JP2001507329A - 湾曲ガラス板冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ローラコンベア上を移動するガラス板を冷却する装置に関し、前記装置はローラの間に挿入された吹き込みボックスを有し、該ボックスが少なくとも３０ｍｍ未満、好ましくは１０ｍｍ未満の距離を有してガラス板と対向する１つの面を有し、前記面はガラス板の方向に空気を放出するいくつかの面が開けられている。

Description

【発明の詳細な説明】 湾曲ガラス板冷却装置 この発明は、湾曲ガラス板冷却装置に関するものである。更に具体的には、ガ ラス板をその走行中に冷却する装置に関するものであり、言いかえれば、ガラス 板は冷却されながら前進する。しかし本発明はそのような装置に限定されず、ガ ラス板が動く方向にプロファイルが湾曲しているローラーコンベア上を動くガラ ス板を曲げ、強化するための技術に関してもより詳しく述べる。 上記技術は特にフランス特許ＦＲ−Ｂ−２，２４２，２１９及びＦＲ−Ｂ−２ ，５４９，４６５により知られており、その技術はガラス板を製造することにあ る。ガラス板は水平加熱室内で加熱され、曲線を成すプロファイルに並べられた ２層のローラ間或いは他の回転構成要素の間を通り、更に、ガラス板を強化させ る区域のターミナルを通過する。サイドウインドウ、サンルーフまたは特に円筒 形状の他の窓材の製造に関して、ローラの層は、例えば円形のプロファイルに並 べられたまっすぐ な円柱ロッドで構成される。層は円錐形要素或いはディアボロ／樽型といった第 ２の曲面を窓材に与える構成要素から構成されていても良い。この技術は、一方 ではガラス板に広い間隔をあける必要がなく、完成していない先行するガラス板 の処理中に、１枚のガラス板が何の問題もなく形成区域に入ることができること から、また一方では、ローラの長さが許せば、横に並べられた２枚或いは３枚の ガラス板が同時に処理されることから、超高速製造能力を達成することができる 。 ガラス板或いはプレートの走行速度は１０ｃｍ／ｓ以上で、約１５〜２５ｃｍ ／ｓである。十分な強化時間を許すため、通常その速度は３０ｃｍ／ｓを超えな い。 比較的標準的な送風状態のもと、３．２ｍｍの厚さのガラス板については、安 全ガラス窓や、自動車やそのトレーラーに取りつけられることを想定した窓材の 承認に関するヨーロッパ規則Ｎｏ．４３の必要条件を満たさねばならず、上記技 術は完全に満足のいくものである。上記条例の必要条件によれば、強化応力は５ ×５ｃｍ平方の窓が万が一割れた場合には４０個未満でなくまた３５０個（この 数は、厚さ２．５ｍｍ以下の窓では、４００個に上る）より多くない数のかけら に割れなければなら ないようなものである。また、これらの必要条件によれば、窓の周囲から２ｃｍ 幅及び衝撃のポイントから半径７．５ｃｍの範囲内を除いて３．５ｃｍ²より大 きいかけらがあってはならず、長さ７．５ｃｍ以上の長いかけらがあってはなら ない。 ガラスシートの厚さが薄くなったとき、同じ強化基準を満たす為に、熱交換率 はおおきく上昇しなければならない。標準の強化設備、即ち所定の径を有するノ ズルを有する設備に関して、熱交換率は送風速度を上げることによって改善され る。これはガラス板の廻りの空気の速度を大きくすることにつながる。 そのような構造はまず、要求された送風速度を作り出す為に、ブースターや更 に強力な新しい設備が必要になるという問題点を有する。これらの設備は大変高 価である。さらに、この結果、上方にへこんだコンベア上を動くシートの場合、 特に上側の面上で局部的な圧力超過や空気の閉じ込めが生じ、この空気は簡単に は逃げることができない。そのような閉じ込めは反対に熱交換率を低くすること になる。 もう１つの解決策は、一定の流速において空気の速度を上げるためにノズルの 径を減少させることにある。この場合、ノズルの径の減少は、ガラス板の表面に おいて要求された速度を維 持する為に開口部がガラス板に近接しなければならないことを意味する。しかし 、そのような結果を得る為に、特にコストの理由によって産業の立場から受け入 れられない、非常に大きな圧力損失となる非常に長いノズルを使うことが必要で ある。 従って本発明の目的は、現在の技術に比べ、使用の立場から更に融通の利く湾 曲ガラス板を冷却する新規な装置を提供することであり、その装置は上記問題点 を未然に防ぎながら熱交換率を上昇させることができ、更に詳しくは、基本的に は、異なった高価な工場設備を必要としない装置を得ることである。 この目的は本発明によれば、ローラコンベヤ上にある湾曲ガラス板を冷却する 装置によって達成される。前記装置はローラの間に挿入された吹きつけボックス を有し、このボックスガラス板から３０ｍｍ未満の距離、望ましくは１０ｍｍ未 満の距離をもってガラス板と対向する面を持つ。その面には、いくつかの穴があ けられ、その穴からガラス面に向けて空気が吹きつけられる。 ローラは、その形状及び／又はその配列のために、ガラス板に湾曲を与えるこ とができる軸対象要素のいかなるタイプをも意味していることを理解すべきであ る。それらは例えば、円柱、 ディアボロ／樽型の装置、円錐システム及び中央部が盛り上がったシステム（ホ グドシステム:hogged system）であり、特にそれらは欧州特許ＥＰ−Ｂ−０，２ ６３，０３０及びＥＰ−Ｂ−０，４７４，５３１に述べられている。 本発明によるそのような装置は、特に、高い送風速度を得る目的で、基本的な 冷却設備を維持したままブースターを必要とせずに熱交換率を効果的に上昇させ ることが可能である。普通の作業状態では送風速度は上昇しないので、局部的に 圧力超過になるという恐れ及び空気の閉じ込めの恐れは避けられる。更に、穴が あけられたプレートを有するボックスの構造は、特に吹き付けノズルを形成する チューブ内の空気の流れに対する圧力損失をかなり制限する。 本発明の好ましい実施形態によれば、特に湾曲ガラス板を強化する場合におい て、ボックスはガラス板の搬送経路の上方及び下方に位置される。 さらに好ましくは、穴の径は２〜８ｍｍの間であり、有利には、５ｍｍ未満で ある。また、穴は２０ｍｍ未満のピッチで分布しており、望ましくは、３〜６ｍ ｍのピッチである。この好ましい実施形態では、特に所定の送風速度に関して、 熱交換率 を通常の冷却技術に対して上昇させるだけでなく、ガラス板の表面の冷却を更に 均一的に分布させる。このことは、通常の冷却設備と比較して、吹き付け開口部 が互いに近接して、ガラス板の表面に吹き付けの大きな均一性をもたらすことに なる。普通の冷却設備は通常３０ｍｍより広いピッチで分布したノズルで構成さ れており、それは結果の点からは受け入れることができるガラス面の冷却を行な うが、その冷却は、本発明で提案された装置での冷却より明らかに均一ではない 。 本発明の有利な実施形態によれば、装置は、水柱の３０００ｍｍ未満の吹き付 け圧力と組み合わさって、ガラスに対して少なくとも８００Ｗ／ｍ²・Ｋ、好ま しくは少なくとも１０００Ｗ／ｍ²・Ｋの熱交換率を与える。ブースターといっ た非常に高価な手段と結びつかないかぎり、現在の技術では、熱交換率は８００ Ｗ／ｍ²・Ｋを超えることはできない。 本発明の別の形態によれば、装置は冷却区域の最初に用いられ、区域の残りは 標準の構成のままである。このようにして、ガラス板はコンベアに沿って走行し 、２つの段階で冷却される。そして、熱交換率は第１の段階中に大きくなる。 そのような実施形態はガラスを強化させる場合において特に 有利である。このことは強化の最初で高い熱交換率を与え、その後熱交換率を下 げるためである。発明者は所定のガラス板を強化させることに関して、最初は高 い熱交換率で、その後は、熱交換率を下げるという調節された強化は、強化とい う点から、全部で同じエネルギーコストに関して、一定の熱交換率を与えること より優れているという結果を導くという事実に対して証拠を持っている。 本発明を形成する別の形態によれば、２つの面の間でガラス板の差異冷却(dif ferential cooling)をすることが可能である。詳しくは、ガラス板の一方の面に のみ対向して、本発明による冷却ユニットを装備することが可能である。他方の 面は標準的な装置で冷却される。このようにして２つの面の一方に関して高い熱 交換率を得ることができる。特に、強化の場合、そのような技術は湾曲ガラス板 の曲率を変更させることができる。 同様の結果を達成する為に、本発明はまた、同じ面で所定の瞬間に熱交換率を 変更することを提案する。このために本発明は、有利にはガラスの一方の面に対 向し全て同じサイズではない穴があけられたボックスの面を設ける。本発明の好 ましい実施形態によれば、吹き出し穴は開口度を変更できる穴であり、 一部或いは全体的に穴が隠される移動可能な構成要素で得られてもよい。 本発明の好ましい実施形態によれば、コンベアのローラは、上方にへこんだ曲線 状のプロファイルに沿って配置されている。本発明によって述べられた装置は、 フランス特許ＦＲ−Ｂ−２，２４２，２１９及びＦＲ−Ｂ−２，５４９，４６５ で述べられているタイプの設備において有利に湾曲ガラス板を強化することに向 けられている。これらの文献に述べられている技術では、複数のローラは通常２ ０〜３０ｍｍの径を有しており、それらは４０〜１３０ｍｍのピッチで離れてい る。吹き付けられた空気の引き出しの問題の懸念のため、本発明の装置のような 、特に小径穴の場合に、ガラス板の表面に非常に近接しなければならない装置を これらの設備内に入れることは自明でない。試験は、吹きつけ穴がガラス表面に 密接しているにもかかわらず、空気は適切に引き出され、熱交換率は標準の強化 設備で得られるよりも高い値になる。 このタイプの設備における本発明の装置の使用は、このタイプの設備で通常に 強化させるより一層薄いガラス板を湾曲させたり強化させたりすることができる 。このことは現在の設備が 通常強化させることができるガラス板の最小の厚さが３．１５ｍｍであり、熱交 換率はほぼ６００Ｗ／ｍ²・Ｋに対応するからである。何の改良もなしに本発明 の装置は２．８５ｍｍの厚さのガラス板を或いは２．５ｍｍの厚さの、ガラス板 でさえも強化させることを可能にする。これは１０００Ｗ／ｍ²・Ｋに相当する 熱交換率に対応する。 本発明は厚さ方向に貫通した穴を有するガラス板を強化させる為に通常得られ た結果を、特に生産性の見地から、向上させることができる。自動車備え付け用 及び開けることができるように摺動状態で組み込まれたガラス板がこのタイプの 穴を有する場合は頻繁にある。 本発明の装置はまたガラス板の光学特性を向上させることができ、この装置は 通常の技術より優れた均一な吹き付け分布を得ることができる。このガラス板の 光学特性の向上は、層状ガラス組立体の生産性をさらに向上する。これは２枚の ガラス板あるいは更に一般的には２枚の透明な材質を結合することが光学的な見 地から欠点が追加されたことを意味することにならず、むしろ光学特性を更に向 上させるからである。 ＤＩＮ ３２ ３０５規格は、自動車産業用サイドウインド ウのための「光学特性」を規定している。 本発明は、６０ＭＰａより大きい表面圧力を有する少なくとも１枚のガラス板 からなる層状ガラス組立体を作ることができ、その層状ガラス組立体はＤＩＮ ３２ ３０５規格に適合している。 特に、本発明は１００ＭＰａより大きい表面圧力、好ましくは約１３０ＭＰａ を有する少なくとも１枚の強化ガラス板からなる層状ガラス組立体の生産を与え 、その層状ガラス組立体はＤＩＮ ３２ ３０５規格に従っている。 このタイプの層状ガラス組立体は特に耐衝撃機能に有利である。これらの層状 ガラス組立体は、どんな厚さでも１枚或いはそれ以上のガラス板を有する。しか し、本発明はまた、厚さが３ｍｍ未満、好ましくは２ｍｍ未満のガラス板を用い た層状ガラス組立体を作ることを可能にし、層状ガラス組立体は、自動車に現在 使われているモノリシックなガラス組立体の厚さを有することが可能になる。 本発明の更なる詳細及び有利な特性は以下に説明する図面を参照にして実施例 の記載から以下に明らかにする。 図面の簡単な説明 第１図は、本発明による装置の使用に適合した生産ラインを示す図である。 第２図は、本発明による装置が挿入される、第１図の生産ラインの一部の部分を 示す図である。 第３図は、本発明による装置の一実施例の部分斜視図である。 第１図，第２図，第３図は発明を示した図に過ぎず、設備の詳細全てを含めて いるわけではなく、また発明の理解を簡単にする為に縮尺は示されていない。 さらに、これらの第１図、第２図、第３図は本発明を制限するものと解するべ きではない。 第１図にはより明瞭にする為に搬送構成要素のみが示されている。第１図は特 許ＦＲ−Ｂ−２，２４２，２１９から特には知られるこの技術に従って作動する 設備内で、ガラス板が追随する経路を示す。この技術によれば、ガラス板１はま ず駆動ローラの連続で構成される水平コンベアによって搬送される加熱区域２内 を通過する。加熱区域２を出ると、ガラス板の温度はガラス板を湾曲する時の温 度以上になっており、ガラス板は曲げ区域３の第１部分に入る。そこではローラ は半径Ｒの円柱形 状のプロファイルに縦方向に取りつけられる。従って、ローラは成形台、好まし くは、上方にへこんだ成形台を形成し、ガラス板を成形台上で（第１図の右から 左へ）搬送する。ガラス板は従って重力或いは設置可能な上方の構成要素、或い は搬送速度、或いはこれらの要因の２つまたはそれ以上を組み合わせたものの働 きによって曲率Ｒの半径を有する円柱湾曲を得る。 曲げ区域３の第１部分は冷却区域である第２部分に続く。そこでは、ローラは 同様に半径Ｒの円形状に並べられている。冷却手段は複数の吹きつけボックス４ からなり、ローラの各々の側に配置されている。従って、ボックスは窓材の両面 に作用し、それでこれらのボックス４の間を通過することにより、またガラス板 の厚さ機能として選ばれた吹きつけ圧に基づくことにより、湾曲ガラス板は強化 され或いは単に曲げ位置にセットされる。冷却されたガラス板は最後に第２の冷 却区域を通過する平坦なコンベア５によって移動させられる。任意の傾け装置６ はガラス板が冷却区域から離れるのを容易にする。 任意には、ガラス板は半径Ｒの主の曲率に対して直交で、ストレートエッジに 平行な半径ｒの第２の曲率が与えられていても良い。半径ｒは好ましくは５ｍよ り大きく、この制限は形成 されたローラの構造に関する技術的考慮に基づくものである。この場合、ローラ は、特許出願ＥＰ−Ａ−４１３，６１９に開示されているように好ましくはホギ ング装置を備えており、形成台はさらにガラス板の上側面に作用し、ガラスが前 方に移動するのを助ける第２のローラのセットを有する。これらの上方の構成要 素は形成台が正確な、非円柱状の、円錐状の部分に従うときにも用いられる。 このタイプの通常の設備では吹き付けノズルとボックス４は結合している。以 前に述べたように、吹きつけ圧力が事実上上がるかも知れないが、これらの設備 は、制限された熱交換率のために、特にガラス板の厚さに関して、その強化にお ける制限に直面する。 本発明によれば、第２図及び第３図に示されるボックス４は曲げ区域３の第２ 部分にあるコンベアの複数のローラ８間に挿入される他のボックス７と組み合せ られる。 図２は基本的にローラ８からなる曲げ区域３の下方部の詳細を示したものであ り、ローラ８の並びに沿ってガラス板が方向Ｆに動く。 この例によれば、初めの３本または４本のローラ８がガラス 板に事実上の曲げを達成するに十分である。曲げ区域の第２部分ではガラス板は 冷却され、例えば、ガラス板を強化させる。本発明によるボックス７は、ローラ ８の並びに沿って走行するガラス板の上に吹き込み空気を吹きかける複数の穴１ ０があけられた面９を有する。第２図に示す場合において、上記例の本発明によ る装置は冷却区域の最初においてのみ与えられる。本例によれば、冷却区域の最 後は従来のノズル１１が取りつけられる。本実施例によれば、一定のエネルギー コストに対してガラス板の強化を向上させることができる 他の例によれば、本発明による装置は冷却区域の全体に取りつけられる。 第３図はローラ８の間に挿入される本発明による装置の詳細について示してい る。 この第３図において、供給ボックス４は通常使われているものであり、吹き込 みノズルが連結されている。これは本発明の自明な経済的有利性であり、それに よって現実に存在する設備を維持することが可能になり、本発明による装置はそ れらの設備に簡単に適合する。この適合は簡単に、しかもすぐに固定される取付 フランジ１２によって達成される。取付フランジ１２ は冷却装置を変えることができ、従来の吹き付けノズルから本発明による装置へ の迅速な移行を可能とする。空気は、圧力低下を避けるのに十分な断面を有する プロファイルドチューブ１３を介してボックス４からボックス７に導かれる。ボ ックス７は吹き付け穴１０を有するプレート９によって他端が閉められており、 それらの穴から空気がコンベアのローラ８に沿って走行するガラス板１の表面に 吹き付けられる。第３図は２つのボックス７が、２つのローラ８の間に挿入され ていることを示している。この装置は限定された態様に判断されるべきではなく 、ローラ８間の空間に基づいて２つのローラ８の間に１つ或いはそれ以上のボッ クス７を有する実施例が実現できる 試験は図に示したタイプの設備で実施された。装置は以下の特徴を有する。ボ ックス７を閉めるプレート９は、幅が１５ｍｍで直径が２．５ｍｍの穴が２列並 んでいる。２つの穴の間隔は４ｍｍであり、吹き付けられた空気の２つのジェッ トの「くっつき(sticking)」は発生しない。２つのボックス７の間隔は少なくと も２０ｍｍである。ガラス板からプレート９の間隔は７ミリであり、４ｍｍの許 容範囲がある。示された装置、特に穴の列の数は限定された態様に判断されては ならず、１列或い は２列より多くの列の穴を有するプレート９が使われることが可能である。 水柱３０００ｍｍの吹き付け圧力と組み合わされた記載の装置は厚さ２．５５ ｍｍの湾曲ガラス板を、安全ガラス窓に関連するヨーロッパ条例Ｎｏ．４３の必 要条件に従って強化することができる。標準的な技術を用いて強化されるガラス 板の最小の厚さは、３．１５ｍｍである。 本発明による装置は、高い熱交換率を得ることによって薄いガラス板を強化す ることができる。もし、少なくとも３．１５ｍｍの厚さのガラス板が本発明によ る装置を用いて強化された場合、ガラス板の走行速度を２５ｃｍ／ｓより大きく することが考えられ、強化はより迅速に行われる。走行速度が上がらない場合、 強化区域を離れる際にガラス板を傾けるシステムを不要にすることが可能である 。というのは、これらのガラス板はより迅速に得られるので、強化が生じること を可能にする硬化区域によって移動させられた距離は減少する。従って、使用す ることがやっかいなシステムなしでガラス板を得ることが可能である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ローラコンベアに沿って走行する湾曲ガラス板を冷却する装置であって、ロ ーラの間に挿入された吹き付けボックスを有し、該ボックスがガラス板からの距 離が３０ｍｍ未満、好ましくは１０ｍｍ未満のガラス板に対向する面を有し、前 記面はいくつかの穴をあけられて、それらの穴からガラス板に向けて空気が吹き 込まれることを特徴とする装置。 ２．前記ローラは、円柱、ディアボロ／樽型装置、円錐システム、ホグドシステ ムといった、軸対称構成要素であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の 装置。 ３．前記ボックスは、ガラス板の搬送経路の上方及び下方に配置されることを特 徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載のガラス板を硬化させる為の装置 。 ４．前記穴の直径は、２から８ｍｍでありピッチが３から６ｍｍで分布している ことを特徴とする請求の範囲第１項から第３項のいずれか一項に記載の装置。 ５．水柱３０００ｍｍ未満の吹き付け圧力と組み合わさり、ガラスに少なくとも ８００Ｗ／ｍ²・Ｋ、有利には少なくとも１０ ００Ｗ／ｍ²．Ｋの熱交換率を与えることを特徴とする請求の範囲第１項から第 ４項のいずれか一項に記載の装置。 ６．前記装置は冷却区域の最初に用いられることを特徴とする請求の範囲第１項 から第５項のいずれか一項に記載の装置。 ７．前記装置は、ガラス板の一面のみに対向して用いられる及び／又はガラス板 の同一面に対して差異方式で用いられることを特徴とする請求の範囲第１項から 第６項のいずれか一項に記載の装置。 ８．前記ローラは上方にへこんだ曲線のプロファイルに沿って配置されることを 特徴とする請求の範囲第１項から第７項のいずれか一項に記載の装置。 ９．３ｍｍ未満の厚さ、好ましくは２．８ｍｍ未満の厚さを有するガラス板を強 化するために請求の範囲第１項から第８項のいずれか一項に記載の装置を使用す る方法。 １０．６０ＭＰａより大きな表面圧力を有する少なくとも１枚の湾曲ガラス板か らなり、ＤＩＮ ３２ ３０５規格に適合する層状ガラス組立体。 １１．１００ＭＰａより大きい表面圧力を有する少なくとも１枚の湾曲ガラス板 からなり、ＤＩＮ ３２ ３０５規格に適合 する層状ガラス組立体。