置１０′に至るまでその他
のバーナＢｒにより成形温度まで加熱される。成形ロー
ラ３６ａを備えた第１成形ステーションが位置１０′と
位置１１′との間に配置され、そして位置１２′と位置
１３′との間、そして位置１４′と位置１５′との間
に、成形ローラ３６ｂおよび３６ｃをそれぞれ備えたそ
の他の成形ステーションが後続している。各々の成形ス
テーションはガラス管端部３８に対しておそらくは異な
る高さに形成され、それにより例えばアンプルの場合の
ようにかなりの大きさの長手方向の延長部にわたって口
部領域を形成することができる。各々の成形ローラ３６
はガラス管端部３８を所望の幅ロール掛けすることがで
き、そして限度は成形フィンガーの直径のみにより完全
にロール掛けされたガラス管端部３８ｃの得られた内径
に対して設定される。

【００５３】成形しようとする口部領域を成形温度に保
つその他のバーナＢｒが成形ローラ３６ａから成形ロー
ラ３６ｃまでの間に配置されている。完全に成形された
口部領域は位置１５′および１６′の領域における第１
冷却部分Ｋに沿って冷却され、それによりこの領域はガ
ラスケーシング（位置１′）を変形させないで下側保持
チャック１５により掴むことができる。

【００５４】成形工程の完成は図１と共に考慮すべきで
ある図４により説明されている。図４においては、回転
コンベヤ２の下側受入装置１４の１６個の位置１′ない
し１６′を示してある。位置１′ないし５′において、
下側受入装置１４がそれぞれの上側受入装置５と前述し
たように相互に作用し、そしてこの場合には、位置５′
においてガラス管１２から瓶の予備成形物が分離され
る。この場合には、閉ざされた瓶の予備成形物の底部
は、位置１０′に至るまでに、回転コンベヤ２の下面１
３上に配置されたバーナ列Ｂｒにより成形温度までさら
に加熱される。位置１０′において、下側受入装置１４
は上方に移動して瓶の予備成形物の熱軟化した底部を底
部成形手段５３に押しつける。このようにして、底部６
１が位置１１′に至るまでに成形され、そして完全に成
形された瓶５６が再び下側受入装置１４中に下降され、
それにより上面４において作動している成形フィンガー
４３を対応したガラス管端部３８から再び除去すること
ができる。

【００５５】底部形成ＢＦ後、位置１３′に至るまで、
第２冷却部分Ｋが設けられている。この冷却部分Ｋにお
いて、仕上げられた瓶５６は、ガラスの変態温度よりも
低い温度まで冷却されるので、回転コンベヤから取り除
く間にそれ以上変形しない。瓶５６を取り除くために、
下側保持チャック１５が位置１３′において開かれ、そ
して前述したように、瓶がグリッパーにより取り除かれ
る。

【００５６】位置１５′および１６′において、空の保
持チャック１５は次の口部領域を受け入れるために汚染
物を自動的に清掃される。

【００５７】瓶製造機は図示した１６個の位置に限定さ
れるものではなく、８個ないし３２個の位置を使用する
と有利であり、特殊な場合には、３個ないし６４個また
はそれ以上の位置を使用することもできる。

【００５８】角度α（２個の隣接した受入装置の間の角
度）における成形ローラ３６により途切れなく行われる
成形は（図１と共に考察されるべきである）図５に示し
てある。連続線として画かれた位置Ｈにおいては、相応
した保持チャック７のチャック軸線ＡＬ１およびＡＬ３
に最も近い円周上の点Ｘ１およびＸ３を付した成形ロー
ラ３６が完全にロール掛けされたガラス管端部３８ｃの
完全に成形された口部Ｍおよび未成形ガラス管端部３８
ａと接触する。回転コンベヤ２が矢印の方向に連続して
回転しかつ保持チャック７内のガラス管端部３８が円形
の送り通路Ｌに沿って相応して移動するので、成形ロー
ラ３６はガラス管端部３８ａを送り通路Ｌに対して基本
的に交差した符号４２で示した方向にのがす移動におい
て回転コンベヤ２から引っ込めなければならない。成形
ローラ３６のもどり移動は、破線で示した位置Ｉにおい
て、同時に回転するガラス管端部３８ａがある量だけロ
ール掛けされるような速度で行われる。位置Ｉに到達し
たときに、チャックの軸線ＡＬ２に最も近い成形ローラ
３６の円周上の点Ｘ２は既にガラス管端部３８ｂを大幅
にロール掛けしており、また完全なロール掛けがこの位
置に達するまでに行うことができる。

【００５９】最終の成形のために、成形ローラ３６が回
転コンベヤの回転軸線ＫＤの方向に再び前方に移動し
て、それにより回転コンベヤ２中にさらに搬送されたガ
ラス管端部３８ｂにある程度追従する。この場合には、
成形ローラ３６が成形しようとする口部の内側半径を決
定する成形フィンガー４３の円形セグメントＳに対して
熱軟化したガラス管端部３８を押しつける。この場合に
は、円形セグメントＳは全成形工程中成形ローラ３６に
対して熱軟化したガラス管端部３８を指示できるように
形成されている。

【００６０】ガラス管端部３８ｂが位置Ｈに達するまで
にある程度の平滑化のための時間が得られるように、ガ
ラス管端部３８ｂが位置Ｈに達する前に口部Ｍの所望の
ロール掛けされた直径になるようにロール掛けされると
有利である。位置Ｈにおいては、口部領域はもはやロー
ル掛けされず、それまでに行われたロール掛けが安定化
される。位置Ｈに達したときに、次のガラス管端部３８
ａに対する成形工程が再び開始される。

【００６１】ロール掛けされた口部領域の平滑化は、好
ましくは、角度αの２０％ないし５０％、特に３０％な
いし３６％にわたって行われる。

【００６２】部分Ｙだけ偏位して配置された滑りレール
４２′を点線で示してある。この場合には、成形ローラ
３６の移動は、もはや回転コンベヤ２の半径Ｒの方向に
は行われないで、割線の方向に行われる。

【００６３】表示した成形においては、成形工程の中断
がなく、成形ローラ３６は間断なく次のガラス管端部３
８ｂを引き取る。しかし、ガラス管端部３８ａと口部Ｍ
との外径の差が大きい場合には、すべてのガラス管１２
が等しい速度で駆動されかつ外径が異なると通路走行速
度が異なるので、短い小休止を行って操作することが適
切である。短い小休止後、例えば、成形ローラ３６の速
度を若干増大することができるが、基本的には、数ミリ
秒の範囲の短い小休止により、成形ローラ３６によるガ
ラス管端部３８ａまたは口部Ｍの異なる周速度の結合
（ｃｏｕｐｌｉｎｇ）が回避される。

【００６４】前記の成形工程および瓶製造機により、高
い生産性を一定の速度で得ることができる。したがっ
て、例えば、２×１６個の位置を有する図示の実施例に
より、ビード端縁を有する瓶の毎時２，０００ないし５
０００個の生産量が得られる。このような生産量は通常
の成形方法または瓶製造機によっては達成することがで
きない。

【図面の簡単な説明】

【図１】回転コンベヤの軸線に沿った瓶製造機の断面
図。

【図２】成形ローラ装置を拡大して示した図。

【図３】回転コンベヤの上面における個々の成形工程を
図解的に示した図。

【図４】回転コンベヤの下面における個々の成形工程を
図解的に示した図。

【図５】成形ローラの移動を図解的に示した上面図。

【符号の説明】

１…瓶製造機、２…回転コンベヤ、４…上面、５…第１
受入装置、７…保持チャック、１２…ガラス管、１３…
下面、１４…第２受入装置、１５…保持チャック、３３
…バーナ、３４…ガラス管部分、３５…成形ステーショ
ン、３６…成形ローラ、３８…ガラス管端部、ＡＬ…チ
ャックの軸線、３９…微小駆動装置、４１…キャリジ、
４３…成形フィンガー、５６…瓶、７５…基台、Ｓ…円
形セグメント

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フランツ ノイマイヤー ドイツ連邦共和国、デェ−8594 アルツ バーグ ヴァイセンシュタインシュトラ ーセ 12

Claims (15)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラス管を受け入れるために相互に等間
   隔を隔てて配置された複数個の回転可能な保持チャック
   であって、送り通路に沿って選択可能な通路走行速度に
   おいて連続して移動可能な保持チャックと、保持チャッ
   クから突出したガラス管端部を加熱するために該通路上
   に配置された手段と、少なくとも１個の成形ローラが一
   軸線のまわりに回転するように装着され、かつ熱軟化し
   たガラス管端部に対向して配置された少なくとも１個の
   成形ローラと、成形中に対応した工具として成形ローラ
   装置と相互に作用しかつガラス管の開口端部中に挿入可
   能な成形スパイクとを備えた、特にガラス管から製造し
   ようとする瓶の口部領域を形成するために熱軟化したガ
   ラス管端部の端末領域を変形させる装置において、少な
   くとも１個の成形ローラ（３６）が成形ローラ装置の固
   定支持部材（７５）に対して制御可能な微小駆動装置
   （３９）により前後に移動可能に設計され、かつ保持チ
   ャック（７）の移動駆動装置（１７）と相互に作用する
   プログラム可能な制御装置が微小駆動装置（３９）のた
   めに設けられ、それにより成形ローラ装置を越えて移動
   する保持チャック（７）の周期性を示す移動シーケンス
   を成形ローラ（３６）に伝達することができ、移動した
   チャックの軸線に対してこのチャックの軸線から移動し
   たチャックの軸線（ＡＬ１−３）に最も近い円周上の点
   （Ｘ）の距離が可変である成形ローラ（３６）が前記の
   移動したチャックの軸線のまわりに円形に移動すること
   ができ、かつ保持チャック７が接近したときに成形ロー
   ラ（３６）を保持チャック（７）の送り通路（Ｌ）から
   後方に移動することができ、そして保持チャック（７）
   が成形ローラ（３６）から離れて移動するときに成形ロ
   ーラ（３６）を２個の保持チャック（７）の間の離れた
   スペース中に送り通路に向かって再び前方に移動させる
   ことができることを特徴とする熱軟化したガラス管端部
   を変形させる装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の装置において、成形ロ
   ーラの軸線がガラス管の軸線に対して基本的に平行であ
   る装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の装置におい
   て、成形ローラ装置（３５）が保持チャック（７）の送
   り通路に対して固定して配置されかつ保持チャック
   （７）の送り通路（Ｌ）の方向に対して基本的に交差し
   た方向（４２）に移動可能である装置。
4. 【請求項４】 請求項１から３までのいずれか一項に記
   載の装置において、保持チャック（７）の送り通路が円
   形通路であり、それによってチャック軸線（ＡＬ）が円
   筒状の面をなす軌跡上に配置された装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の装置において、保持チ
   ャック（７）が一定の回転速度で駆動可能な回転台
   （４）上に配置された装置。
6. 【請求項６】 請求項１から５までのいずれか一項に記
   載の装置において、チャック軸線のまわりの成形ローラ
   （３６）の円形の相対移動中にこのチャック軸線からチ
   ャック軸線（ＡＬ）と隣り合う成形ローラの円周上の点
   （Ｘ）の距離の変更を成形ローラの周期的な前後移動と
   成形ローラを越えて移動する保持チャックの周期的なシ
   ーケンスとの間の移相により行うことができる装置。
7. 【請求項７】 請求項４または５に記載の装置におい
   て、チャック軸線のまわりの成形ローラ（３６）の円形
   の相対移動中にこのチャック軸線（ＡＬ）と隣り合う成
   形ローラの周囲上の点（Ｘ）の距離の変更を送り通路の
   方向における円形通路の半径（Ｒ）からの成形ローラの
   滑りレール（４２′）の水平偏位（Ｙ）により行うこと
   ができる装置。
8. 【請求項８】 請求項１から７までのいずれか一項に記
   載の装置において、一つの成形ローラ装置について単一
   の成形ローラのみを設けた装置。
9. 【請求項９】 請求項１から８までのいずれか一項に記
   載の装置において、成形ローラと相互に作用する成形フ
   ィンガー（４３）が成形しようとするガラス管端部（３
   ８）の所望の内側横断面よりも小さい横断面を有しかつ
   成形ローラがガラス管と係合してロール掛けする円周角
   度にわたって延びる円形セグメント（５）を備え、該円
   形セグメントの半径を所望の内側横断面の半径と等しく
   した装置。
10. 【請求項１０】 請求項１から９までのいずれか一項に
    記載の装置において、成形ローラがガラス管の処理可能
    な最小の半径および口部の最小半径を差し引いた保持チ
    ャックの間の間隔距離よりも大きい直径を有する装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の装置において、成
    形ローラの直径をガラス管の処理可能な最小の半径およ
    び口部の最小の半径を差し引いた保持チャックの間の間
    隔距離よりも３０％ないし１００％大きくした装置。
12. 【請求項１２】 請求項１から１１までのいずれか一項
    に記載の装置において、固定支持部材上の成形ローラ
    （３６）をキャリジ（４１）により前後に移動させるこ
    とができ、そしてキャリジ（４１）を通過する保持チャ
    ックの周期的なシーケンスと同期する案内軸線連続通路
    制御により、サーボモータ（３９）で移動することがで
    きる装置。
13. 【請求項１３】 請求項１から１２までのいずれか一項
    に記載の装置において、成形ローラが理論的な移動に対
    してばね作用（６８）により変形しようとするガラス管
    端部（３８）に対して弾性的に作用する装置。
14. 【請求項１４】 自体の長手方向軸線のまわりに回転す
    る保持チャック（７）が連続的に回転駆動される回転コ
    ンベヤの周囲にわたって配置されかつガラス管を加工す
    るために設けられたステーションを越えて円形通路に沿
    って案内することができるようにした、請求項１〜１３
    までにいずれか一項に記載の装置を有する、ガラスから
    瓶またはアンプルを製造する機械。
15. 【請求項１５】 ガラス管から瓶を成形する方法におい
    て、瓶がガラス管の一端部から等間隔を隔てて配置され
    た複数個のガラス管を送り通路に沿って連続的に搬送
    し、各々のガラス管の一端部を加熱し、熱軟化したガラ
    ス管端部をその長手方向の軸線のまわりに回転させなが
    ら該ガラス管端部を成形スパイクと対向した成形ローラ
    によりロール掛けすることにより口部を形成し、口部が
    形成されたガラス管部分をガラス管から分離し、そして
    分離されたガラス管部分に瓶の底部を形成することを含
    む工程により形成され、成形ローラを通過するガラス管
    のシーケンスの周期性と共に送り通路に対して前後に移
    動させ、通過するガラス管の長手方向の軸線に最も近い
    成形ローラの円周上の点のこの長手方向の軸線までの距
    離を減少させながら成形ローラをガラス管のまわりに円
    形を描いて移動させ、そしてこの場合には、ガラス管の
    送り通路からのガラス管が接近するときに、成形ローラ
    を後方に移動させ、一方ガラス管が成形ローラから離れ
    て移動するときに、成形ローラを離れて移動するガラス
    管と次のガラス管との間の遠隔のスペース中に送り通路
    に向かって再び前方に移動させるようにしたガラス管か
    ら瓶を成形する方法。