JP2001089162A - ガラス製品用モールドの液体冷却 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 温度制御安定性のよいガラス製品成形モール
ドを提供する。 【解決手段】 溶融ガラスを付形する成形面（32又は32
ａ）を備えた中央部分及び中央部分の半径方向外方に間
隔を置いて位置した周囲部分を備えた熱伝達構造の本体
（30又は92）を有するガラス製品成形モールド。複数の
冷却剤通路（34ａ〜34ｈ，54〜70）が、間隔を置いた列
又はアレイをなしてモールド本体の周囲部分を貫通して
延び、液体冷却剤が、成形面からの熱伝導により熱を本
体から除去するためにかかる冷却剤通路中へ差し向けら
れる。複数の開口部（36ａ〜36ｑ）が、成形面から液体
冷却剤通路中の液体冷却剤への熱伝達を遅らせるために
本体中へ軸方向に且つ液体冷却剤通路のうち少なくとも
幾つかと成形面との間で半径方向に延びている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス製品成形機
のモールドの冷却に関し、特に、独立セクション機のブ
ランクモールド及び（又は）ブローモールドの液体冷却
に関する。

【０００２】

【従来の技術を及び発明の目的】ガラス容器の製造は今
日においては、いわゆるＩＳ（独立セクション）機によ
って行われている。かかる機械は、複数の互いに別個の
又は独立した製造セクションを有し、これらセクション
は各々、溶融ガラスの１又は２以上のチャージ又はゴブ
を中空ガラス容器の状態に変換し、これら容器を機械セ
クションの連続して配置されたステーションを通して移
送する複数の作動機構を有している。各機械セクション
は、ブロー成形又はプラス成形中にガラスゴブが最初に
形成される１又は２以上のブランクモールド、ブランク
を容器が最終形態にブロー成形されるブローモールドに
移送するための１又は２以上の反転アーム、成形された
容器を口板（deadplate ）の上に取り出すためのトング
及び成形された容器を口板からコンベヤ上に移送するた
めのスリープアウト機構を有している。米国特許第４，
３６２，５４４号では、ガラス製品成形法に関してブロ
ーアンドブロー方式とプレスアンドブロー方式の両方に
ついての背景技術が説明されており、かかる米国特許
は、いずれの方式にも用いられるようになったＩＳ機を
開示している。

【０００３】従来、ガラス製品成形機のブランクモール
ド及びブローモールドは一般に、空気をモールドパート
（半部）上又はモールドパート中に差し向けることによ
って冷却されている。かかる方法により、周囲環境中の
温度及び騒音レベルが大きくなっている。さらに、生産
性は、空気が制御されたプロセスで熱をどれほどモール
ドパートから除去できるかによって制約を受け、プロセ
ス安定性及び容器の品質は、空気温度及び流量を制御す
ることが困難なので損なわれる。例えば、米国特許第
３，８８７，３５０号及び米国特許第４，１４２，８８
４号において、流体、例えば水をモールドセクション中
の通路に差し向けて熱除去率を向上させることが提案さ
れている。しかしながら、液体冷却による熱除去は、少
なくともモールドの幾つかの領域では早すぎて制御でき
ない場合があり、したがってモールドセクションの内面
又は成形面から、液体冷却通路が設けられている外周部
への熱伝達を遅らせる措置を取らなければならない。こ
のように液体冷却による熱除去を制御するための種々の
方法が当該技術分野で提案されているが、これらは完全
に満足のゆくものではなかった。

【０００４】高品質のガラス製品を製造するためのモー
ルド材料は以下の特性を備える必要がある。かかる特性
とは、耐摩耗性が良好なこと、耐熱サイクル亀裂性が高
いこと、機械的性質が良好なこと、ガラス離型性が良好
なこと、機械加工が容易なこと、修理しやすいこと及び
経済的に操業できることである。自由微細構造の黒鉛が
球の形態をしている鉄として定義できる延性鋳鉄を、熱
伝導率の減少が望ましいガス製品を製造するためのモー
ルド材料として使用することが提案されている。延性鋳
鉄がモールド材料として用いられているガラス製品の特
定の例は、モールド設備において少量の熱除去を必要と
する小型容器、例えば化粧品用瓶や医薬品用瓶である。
しかしながら、延性鋳鉄は、熱伝達率が低く且つ耐熱サ
イクル亀裂性が低いので大型ガラス製品の製造には用い
られていない。Ｎｉ−レジスト（Resist）延性鋳鉄がガ
ス製品の製造用途に提案されている。Ｎｉ−レジスト延
性鋳鉄のニッケル含有量を多くすると、ガス離型性が向
上する。しかしながら、標準型のオーステナイト系Ｎｉ
−レジスト延性鋳鉄は、望ましい熱伝達率及び耐熱サイ
クル亀裂性を備えていない。

【０００５】したがって本発明の目的は、モールドを成
形面のところでの温度制御安定性を向上させるガラス製
品成形モールド及びかかるモールドの冷却方法を提供す
ることにある。本発明の別の特定の目的は、ガラス製品
成形中にモールド表面温度を調節すると共に動的に制御
できるモールド及びその冷却方法を提供することにあ
る。本発明の更に別の目的は、より一様な温度及び温度
制御をモールド成形面の円周方向と軸方向の両方におい
て達成してモールド冷却剤システムの全体的な熱伝達特
性を自由に設定して効率のよいガラス成形を行うモール
ド及びその冷却方法を提供することにある。本発明の更
に別の目的は、冷却通路中の腐食が減少し、モールド及
び冷却システム全体の動作寿命が向上するという利点を
もたらすモールド冷却法を提供することにある。本発明
の別の目的は、上述の望ましいモールド特性を備えたブ
ランクモールド又はブローモールドの何れかを含むガラ
ス製品モールドの構成材料を提供することにある。

【０００６】

【発明の概要】本発明の現時点において好ましい実施形
態であるガラス製品成形モールドは、ガラス製品成形モ
ールドであって、溶融ガラスを付形する成形面を備えた
中央部分及び中央部分から半径方向外方に間隔を置いて
位置する周囲部分を有する熱伝達構造の少なくとも１つ
の本体を有する。周囲部分を貫通して延びる少なくとも
１つの冷却剤通路が設けられ、成形面からの熱伝導によ
って本体から熱を除去するために液体冷却剤を冷却剤通
路中に差し向ける。本体内へ延びると共に冷却剤通路と
成形面との間で半径方向に設けられていて、成形面から
冷却剤通路内の液体冷却剤への熱伝達を遅らせる少なく
とも１つの開口部が本体内に設けられる。モールドは好
ましくは、列をなす冷却剤通路及び開口部を同一形態で
備えた１対のモールド本体を有するスプリット型モール
ドから成る。モールドは、ブランクモールド又はブロー
モールドであるのがよい。

【０００７】本発明の開示した実施形態では、開口部
は、成形面から冷却剤通路内の冷却剤への熱伝達を制御
するために成形面の輪郭と釣り合うよう設定された本体
を途中まで又はこれを完全に貫通した状態での本体内で
の深さを有している。開口部は、成形面から冷却剤通路
への熱伝達を更に自由に設定するための材料で全体的又
は部分的に充填されるのがよい。複数の冷却剤通路及び
複数の開口部が設けられたモールド本体では、開口部の
熱伝達特性は、例えば一つ置きの通路を部分的に充填す
ることによりモールド本体の周りにぐるりと円周方向に
自由に設定可能である。かくして、モールド本体の熱伝
達特性をモールドの半径方向、軸方向及び円周方向の何
れにも自由に設定することができ、それにより所望の熱
伝達特性及び成形面温度特性を得ることができる。

【０００８】モールド本体の冷却剤通路を通る多数のパ
スをなす冷却剤の流れを制御する端板をモールド本体で
支持するのがよい。本発明の好ましい実施形態では、端
板の一つは、流体入口、流体出口及び流体をモールド内
通路に差し向けるチャンネルを有する。他方の端板は、
流体を一つの冷却剤通路の端から隣の通路の端に導くた
めのチャンネルを有している。本発明の開示された実施
形態では、液体冷却剤は、流体溜めに戻る前にモールド
本体中を４回のパスを行う。モールド本体を通るパスの
数は、モールドの大きさ、熱の予定除去量等に応じて多
かったり少なかったりと様々である。また、ブランクモ
ールドを冷却する冷却剤通路の数は、ブローモールドの
場合よりも少ないことが予想される。

【０００９】本発明の更に別の特徴によれば、液体冷却
剤は、好ましくは熱伝達流体、例えばプロピレングリコ
ールを混ぜた水である。他の熱伝達流体としては、シリ
コン系熱伝達流体、合成有機流体及び抑制グリコール系
流体が挙げられる。冷却用流体制御システムは好ましく
は、冷却剤組成（例えば、プロピレングリコール濃
度）、冷却剤温度及び冷却剤流量を検出して制御する装
置及び組成、温度及び（又は）流量を制御してモールド
成形面のところでの最適冷却及び温度制御を達成する電
子制御装置を有する。このようにすると、モールド表面
温度を動的に調節して制御できる。

【００１０】本発明の別の特徴（本発明の別の特徴とは
別個に又はより好ましくはこれらと組み合わせて利用で
きる）によれば、一又は複数のモールド本体の構成材料
は、オーステナイト系Ｎｉ−レジスト延性鋳鉄である。
かかる延性鋳鉄は好ましくは、ＡＳＴＭ−Ａ４３９−８
４によるタイプＤのＮｉ−レジスト延性鋳鉄であるが、
シリコン及びモリブデン含有量が多くなるようこれを改
質してある。タイプＤ２−Ｃ鉄が現在用いられている。
シリコン含有量は好ましくは３．０％を越え、最適には
４．２０±０．２％である。モリブデン含有量は好まし
くは０．５％を越え、最適には０．７０±０．１０％で
ある。（なお、本願では組成割合の単位は全て重量％で
ある。）シリコン含有量を多くすると、モールド材料の
熱伝達率が小さくなる。モリブデン含有量を多くする
と、耐熱サイクル亀裂性が向上する。特性上、Ｎｉ−レ
ジスト材料に対するニッケル含有量を多くすると、ガラ
ス離型性が向上する。本発明のこの特徴によるモールド
組成のオーステナイト系Ｎｉ−レジスト延性鋳鉄によ
り、望ましい耐摩耗性及び他の機械的性質が得られると
共に機械加工及び修理が容易になり、望ましい経済的操
業性が得られる。オーステナイト系延性Ｎｉ−レジスト
材料は、例えば１４００°Ｆ（７６０℃）の温度まで
は、ねずみ鋳鉄よりも微細構造が安定している。

【００１１】本発明の別の特徴によるガラス製品成形機
のモールドの冷却方法は、熱伝達構造のモールド本体を
準備する工程を有し、本体は、成形面、本体を貫通して
延びる少なくとも１つの冷却剤通路及び本体内を少なく
とも途中まで延びる少なくとも１つの開口部を有する。
開口部は、冷却剤通路と成形面との間で半径方向に設け
られている。液体冷却剤を冷却剤通路を通って循環させ
る。成形面から冷却剤への熱伝達は、開口部の直径及び
深さを制御することにより、そして任意的に開口部を部
分的に充填することにより或る程度制御され、それによ
り開口部を横切る熱伝達特性が変えられる。本発明の好
ましい実施形態では、液体冷却剤の組成、温度及び流量
のうち少なくとも１つ、好ましくはこれらを全てを制御
する。

【００１２】

【好ましい実施形態の詳細な説明】図１は、第１の対を
なすスプリット型モールドパート２２，２４及び第２の
対をなすスプリット型モールドパート２６，２８から成
るものとしてのモールドシステム２０を示している。図
示の特定のモールドパート２２〜２８は、デュアルＩＳ
機のブローモールドを構成している。しかしながら、本
発明は、ブランクモールド（図１６）の冷却と関連して
用いても、更に他形式のＩＳ機又は回転機、例えば、シ
ングル（single）マシーン、トリプル（triple）マシー
ン及びクワド（quad）マシーンと関連して用いても等し
く有用である。各モールドパート２２〜２８は、モール
ド本体及び互いに反対側に位置した端板を有している。
モールドパート２２を図２〜図７及び図１７と関連して
詳細に説明するが、モールドパート２６は、モールドセ
グメント２２と同一であり、モールドパート２４，２８
はモールドパート２２の鏡像であることは理解されるべ
きである。

【００１３】モールドパート２２は、成形面３２を備え
た中央部分を有するモールド本体３０を含み、この成形
面３２は、対向したモールドパート２４の対応の表面と
一緒になって、プレス成形又はブロー成形の際に溶融ガ
ラスを付形する表面を形成する。かくして、溶融ガラス
は、表面３２と接触し、表面３２のところの熱エネルギ
ーを本体３０に伝えるが、この熱エネルギーを消散する
必要がある。モールド本体３０は、成形面３２が設けら
れている中央部分から半径方向外方に間隔を置いて位置
した周囲部分を更に有している。複数の通路が、モール
ド本体３０の周囲部分を貫通して円周方向に間隔を置い
た互いに平行な列をなした状態で軸方向に延びている。
図示の実施形態では、８本のかかる通路３４ａ〜３４ｈ
が設けられており、これらは、互いに角度的に間隔を置
いて位置している。通路３４ａ〜３４ｈ相互間の角度間
隔は、ほぼ等分であるが、通常は、モールド本体が非対
称なので非等分である。図３及び図１７の各通路３４ａ
〜３４ｈは、円筒形の輪郭をしていて、その長さ全体を
通じて一定直径のものであり、モールド本体の頂面３０
ａからモールド本体の底面３０ｂまで全体が開口してい
る。各通路３４ａ〜３４ｈの半径方向内方には、これと
対応関係にある開口部３６ａ〜３６ｈが設けられてい
る。図１〜図３及び図１１の実施形態では、開口部３６
ａ〜３６ｈは、表面３０ａから表面３０ｂまで本体３０
を完全に軸方向に貫通して延びていて、それぞれ、対応
関係にある通路３４ａ〜３４ｈの半径方向内方に設けら
れている。

【００１４】モールド本体３０は好ましくは、本発明の
別の特徴に従ってオーステナイト系Ｎｉ−レジスト延性
鋳鉄で構成される。Ｎｉ−レジスト延性鋳鉄は、高いニ
ッケル含有量、例えば１８％以上、より好ましくは２１
％以上のニッケル含有量を有する延性鋳鉄である。現時
点で好ましい組成物は、一般にＡＳＴＭ−Ａ４３９−８
４によるタイプＤ２−Ｃ延性Ｎｉ−レジスト組成物であ
るが、これを改質してシリコン及びモリブデン含有量を
多くしてある。以下の表は、この好ましい材料の化学的
組成を示している。

【００１５】 表Ｉ−化学組成 目標値 範囲 炭素 （％） ２．８０ ±０．２０ シリコン （％） ４．２０ ±０．２０ マンガン （％） ２．１０ ±０．３０ マグネシウム （％） ０．０５０ ±０．０１０ ニッケル （％） ２２．５０ ±１．５０ 硫黄 （％） ０．０１０ ±０．００６ クロム （％） ０．００ ±０．５０ 燐 （％） ０．００ ±０．０８ モリブデン （％） ０．７０ ±０．１０ 鉄 （残部） この材料は、熱伝導率が低く、耐腐食性、機械加工性
（被削性）及び経済性が良好であり、しかもモールド表
面のところにおけるガラス離型性が良好である。シリコ
ン含有量が多いと熱伝導率が低くなり、モリブデン含有
量が多いと耐熱サイクル亀裂性が得られる。

【００１６】表面３０ａ，３０ｂは互いに平行であり、
モールド本体３０に設けられた関連の互いに平行な段部
によって形成されている。上部端板３８及び中間ガスケ
ット４０が、複数本のねじ４２及びばね座金４３によっ
てモールド本体３０に固定された状態で表面３０ａに設
けられている。下部端板４４及び中間ガスケット４６
が、これと対応関係にある複数本のねじ４８及びばね座
金４９によって表面３０ｂに固定されている。（ねじ穴
は、通路３４ａ〜３４ｈ及び開口部３６ａ〜３６ｈ相互
間の関係がよく分かるようにするために図１１には示さ
れていない。）上部端板３８（図３〜図５）は、弧状で
あり、半径方向に開口した入口ポート５０及び半径方向
に開口した出口ポート５２を有している。入口ポート５
０は、端板３８の下面に設けられた三角形のキャビティ
５４に向かって開口している。端板３８の下面には、対
をなす弧状又は弦状のチャンネル５６，５８が角度間隔
を置いて設けられ、出口ポート５２と連通した状態で端
板３８の下面には第２の対をなすチャンネル６０，６２
が形成されている。チャンネル６２，５８、ポケット５
４及びチャンネル５６，６０の角度的に間隔を置いた端
部は、図４に示すようにモールド本体への組付けの際
に、冷却剤通路３４ａ〜３４ｈの角度的に間隔を置いた
端部の上に位置する。各端板４４（図３、図６及び図
７）は同様に弧状の輪郭をしていて、ガスケット４６を
介してモールド本体の表面３０ｂと当接した状態の上側
フェースを有している。４つの弧状又は弦状のチャンネ
ル６４，６６，６８，７０は、下部端板４４の上側フェ
ースに形成されている。組付けの際、これらチャンネル
の角度的に間隔を置いた端部は、図７に最もよく示され
ているようにモールドの冷却剤通路３４ａ〜３４ｈの角
度的に間隔を置いた端部の下に位置する。図４及び図７
は、端板のチャンネルは、モールド本体の通路よりも幅
が広いことは注目されよう。これにより、公差のばらつ
き又は熱膨張差に起因する僅かな心ずれが許容される。

【００１７】使用に当たり、上部端板３８の入口ポート
５０は、加圧下にある液体冷却剤源に連結され、出口ポ
ート５２は冷却剤戻りラインに連結される。かくして、
冷却剤は、入口ポート５０及び入口ポケット又はキャビ
ティ５４から通路３４ｄ，３４ｅを通って下方に（図３
の向きに）下部端板４４に流れ、それから端板４４を経
て通路３４ｃ，３４ｆを通って上方に流れ、次に端板３
８を経て通路３４ｂ，３４ｇを通って下方に流れ、次に
端板４４を経て通路３４ａ，３４ｈを通って上方に流
れ、そして端板のチャンネル６０，６２を通って出口ポ
ート５２に流れる。かくして、冷却液は、冷却液溜めに
戻る前にモールド本体を全部で４つのパスをなす。パス
の数は、適当な従来型コンピュータモデリング法を用い
てモールドと冷却剤のインタフェース前後の所望の熱勾
配を達成するために本発明の原理に従って自由に設定で
きる。開口部３６ａ〜３６ｈは、成形面３２から冷却剤
通路３４ａ〜３４ｈへの熱伝達を遅らせ、かくして、ガ
ラスから冷却剤への総熱伝達量を制御する。図３及び図
１１に示す本発明の実施形態では、通路３６ａ〜３６ｈ
は、一定の直径及び実質的に等角度間隔でモールド本体
全体を貫通している。幾つかの通路３６ａ〜３６ｈの上
端部及び下端部は、図３で最もよく分かるようにガスケ
ット４０，４６によって閉塞されている。かくして、開
口部３６ａ〜３６ｈは、モールドの金属よりも低い熱伝
達特性を有する閉鎖空気ポケットを形成し、かくして、
熱伝達経路を遮ることにより冷却剤通路への熱伝達を遅
らせてこれを制御するのに或る程度役立つ。（開口部３
６ａ，３６ｈは、図４〜図７で最もよくわかるように端
板の取付け穴に適合する必要性に鑑みて図１１では直径
を小さくして示されている。）開口部３６ａ〜３６ｈの
数及び位置は、所望の熱伝達特性にしたがって選択され
ている。例えば、図１８は、開口部３６ｂ，３６ｇに代
えて、冷却剤通路３４ｂ，３４ｇと成形面３２との間に
設けられた幾つかの小さな開口部が用いられている設計
変形例を示している。図１９は、成形面から冷却剤通路
への熱伝達を制限するために冷却剤通路３４ａ〜３４ｈ
と成形面３２との間にさらに追加の開口部３４ｉ〜３４
ｏが用いられている例を示している。かくして、一般に
開口部３４ａ〜３４ｈ（及び３４ｉ〜３４ｏ）は、冷却
剤通路とモールド成形面との間に半径方向に設けられる
が、これら開口部の正確な位置及び大きさ並びに開口部
の数は、所望の熱伝達特性を得るための特定の用途に合
わせて自由に設定される。

【００１８】開口部３６ａ〜３６ｈ（及び３６ｉ〜３６
ｏ）は、これらの長さ全体を通じて一定直径のものであ
るとして示されており、これにより製造が容易になる。
図８〜図１２に示す本発明の別の特徴によれば、これら
開口部は、熱伝達制御を一段と高めるためにモールド全
体を通じてこれら軸方向長さに沿って互いに異なる熱伝
達特性を有するのがよい。例えば、図８は、図３の実施
形態の設計変更例を示しており、かかる設計変更例で
は、開口部３６ｄには、空気の熱伝達特性とは異なる熱
伝達特性の物質７０が詰め込まれている。例えば、物質
７０は、砂であるのがよく、この砂は、開口部３６ｄ内
に充填材又は栓を効果的に形成する。この物質７０から
成る栓は、容器成形面３２の本体部分の長さに沿って真
ん中の当たりに位置した状態で示されており、かくし
て、容器成形面の上方部分及び下方部分からの場合より
も容器成形面の中央部分からの冷却剤通路３４ｄへの熱
伝達量を多くする。これと対応関係にある充填物又は栓
７０は、他の開口部３０ａ〜３０ｃ及び３０ｅ〜３０ｈ
に設けられ、又は、例えば１つ置きに位置する開口部内
に設けられる。図９は、開口部３６ｄが、容器成形面の
中央部分に隣接して位置した第１の物質栓７２及び容器
のヒールのところの容器成形面の下方部分に隣接して向
けられた第２の栓７４を有する設計変更例を示してい
る。かくして、容器成形面の下方部分及び中間部分から
の熱伝達量は、容器成形面の上方部分のところの熱伝達
量とは異なっており、図９の設計変更例では互いに異な
っている。図１０及び図２０は、開口部３６ａ〜３６ｈ
がモールド本体の軸方向長さの途中までしか延びていな
い設計変更例を示している。この設計変更例では、容器
の首の領域からの熱除去速度は、モールド成形面の容器
型及び本体部分からの熱除去速度よりも速い。図１０及
び図２０の設計変更例は、実質的に作動に悪影響を及ぼ
すことなく端板の取付け穴を設ける余地を提供するため
に使用できる。一般に、熱伝達特性は、円周方向に一様
であることが好ましい。

【００１９】上述したように、これまで説明してきた実
施形態は全て、円筒形の輪郭及び一定直径の開口部３６
ａ等を備えている。しかしながら、他の幾何学的形状の
通路も本発明の範囲に属する。例えば、図１１は、開口
部３６ｐが、差動穿孔法（differential drilling ）に
より形成され、大きな直径の端部分及び小さな直径の中
央部分を有するモールド本体３０を示している。小さな
直径の部分は、図８に示す場合よりも長い長さにわたっ
て延びるのがよく、事実、上面又は下面３０ａ，３０ｂ
の何れについてもそこまで延びるのがよい。かくして、
図１１の実施形態は、例えば図８の実施形態の場合と同
様に、しかしながら追加の材料を用いないでモールドの
中央部分において大きな熱伝達率を達成している。図１
２は、開口部３６ｑに雌ねじが設けられ、これが雄ねじ
の設けられた栓７５を受け入れる別の設計変更例を示し
ている。この場合もまた、栓７５は、任意所望の長さの
ものであってよく、開口部３６ｑ内での配置場所が可変
であるのがよい。図１２の実施形態は、製造フロア上で
調節自在であるという利点をもっている。

【００２０】簡単にいえば、本発明の原理により、任意
所望の動作条件又は状況に合うようモールドの熱伝達特
性を自由に設定できる手段が得られる。熱遮断開口部
は、モールド表面と各冷却剤通路との間又はモールド表
面と幾つかの冷却剤通路との間に配置されるのがよい。
熱遮断開口部の熱伝達特性は、任意所望の冷却特性の差
を達成するようモールド本体の軸方向と円周方向の両方
において自由に設定できる。図１３〜図１５は、種々の
場所で冷却剤の導入と排出が行われる本発明の実施形態
を示している。図１３では、冷却剤は、図１〜図３の場
合と同様に導入されてモールド本体の上端部のところで
半径方向に排出される。図１４では、冷却剤は、導入さ
れるとモールド本体の下端部のところで半径方向に排出
され、これに対し図１５では、冷却剤は導入されるとモ
ールド本体の下端部のところで軸方向に排出される。当
然のことながら、本発明の原理に従って冷却剤を例えば
モールド本体の上端部のところで導入し、モールド本体
の下端部から排出してもよいことは理解されよう。図１
６は、ガラス製品ブランクモールド９２と関連した本発
明の適用例を示している。本発明の原理は、ブローモー
ルドに関して上述した説明と同一である。ただし、ガラ
スブランクのところでは高い温度を維持することが望ま
しいのでブランクモールドから除去される熱は通常は少
なく、したがって、ブランクモールドと関連して通常用
いられる冷却剤通路及び熱遮断開口部の数は少ない。

【００２１】図１５は、本発明の２つの別の設計変更例
を示している。一対の栓９２，９４が、モールド本体３
０に設けられた開口部３６ｄのそれぞれ対応した端部を
塞いでいる。冷却剤が通路３４ｄから開口部３６ｄに流
れることができるのに十分な多孔性のモールド本体を用
いる場合、栓９２，９４は、冷却剤蒸気とガスケット４
０，４６の接触を阻止する。一対の流量調節針９６（１
つしか示さず）が、端板３８に螺着されている。各調節
針は、端板３８に設けられた流体通路チャンネルに侵入
する先端部を有している。針９６はかくして、各モール
ドパートでの流体流れ抵抗の調節を行うことができる。

【００２２】図２１は、本発明の現時点において好まし
い一実施形態による冷却剤循環システム８０を示してい
る。本発明の現時点において好ましい実施形態の冷却剤
は、プロピレングリコールと水の混合物から成る。この
混合物は、腐食を防止するのに役立ち、モールド本体か
らの熱伝達量を減少させ、ポンプを潤滑し、そしてモー
ルド冷却剤通路中の二相沸騰を抑制するのに役立つ。他
の冷却剤及び冷却剤の配合物を、環境上の要因及び他の
要因によって定められた条件に合わせて用いることがで
きる。プロピレングリコールと水の相対百分率は、電子
制御装置８４の制御のもとで冷却剤組成制御ユニット８
２によって制御される。同様に、冷却剤温度を検出し、
制御装置３４の制御のもとで必要に応じて冷却剤を加熱
し又は冷却するための冷却剤温度制御ユニット８６が設
けられている。冷却剤流量制御ユニット８８が、可変出
力ポンプ及び冷却剤の流量（及び所望ならば圧力）を測
定するための適当な手段を有している。冷却剤をユニッ
ト８８から並列接続されたすべてのモールドセグメント
に供給してもよく、または個々に制御可能な弁９０を介
して個々のモールドセグメントに供給してもよい。弁９
０は、電子制御装置８４によって制御される。かくし
て、制御装置８４は、冷却剤組成制御ユニット８２、冷
却剤温度制御ユニット８６及び冷却剤流量（及び圧力）
制御ユニット８８からの指示値を受け取り、そしてこれ
に対応した制御信号を組成制御装置、温度制御装置及び
流量制御装置に送る。制御装置８４はまた、適当な信号
を個々の弁９０に送り、それにより、モールドへの冷却
剤流量を個々に制御するための手段が得られる。任意所
与の用途においては、制御ユニット８２，８６，８８，
９０のうち１又は２以上を所望に応じて省くことができ
る。

【００２３】かくして、上述の本発明の目的を全て完全
に達成するガラス製品成形システムに用いるためのモー
ルド及びモールドの冷却方法を開示した。具体的に説明
すると、開口部をモールド本体に設けられる開口部の
数、位置、深さ及びその内容物は、モールド表面と冷却
剤との間の熱伝達を制御するように設定される。この特
徴により、特定の温度制御及び熱伝達特性が得られるよ
うモールドを設計できる。さらに、冷却剤組成、温度及
び（又は）流量の制御により、モールド表面温度の動的
制御が可能になる。モールドの腐食が軽減され、動作寿
命が長くなる。幾つかの設計変更例及び改造例を開示し
た。本発明をＩＳ（独立セクション）機と関連して用い
られると特に有用なものとして開示したが、本発明は、
他形式のガラス製品成形機、例えば回転テーブル機と関
連して容易に利用できる。当業者であれば、他の設計変
更例及び改造例を想到できよう。本発明は、特許請求の
範囲に記載された精神及び範囲に属する限り、かかる設
計変更例及び改造例を全て包含するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現時点において好ましい一実施形態の
一対の液体冷却式スプリット型モールドの概略斜視図で
ある。

【図２】図１のスプリット型モールドのセグメント又は
パートのうちの一つの分解斜視図である。

【図３】図１のスプリット型モールドパートの一つの断
面図である。

【図４】図１〜図３のモールドパート組立体の上部端板
の平面図である。

【図５】図４に示す上部端板の底面図である。

【図６】図１〜図３のモールドパート組立体の下部端板
の平面図である。

【図７】図６に示す下部端板の底面図である。

【図８】図３の略図に類似した略図であり、本発明の変
形実施形態を示す図である。

【図９】図３の略図に類似した略図であり、本発明の変
形実施形態を示す図である。

【図１０】図３の略図に類似した略図であり、本発明の
変形実施形態を示す図である。

【図１１】図３の略図に類似した略図であり、本発明の
変形実施形態を示す図である。

【図１２】図３の略図に類似した略図であり、本発明の
変形実施形態を示す図である。

【図１３】図３の略図に類似した略図であり、本発明の
他の変形実施形態を示す図である。

【図１４】図３の略図に類似した略図であり、本発明の
他の変形実施形態を示す図である。

【図１５】図３の略図に類似した略図であり、本発明の
他の変形実施形態を示す図である。

【図１６】図３の略図と類似した略図であるが、図３及
び図８〜図１５に示すブローモールドとは構成が異なる
ガラス製品用ブランクモールドと関連した本発明の構成
例を示す図である。

【図１７】図２及び図３の実施形態のモールド本体の平
面図である。

【図１８】図１１の平面図と類似した平面図であり、本
発明の変形実施形態を示す図である。

【図１９】図１１の平面図と類似した平面図であり、本
発明の変形実施形態を示す図である。

【図２０】図１１の平面図と類似した平面図であり、本
発明の変形実施形態を示す図である。

【図２１】本発明の現時点において好ましい実施形態の
流体冷却剤制御システムの機能図である。

【符号の説明】

２０ モールドシステム ２２，２４ モールドパート ３０ モールド本体 ３２，３２ａ 成形面 ３４ａ〜３４ｈ，５４〜７０ 冷却剤通路 ３６ａ〜３６ｑ 開口部

Claims (32)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラス製品成形モールドであって、溶融
   ガラスを付形する成形面（32又は32ａ）を備えた中央部
   分及び前記中央部分から半径方向外方に間隔を置いて位
   置する周囲部分を有する熱伝達構造の少なくとも１つの
   本体（30又は92）と、前記周囲部分を貫通して延びる少
   なくとも１つの冷却剤通路（34ａ〜34ｈ，54〜70）と、
   前記成形面からの熱伝導によって前記本体から熱を除去
   するために液体冷却剤を前記冷却剤通路中に差し向ける
   ための手段（38,44,80）と、前記本体内へ延びると共に
   前記冷却剤通路と前記成形面との間で半径方向に設けら
   れていて、前記成形面から前記冷却剤通路内の液体冷却
   剤への熱伝達を遅らせる前記本体内の少なくとも１つの
   開口部（36ａ〜36ｑ）とを有することを特徴とするガラ
   ス製品成形モールド。
2. 【請求項２】 前記少なくとも１つの開口部（36ａ〜36
   ｑ）は、前記成形面から前記冷却剤通路（34ａ〜34ｈ，
   54〜70）内の冷却剤への熱伝達を制御するために前記成
   形面（32又は32ａ）の輪郭と釣り合うよう設定された前
   記本体内での深さを有していることを特徴とする請求項
   １記載のモールド。
3. 【請求項３】 前記少なくとも１つの開口部（36ａ〜36
   ｑ）は、前記本体（32又は92）内へ途中まで延びる盲穴
   （図１０）であることを特徴とする請求項１又は２記載
   のモールド。
4. 【請求項４】 前記成形面（32又は32ａ）は、容器本体
   を形成する第１の部分及び容器の首を形成する第２の部
   分を有し、前記少なくとも１つの開口部（36ａ〜36ｑ）
   は、前記成形面の前記容器本体形成部分と前記冷却剤通
   路との間に位置する深さを有していることを特徴とする
   請求項３記載のモールド。
5. 【請求項５】 前記少なくとも１つの開口部（36ａ〜36
   ｑ）は、前記本体（32又は92）を軸方向に貫通して延び
   ることを特徴とする請求項１又は２記載のモールド。
6. 【請求項６】 前記開口部を半径方向に通る熱伝達を変
   化させるよう前記少なくとも１つの開口部（36ａ〜36
   ｑ）のうち少なくとも何割かを少なくとも部分的に充填
   する手段（72〜75）をさらに有することを特徴とする請
   求項１又は２記載のモールド。
7. 【請求項７】 前記充填手段（72〜75）は、前記少なく
   とも１つの開口部の中間部分を充填することを特徴とす
   る請求項６記載のモールド。
8. 【請求項８】 前記開口部（36ｑ）には雌ねじが設けら
   れており、前記充填手段（75）は、前記開口部内に設け
   られた雄ねじ付き栓であることを特徴とする請求項６又
   は７記載のモールド。
9. 【請求項９】 前記開口部（36ａ〜36ｑ）は、その長さ
   全体を通じて一様な断面を有していることを特徴とする
   請求項１又は２記載のモールド。
10. 【請求項１０】 前記開口部（36ａ〜36ｑ）は、一様な
    円筒形直径のものであり、これらの長さを全体を通じて
    完全に開口していることを特徴とする請求項９記載のモ
    ールド。
11. 【請求項１１】 前記開口部（36ｐ）は、その長さに沿
    って変化している断面を有していることを特徴とする請
    求項１又は２記載のモールド。
12. 【請求項１２】 前記周囲部分を貫通して互いに間隔を
    置いた列をなして延びる複数の前記冷却剤通路（34ａ〜
    34ｈ，54〜70）を有することを特徴とする請求項１又は
    ２記載のモールド。
13. 【請求項１３】 前記本体（30又は92）は、前記冷却剤
    通路が開口した第１及び第２の端面（30ａ，30ｂ）を有
    し、液体冷却剤を差し向ける前記手段（38,44,80）は、
    前記第１の端面に設けられた第１の端板及び前記第２の
    端面に設けられた第２の端板を有し、前記端板は、前記
    冷却剤通路（34ａ〜34ｈ）と整列していて、冷却用流体
    を前記冷却剤通路中に差し向けるための手段を有してい
    ることを特徴とする請求項１２記載のモールド。
14. 【請求項１４】 前記第１の端板（38又は44）は、流体
    を１つの冷却剤通路の端部内へ差し向けるための流体入
    口手段及び流体を前記冷却剤通路のうち別の冷却剤通路
    の端部から受け入れる流体出口手段を有していることを
    特徴とする請求項１３記載のモールド。
15. 【請求項１５】 前記端板のうち一方に設けられてい
    て、流体の流れに合わせて前記流体差し向け手段の断面
    を調節自在に変えるための手段（96）をさらに有するこ
    とを特徴とする請求項１３記載のモールド。
16. 【請求項１６】 列をなす冷却剤通路及び開口部を同一
    形態で備えた１対の前記本体（30又は92）を有するスプ
    リット型モールドから成ることを特徴とする請求項１〜
    １５のうち何れか一に記載のモールド。
17. 【請求項１７】 前記モールドは、ブローモールドであ
    ることを特徴とする請求項１６記載のモールド。
18. 【請求項１８】 前記モールドは、ブランクモールドで
    あることを特徴とする請求項１６記載のモールド。
19. 【請求項１９】 前記本体（30又は92）は、延性鋳鉄で
    作られていることを特徴とする請求項１〜１８のうち何
    れか一に記載のモールド。
20. 【請求項２０】 前記延性鋳鉄は、シリコン含有量が
    ３．０％を越え、モリブデン含有量が０．５％を越える
    オーステナイト系Ｎｉ−レジスト延性鋳鉄であることを
    特徴とする請求項１９記載のモールド。
21. 【請求項２１】 前記シリコン含有量は、４．２０±
    ０．２％、前記モリブデン含有量は、０．７０±０．１
    ０％であることを特徴とする請求項２０記載のモール
    ド。
22. 【請求項２２】 冷却剤を差し向ける前記手段（80）
    は、前記冷却剤の変数としての温度、流量及び組成のう
    ち１つを制御するための手段を有することを特徴とする
    請求項１〜２１のうち何れか一に記載のモールド。
23. 【請求項２３】 ガラス製品成形機のモールドであっ
    て、溶融ガラスを付形する成形面（32又は32ａ）を備え
    た中央部分及び前記中央部分から半径方向外方に間隔を
    置いて位置する周囲部分を有する少なくとも１つの本体
    （30又は92）を有し、前記本体は、シリコン含有量が
    ３．０％を越え、モリブデン含有量が０．５％を越える
    オーステナイト系Ｎｉ−レジスト延性鋳鉄で作られてい
    ることを特徴とするモールド。
24. 【請求項２４】 前記シリコン含有量は、４．２０±
    ０．２％、前記モリブデン含有量は、０．７０±０．１
    ０％であることを特徴とする請求項２３記載のモール
    ド。
25. 【請求項２５】 前記モールドは、ブローモールドであ
    ることを特徴とする請求項２３又は２４記載のモール
    ド。
26. 【請求項２６】 前記モールドは、ブランクモールドで
    あることを特徴とする請求項２３又は２４記載のモール
    ド。
27. 【請求項２７】 ガラス製品成形機のモールドを冷却す
    る方法であって、（ａ）熱伝達構造のモールド本体（30
    又は92）を準備する工程を有し、前記本体は、成形面
    （32又は32ａ）、前記本体を貫通して延びる少なくとも
    １つの冷却剤通路（34ａ〜34ｈ，58〜70）及び前記本体
    内を少なくとも途中まで延びる少なくとも１つの開口部
    （36ａ〜36ｑ）を有し、前記開口部は、前記冷却剤通路
    と前記成形面との間で半径方向に設けられ、前記方法
    は、（ｂ）液体冷却剤を前記冷却剤通路（34ａ〜34ｈ，
    58〜70）を通って循環させる工程を更に有することを特
    徴とする方法。
28. 【請求項２８】 前記工程（ａ）は、前記工程（ａ）の
    前記開口部（36ａ〜36ｑ）の直径及び深さを選択するこ
    とにより、前記成形面から前記工程（ｂ）の前記冷却剤
    への熱伝達を制御する工程を含むことを特徴とする請求
    項２７記載の方法。
29. 【請求項２９】 前記工程（ａ）は、前記本体内の軸方
    向位置の関数として熱伝達を前記本体の半径方向に変化
    させるよう前記少なくとも１つの開口部（36ａ〜36ｑ）
    を少なくとも部分的に充填する工程を含むことを特徴と
    する請求項２８記載の方法。
30. 【請求項３０】 前記開口部を少なくとも部分的に充填
    する前記工程は、前記開口部（36ｑ）に雌ねじを形成
    し、雄ねじの設けられた栓（75）を前記開口部に螺入さ
    せる工程を含むことを特徴とする請求項２９記載の方
    法。
31. 【請求項３１】 前記工程（ｂ）は、前記液体冷却剤の
    組成、温度及び流量のうち少なくとも１つを制御する工
    程を含むことを特徴とする請求項２７〜３０のうち何れ
    か一に記載の方法。
32. 【請求項３２】 前記工程（ａ）は、流体の流れに合わ
    せて前記通路（34ａ〜34ｈ，58〜70）の断面を調節自在
    に変える工程を含むことを特徴とする請求項２７〜３１
    のうち何れか一に記載の方法。