JP2001520975A - 絶縁ガラスユニットに絶縁ガスを充填する装置と方法 - Google Patents

絶縁ガラスユニットに絶縁ガスを充填する装置と方法

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    • E06B3/66Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together
    • E06B3/677Evacuating or filling the gap between the panes ; Equilibration of inside and outside pressure; Preventing condensation in the gap between the panes; Cleaning the gap between the panes
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Abstract

(57)【要約】 絶縁ガラスユニットの製造中に空気が絶縁ガスに入替えられ、ガラスユニットは2つの平行なガラス板(74,76)とその間にガラス板の空間を区画形成する周縁スペーサ(78)とを有している。空気入替え装置は、相互に近づきまた離れるよう動くことのできる第1及び第2のプラテン(12,14)を具備し、その少なくとも一方は他方のプラテンに向って延び他方のプラテンの周縁をシールする周縁の弾性シール(38)を担持し、その間にシールされた囲壁を区画形成する。コンベア(46)が部分的に組立てられた絶縁ガラス製品をプラテンの間のガス入替え位置に動かし、一方のガラス板(76)はその底縁(86)がスペーサ(78)から離されている。プラテン(12,14)は相互に接近されその間でガラス製品をシールし、絶縁ガスが囲壁に導入され絶縁ガスと空気との混合気が囲壁から排出される。プラテン(12,14)をさらに動かすことにより一方のガラス板(76)の下縁(86)をスペーサ(78)に接近させガラス板間の空間をシールし、プラテン(12,14)はその後で開かれ完成したガラス製品がその間から外に運び出される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 発明の分野 本発明は均一の大きさや形状を有しない絶縁ガラス組立体を組立てる装置と該
ガラス組立体にアルゴンのような絶縁ガスを充填することに関する。
【0002】 発明の背景 窓、ドアその他の製造に用いる絶縁ガラス組立体は通常周縁のスペーサによっ
て間隔があけられた2つの実質的に平行の離間されたガラス板を有している。ス
ペーサは普通、ガラス板の向き合う表面に対面する2つの平坦な実質的に平行な
側面を有するように形成されまたガラス板の周縁と一致するように曲げられた、
金属の通常は管形状のものである。ポリイソブチレンのようなシール材料がスペ
ーサの平坦な側面と対面するガラス表面との間に用いられガラス表面をスペーサ
に対してシールする。ガラス組立体を横切る熱抵抗を増強するため、ガラス板間
の空間は空気よりは低い熱伝導性を有するアルゴンのような絶縁性ガスで充たさ
れる。
【0003】 絶縁ガラスユニットの製造において、均一生産ライン方式は単一寸法のガラス
組立体を大量に生産することができる。注文品の絶縁ガラスユニットは一方にお
いて、一般に単一ユニットのような小量で製造され、単一の注文は大きさや形状
が変わるユニットの製造を必要としている。
【0004】 様々の方法と装置が提案されガラス板の間の空間内部の空気をアルゴンのよう
な絶縁ガスに入替えることができるようにしている。1つの方法においては、ガ
ラス板がスペーサに接着されて実質的にシールされたガラス板間の空間を形成し
そしてこの空間内の空気が徐々に出入口を通ってアルゴンと入替えられるように
する。他の方法では、多重ガラス組立体のガラス板間の空間が最初真空吸引によ
る絶縁ガスで充たされ空気を2つのガラス板がシールされる前にガラス板空間か
ら取除くようにし、次にこの排除されたガラス板空間に絶縁ガスを充填する。ガ
ラス板空間が絶縁ガスで充たされた後、ガラス板はスペーサに対してシールされ
る。
【0005】 絶縁ガラスユニットにおいて空気を絶縁ガスに入替える種々の方法と装置は米
国特許第5,017,252号、同第4,780,164号、同第5,573,
618号(Ruekheim)及び同第5,476,124号(Lisec )に示されている
。この最後の特許には、周縁のスペーサにより分離された一対のガラス板を有す
る絶縁ガラスユニットが平行のガラス板の間のコンベアベルトにより搬送され、
外側ガラス板の底縁がスペーサから僅かに離れるよう間隔があけられほぼ垂直の
開口がユニットの側縁に沿って得られるようにした装置が記載されている。ガラ
ス板の前縁は垂直のシール装置に接触するように搬送される。もう1つの垂直の
シール装置が次にガラス板の後縁に接触するように動かされガス密コンベアベル
トによりガラス板の間の空間をシールする。絶縁ガスが次に一方の垂直のシール
装置から他方のシール装置へと乱流が生じない条件のもとに横方向に流される。
ガラスユニットが絶縁ガスで適当に充たされた時、一方のプレートが他方のプレ
ートに向って前進されこれらプレートの間のガラスユニットを圧縮しそれにより
ガラス板を周縁のスペーサに完全に接着する。この装置は1度に1つのガラスユ
ニットの空気を絶縁ガスで入替え、また乱流のないガスの流れを用いることによ
り、空気を絶縁ガスで入替えるのに多くの時間を要する。1つの又は複数の同一
の又は異なった大きさの絶縁ガラスユニットを1度に絶縁ガスで充たし迅速で実
質的に完全な空気の入替えを行うようにする方法と装置を提供することが有利で
ある。
【0006】 発明の概要 本発明は、2つの平行なガラス板とこれらガラス板の間の空間を区画形成する
ガラス板の間の周縁スペーサとを有する絶縁されたガラスユニットの製造中に空
気を絶縁ガスと入替える装置を提供する。この装置は直立する第1のプラテンと
第1のプラテンから離間され第1のプラテンと向き合う第2のプラテンとを具備
している。プラテンの少なくとも一方を他方に近づきまた離れるよう動かす手段
が設けられる。少なくとも一方のプラテン、好ましくは可動プラテンが他方のプ
ラテンに向って延びかつ他方のプラテンに対し周縁をシールすることができる周
縁の弾性シールを担持し、プラテンの間にシールされた囲壁を区画形成する。コ
ンベアがこの囲壁の内部に設けられ部分的に組立てられた絶縁ガラス製品をプラ
テンの間のガス入替え位置に動かすようにする。排出手段が設けられ空気と絶縁
ガスを囲壁から吸引し、また吸い込み手段が設けられ絶縁ガスの乱流をコンベア
を通って上方に導入しコンベア上に支持されているガラスユニットの中に導入す
る。
【0007】 好ましい実施態様では、離間されたプラテンと周縁の弾性シールとによって区
画形成された囲壁の内部に収容されているコンベアは、穴があけられ絶縁ガスを
コンベアの下側に導入し乱流でガラス板間の空間の中へと上方に導入するコンベ
アベルトを具備している。
【0008】 本発明はまた絶縁ガラスユニットにおいて空気を絶縁ガスで入替える方法から
なる。一対の平行なガラス板とガラス板間の空間を区画形成するためのガラス板
の間の周縁スペーサとを有する部分的に組立てられたガラスユニットが設けられ
る。一方のガラス板の下縁がスペーサから間隔をおいて配置されガラス板間の空
間と連通できる底部間隙が得られるようにする。上記の部分的に組立てられた絶
縁ガラスユニットは囲壁の内部に搬送され、また絶縁ガスが乱流状態のもとに間
隙を通って上方に導入され空気と乱流状態で混合される。絶縁ガスと空気との混
合気体は囲壁内の絶縁ガスの濃度が所望のレベルに達するまで囲壁から排出され
る。ガラス板の下縁は次にスペーサに対して閉じられガラス板間の空間をシール
する。
【0009】 本発明の方法の好ましい実施態様は周縁シールを有する間隔をおいて配置され
たプラテンの間を、一対の間隔をおいて配置されたガラス板と周縁スペーサとを
有し一方のガラス板の下縁がスペーサから離間され底部間隙を得るようにした部
分的に組立てられた絶縁ガラスユニットを搬送することを含んでいる。この方法
は、プラテンを相互に近づくように動かし周縁シールと共に、部分的に組立てら
れたガラスユニットがその内部に支持された囲壁を形成する段階を含んでいる。
絶縁ガスが乱流状態で間隙を通って上方に導入され空気と乱流で混合され、そし
て絶縁ガスと空気との混合物は囲壁内の絶縁ガスの濃縮が所定のレベルに達する
まで囲壁から排出される。プラテンは次に相互により接近するよう動かされ一方
のガラス板の下縁をスペーサに接触させ底部間隙を閉鎖しガラス板をスペーサに
シールし、続いてプラテンが分離され、完成されたガラスユニットがプラテンの
間から外に搬送される。
【0010】 好ましくは、本発明の方法は、ガラス板の下縁をスペーサに対して閉じる前に
囲壁内の絶縁ガスの圧力を大気の圧力より僅かに低い最終圧力に調節しそれによ
りガラス板をスペーサに押しつけることを含む次の工程で得られたガラス板間の
空間の容積の僅かの減少によりこの空間内の圧力が大気圧力にほぼ等しい圧力に
上昇されるようにする段階を含んでいる。
【0011】 好適な実施態様の詳細な記載 本発明の好ましい実施態様は枠組みの中に取付けられた一対のほぼ平行なプラ
テンを使用しそれによりプラテンの一方が他方に近づきまた離れるように動きプ
ラテンの間の平行状態を維持するようにしている。平行状態は望ましくは可動プ
ラテンの隅部に位置し単一モーターにより駆動される共働ねじ駆動装置の使用を
介して可動プラテンを駆動することにより達成される。両方のプラテンは動くこ
とができるが、便宜上第1のプラテンと称される一方のプラテンが静止し他方の
第2のプラテンが第1のプラテンに近づきまた離れるように動くのが望ましい。
【0012】 第2のプラテンには該プラテンの縁に近接したその周縁の周りに延びかつ第1
のプラテンの周縁に対面する弾性で圧縮性のシールが設けられそれにより第2の
プラテンが第1のプラテンに向って動かされた時シールが第1のプラテンと係合
し向き合うプラテン表面とで、空気のアルゴン又は他の絶縁ガスへの入替えが内
部で生じる囲壁を形成するようにしている。
【0013】 その底部の近くのしかも囲壁の内部で、第1のプラテンには水平のコンベアが
設けられ部分的に組立てられた絶縁ガラスユニットを装置の中と外に搬送する。
このコンベアは好ましくは、第1のプラテンに軸支された車軸を有するローラに
よって駆動されまた囲壁から第1のプラテンの他側の動力源によって適当に駆動
されるコンベアベルトを具備している。この好ましい実施態様では、コンベアベ
ルトはローラの周りに巻かれた無端ループを具備し、また穴があけられ絶縁ガス
がこの穴を容易に通過するようにしている。コンベアベルトの上側水平走行部の
直下に、上方に向く開口を有し絶縁ガスをコンベアの穴を通って上方に押し絶縁
ガスユニットのガラス板空間に押入れる絶縁ガスマニホルドがある。
【0014】 コンベアはまた例えば一連の水平に離間されたローラの形式とすることができ
、これらローラのあるものは駆動されローラの上を部分的に組立てられた絶縁ガ
ラスユニットが走行し、ローラ間の間隔により絶縁ガスは上方に向って流れるよ
うにする。しかし、コンベアベルトは、その使用により一方のローラから他方の
ローラへと通過するガラス板のように他のガラス板に対する運動が生じることが
なくなるため、好ましい。
【0015】 ここで用いられるように、“部分的に組立てられた絶縁ガラスユニット”は、
ガラス板の間に延びる連続した周縁スペーサにより相互に離間された一対のガラ
ス板からなる絶縁ガラスユニットを言うものであり、スペーサはほぼ平坦な、各
ガラス板の向き合う表面に対面する向き合った表面を有し、シリコン又はポリイ
ソブチレンゴムのような適当なシール材を用いてガラス板に対しシールできるよ
うになっている。スペーサは第1のガラス板の表面に対しシールされ、そして2
つのガラス板のうちの第2のガラス板に対面するスペーサの表面は第2のガラス
板がスペーサに押しつけられた時第2のガラス板の対面する表面が接着するシー
ル材が設けられる。第2のガラス板の上縁はスペーサに接着されるが、第2のガ
ラス板の底縁はスペーサから僅かに離間され、下縁と周縁スペーサとに第2のガ
ラス板の対向表面によって区画形成された底部間隙が得られるようにする。部分
的に組立てられたガラスユニットはしたがって逆V字形状を有している。
【0016】 上記した部分的に組立てられた絶縁ガラスユニットは組立て部署でほぼ直立位
置で手により組立てられ、第1のガラス板はローラが設けられた表面に対して僅
かに後側に置かれガラス板の各々の底縁は本発明の装置のコンベアベルトと整列
されたコンベア上に支持されるようにする。離間されたプラテンと共に、部分的
に組立てられた絶縁ガラスユニットはそれ自体がガラスユニットをプラテンの間
の適当な位置に動かす装置のコンベア上に動かされる。ガラス板の底縁はコンベ
アベルトの上側表面に接して支持される。以下にさらに詳述されるように残りの
製造工程と調和するためには、第1のガラス板の後面が第1のプラテンの対向す
る表面によって支持されるのが望ましいが、ユニットは所望ならば逆にすること
もできる。第1のプラテンの表面は複数の穴を包含し、この穴に圧力下の空気が
供給され、ガラスユニットが装置の中と外に搬送されるとき第1のガラス板が摺
動する空気のクッションを生み出すようにする。
【0017】 第2のプラテンが第1のプラテンに向って動かされた第2のプラテンによって
担持された周縁の弾性シールが第1のプラテンに接してシールするようにしプラ
テンの間に囲壁が形成されるようにする。ガラス板の底縁を支持するコンベアベ
ルトはそれ自体この囲壁の内部に包含され、また第2のプラテンは囲壁の底の近
くで適当に凹みがつけられ第2のプラテンが第1のプラテンに接近するときコン
ベアベルトに適合するようにしている。望ましくは、第2のプラテンは工程のこ
の段階で第2のガラス板とその縁又は縁の近くで接触しまた第2のガラス板の底
縁をスペーサに向って僅かに動かしスペーサと第2のガラス板の底部の対面する
表面との間に所定幅の間隙が得られるようにする。
【0018】 部分的な真空が囲壁内部で急速に形成され望ましくはマイナス数ポンド/平方
インチ、例えばマイナス約2ポンド/平方インチ(13.78kPa )のゲージ圧
力に〔すなわち約12.7ポンド/平方インチ(87.56kPa )の囲壁内部の
実際の圧力に〕するが、形成される真空は必要ならばこれより実質的に大きくす
ることもできる。より大きな真空が望ましかったならば、この装置は、真空が形
成されかつ囲壁の内部に開口し囲壁内の圧力を迅速に下げる。大きな容量の別の
真空タンクを利用することができる。しかし、単に数ポンド/平方インチ〔13
.78kPa 〜20.68kPa )の真空が望ましければ、装置は単に空気送風機を
用い空気を囲壁から排出ダクトを通って排出し、空気はまた第1のプラテンに形
成された穴を通って吸引空気によって囲壁から吸引される。
【0019】 囲壁内の圧力が所望量だけ、例えば例示として約2ポンド/平方インチ(13
.78kPa )だけ排出送風機をダンパーと共に用いて、迅速に減少されると、ダ
ンパーは閉じられアルゴンガスがコンベアベルトの穴を通って上方に噴射され部
分的に組立てられたガラスユニットの底部間隙の中に入り、アルゴンは乱流でガ
ラス板空間の内部で上方に向って流れガラス板空間の中で空気と混合する。囲壁
内の圧力はしたがって上昇する。囲壁圧力が大気圧より僅かに高く、例えば約2
ポンド/平方インチ(13.78kPa )ゲージ圧力に上昇した時、ダンパーが再
び開かれ囲壁内のアルゴンと空気の混合気体を排出する。流入するアルゴンの流
量と空気アルゴンの排出流量とは僅かに正の圧力が囲壁内に保持されるように調
節される。より簡単な装置は上記のようにアルゴンを囲壁の中に連続して流しま
た排出ダンパーを間けつ的に開き囲壁内の圧力が狹い範囲で、例えば0.5ポン
ド/平方インチ(3.45kPa )と2.0ポンド/平方インチ(13.78kPa
)との間で循環することを含んでいる。このサイクルが続くにつれて、囲壁内の
アルゴンの濃度は増す。適当なアルゴン濃度に達した時、例えば容積で約97%
のアルゴンに達した時、囲壁の中と外へのガスの流れは調整され囲壁内部に所望
の僅かに低い大気圧力が得られるようにする。この時点で第2のプラテンがさら
に第1のプラテンに向って動かされ、スペーサと対向するガラス表面との間の底
部間隙が閉じられ第2のガラス板とスペーサとの間のシールを完成するようにす
る。空気が、適当なダクトの作用を介してもしくは上記の穴を介して又はその両
方により囲壁に導入され、第2のプラテンが第1のプラテンから十分な距離離れ
るよう動かされコンベアベルトがシールされた絶縁ガラスユニットをプラテンの
間を上方に向って搬送し製造工程の他の段階へと運ぶようにする。
【0020】 上記の記載から、ガラス板の下縁が載るコンベアの表面は一方において底面を
十分に強く掴みそれによりガラス板の間の底部間隙が偶然かつ早期に閉じること
がないようにし、しかもガラス板の一方の底縁が必要な時にスペーサと容易に接
触して摺動できるようにしなければならないことが理解されるであろう。これを
達成するため、コンベアベルト又はローラは滑らかな表面を有しているが、また
適当な下方に向って延びる浅い溝を有しガラス板の偶然の動きを阻止することも
できる。
【0021】 上記した装置から、実質的に直立した位置にあるシールされた絶縁ガラスユニ
ットは水平位置に配置し直し次の製造部署のプレスのプラテンの間に運ばれ、ガ
ラス板は相互に向って十分な量だけ押圧されそれによりスペーサの周縁周りのシ
ール材の厚さを均一にしまた全体のガラスユニットとその周縁の厚さを所望の公
差の範囲内とする。この段階で達成される厚さの非常に僅かの減少は、ガラス板
間の容積を僅かに減少させまたそれによりガラス板空間の内部の絶縁ガスの圧力
を増大させ、この圧力が大気圧力となるようにする。
【0022】 上記の押圧部署から、絶縁ガラスユニットは、ガラスユニットが測定装置を通
って動くときガラスユニットの走行方向の幅を横切るガラスユニットの厚さを測
定する厚さ測定装置の下側を走行する。許容限界を超える厚さの変化は例えば可
聴音によって信号が発せられる。ガラスユニットにその中央部に僅かに膨らみが
ありガラス板空間の圧力が大気より僅かに高いことを示し又は凹んだ形状があり
ガラス板空間の圧力が大気より僅かに低いことを示したならば、ガス充填ユニッ
トに調節が行われガス充填サイクルの終期にガラス板空間内部のアルゴンの最終
圧力を減少又は増加させるようにする。所望ならば、測定された厚さの相違を表
わす信号はガス充填装置の最終圧力を自動的に調節するように用いられる。しか
し、ガス充填囲壁内の必要な大気圧以下の最終圧力はガラスユニットの異なった
大きさに対して極めて接近するよう経験的に決定される。この結果ガラスユニッ
トの膨らみの発生は殆んど問題とならない。ガラスユニットの凹みの発生もまた
殆んど問題とはならず、普通はガラス板がスペーサ壁に完全にシールされていな
いことを信号で表示する。
【0023】 厚さの測定の段階に続いて、ガラスユニットは例えば追加のシール材が付与さ
れる他の製造部署に搬送される。
【0024】 ガラスユニットはガス交換装置の直ぐ“上流側”のガラスユニットの部分組立
ての地点から厚さ測定の地点まで、製造ラインに沿って間けつ的に搬送されるこ
とが理解されるであろう。部分組立ては1つ又は複数の通常は2つ又は3つ以上
の部分的に組立てられたガラスユニットがコンベアベルト上にその間に適当な間
隔をおいて供給される手作業である。コンベアベルトの作動はガラスユニットを
ガス充填装置のコンベアベルト上に一群として搬送しそれによりプラテンの間の
装置の中に送り、その結果製造ラインに沿う運動がガス交換作用の間再び停止す
る。プラテンを開くと、コンベアベルトは再び作動され、ガラスユニットを他の
製造部署に運ぶ一連の整列されたコンベア上にガラスユニットを一群として移動
させる。その組立ての過程において、ガラスユニットは1つの製造部署から他の
製造部署へと搬送され、そしてこれら部署の多くでガラスユニットは製造作用が
行われている間一時的に停止される。ガス交換装置と押圧装置においては、一群
となった数個のガラスユニットは同時に同じ製造条件にされる。厚さ測定部署で
は、厚さは1度に1ユニットが測定され、これはガラスユニットが動いている間
に行われる。
【0025】 ここで図2を参照すると、ガス充填装置が全体を10として示され、それぞれ
が堅固な基礎に取付けられた枠組16によって支持された、離間され平行のほぼ
直立したプラテン12,14を含んでいる。本発明の装置10は製造ラインの一
部であり、製造ラインは装置10の直ぐ上流側の手動組立て部署18を含みここ
で部分的に組立てられた絶縁ガラスユニットが手作業で組立てられ、また装置1
0の直ぐ下流側の取出し部署20が装置10からシールされたガラスユニットを
受取る。
【0026】 第1のプラテン12は望ましくはほぼ直立した位置で枠組に動かないように取
付けられるが好ましくは図1に最も良く示されるように垂直面に対し約7°の角
度で僅かに後退して置かれている。プラテン12,14は重いアルミニウムの板
材から組立てられ、また補強のため外側に面する側面上に箱状の支柱(図示しな
い)を含みその対向する表面22が平坦となるようにしている。一連の小穴24
がプラテン12に形成され圧力下の空気をその表面22を通って導入し小穴24
を通って空気と絶縁ガスの混合気が吸出されるようになっている。望ましくは、
各穴は図4に示されるようにそれ自身の供給チューブ26を含み、これらチュー
ブ26は二方向制御弁を介してマニホルドと連通し空気を小穴24を通って囲壁
に流入させガラスユニットを表面22を横切って動くとき“浮かせる”ようにし
又は空気と絶縁ガスの混合気を囲壁から排出するようにする。
【0027】 第2のプラテン14は形状がほぼ矩形でプラテン12の形状と合致するように
し、またその隅部に内側にねじが切られた開口を有する軸受ブロック28を含み
、細長いねじ駆動部材30を受け入れるようにし、ねじ部材30の端部はフレー
ムに取付けられたブロック32に支持され電気モーター34によって駆動される
。細長いねじ駆動部材は“H”形に配置された歯車箱35を介して共に駆動され
それにより精密に同じ速度で回転し、プラテン14がプラテン12に近づきまた
離れるよう動くときプラテン14と12との間の平行状態を維持するようにして
いる。歯車箱は受ける負荷に耐える大きさとされまた同時にプラテン14を迅速
に動かすようにする。
【0028】 プラテン14はプラテン12の前面22に対面する表面36を有する。符号3
8で示される圧縮性の弾性シールがプラテン14の縁に近接してプラテン表面3
6に取付けられ、シール38は図3に示されるようにプラテンの全周縁にわたっ
て延びている。この周縁シールは表面36に接着又は取付けられ、また好ましく
はポリウレタン又はゴムのような弾性の管状材料で形成される。このように配置
されると、シールはプラテン14がプラテン12に向って動かされるにつれてプ
ラテン12の前面22に接触しこれをシールするようになり、このシールとプラ
テンの向き合う表面とで囲壁40を区画する(図6)。シールは図面に示される
ように中空とすることができ、シールが図7に示されるように圧縮された時シー
ル内部の空気又は他のガスを出し入れする外側開口(図示しない)を有している
。中空シールは十分に大きくそれにより使用時50%以上には圧縮されずそのた
めシールの変形により大きな永久歪みや圧縮状態とはならないようにする。
【0029】 プラテンの前面22に形成された小穴24に加えて、このプラテンはさらにそ
の垂直の縁と近接するその上縁との間のほぼ中間に形成された排出ポート42を
有するのが望ましく、排出ポート42はシール38によって区画形成された囲壁
40と連通するように位置している。この排出ポートは電気的に駆動される排出
送風機44に接続され、送風機44はバタフライダンパーを用い開放又は閉鎖す
ることにより、又は高速度ポペット制御弁の使用を介して制御される。その下縁
の近くに、プラテン12は該プラテンの側縁に近接ししかも間隔をおいて配置さ
れた端部ローラ48の周りをその両端部が走行する無端コンベアベルト46から
なるコンベアを含んでおり、ローラ48とコンベアベルト46はシール38がプ
ラテン12をシールした時シールされた囲壁40の内部に位置するように位置決
めされている。ローラ48は図1に示されるようにプラテン12を通って軸支さ
れプラテン12の後側で枠組に取付けられた電気モーター50によって駆動され
る。プラテン14は図3に最も良く示されるようにその下縁に近接して細長い凹
所52を有し、プラテンが図7に示されるように共に動かされた時コンベアベル
トとローラとを収容するようになっている。
【0030】 図4に最も良く示されるように水平方向に長いガスマニホルド54がコンベア
ベルト46の上側及び下側の走行部56,58の間に設けられ、このマニホルド
はほぼ矩形状の横断面を有しまたその上面に一連の溝60を含んでいる。コンベ
アベルト46もまた溝60とほぼ垂直方向に整列するように位置する一連の小穴
62を含んでいる。マニホルド54の内部は1つ又は複数のチューブ64により
圧力下のアルゴン又はその他の絶縁ガスの源(図示しない)と連通しそれにより
マニホルド54に導入されたアルゴンが溝60と小穴62とを通って上方に向っ
て噴射されガラス板の間の空間に入るようにする。コンベアベルトの表面66は
所望ならば弛く丸くされた細長いリブ68を含み2枚のガラス板のユニットの第
2のガラス板の外方に離間された底縁を支持するのを助けるようにする。
【0031】 図2は装置10の上流側の手動組立て部署18で組立てられた部分的に組立て
られたガラスユニット70を示し、この図はガラスユニットがガラスユニットを
コンベアベルト46上に運ぶ上流側コンベアベルト12上に支持されているのを
示している。図4に最も良く示されるように、ガラスユニットは第1のガラス板
74と第2のガラス板76と内部スペーサ78とを含んでいる。薄いシール材層
80がスペーサの平坦な側面82の各々に付与されスペーサを第1のガラス板7
4周縁部分に接着する。図4においてスペーサ78はガラス板74,76の周縁
の全部にまでは延びておらず、スペーサとガラス板の底縁との間には小さな空間
84が設けられている。ガラス板の底縁はコンベアベルトの上面66によって支
持される。
【0032】 部分的に組立てられたガラスユニット又は一連のユニットがプラテン12,1
4の間のコンベアベルト46により運ばれると、長いねじ部材30を用いるねじ
駆動装置が作動されプラテン14は、弾性の圧縮性シール38がプラテン12に
接触し押しつけ囲壁40をシールしまたガラス板76の下縁がプラテン14の表
面36と接触するようになり他方のガラス板78に向って僅かに動かされ所定の
幅の底部間隙86が得られるようになるまで、プラテン12に向って動かされる
。コンベアベルト46によるガラスユニットの搬送中、圧力下の空気がチューブ
26と小穴24を通って導入されプラテン12の表面22と近接するガラス板表
面との間に空気のクッションを形成し、ガラス板74の表面が表面22を横切っ
て容易に摺動できるようにする。
【0033】 この時点で、真空がチューブ26の内部に(それによりガラス板74をプラテ
ン表面22に固定する)ダクト42を通って形成される。図10に示されるよう
に囲壁内部の圧力は約2ポンド/平方インチ(13.78kPa )だけ迅速に減少
される。排出ポート42はダンパーにより又は弁により閉じられ、アルゴンが圧
力のもとにマニホルド54に導入され、アルゴンは溝と小穴60,62を通って
上方に噴射しガラス板76とスペーサ80との間の底部間隙86の中に流入する
。アルゴンの流れは撹乱されこのガラス板空間の中で空気と迅速に混合する。囲
壁内の圧力が約0.7ポンド/平方インチ〔(4.83kPa )大気圧より高い〕
に達した時、排出ポートは再びダンパーにより開かれる。上記の実施態様ではア
ルゴンの流れは中断しないで連続するが、排出ポートはダンパーにより開かれま
た閉じられ囲壁内の圧力を約0.7ポンド/平方インチと0.5ポンド/平方イ
ンチ(4.83kPa と3.45kPa )の間で循環させるようにする。
【0034】 囲壁内のアルゴンの濃度が所望レベル−通常は約97%−に達した時、排出ポ
ートは閉じられさらに囲壁の排気がプラテン12の小穴24を通って行われ、ア
ルゴンと排気の流れが囲壁内の圧力が大気より僅かに低い所定レベルで安定した
とき終わる。ねじ駆動部材30が再び作動されプラテン14をプラテン12に向
ってさらに動かす、すなわち図6に示される位置から図7に示される位置へと動
かす。圧縮性のシール38はさらに図示のように圧縮され、第2のガラス板76
がスペーサ78の向き合う表面上のシール材80と接触するよう動かされる。こ
の作動の間ガラス板76の底縁76はコンベアベルトの上側支持面を横切って摺
動する。ガラス板空間が図7に示されるようにシールされると、空気が再び小穴
24に導入され、長いねじ駆動部材30が再び作動され、この時はプラテン14
をプラテン12から離れるよう反対方向に引く。プラテン14が、シールされた
ガラスユニットがシール38から離されるよう十分に動かされた時、コンベアベ
ルトは再び作動されシールされた絶縁ガラスユニットを図2で左側に引き寄せ取
出し部署20のコンベアベルト88上に持って来る。同時に、コンベアベルト7
2が作動され部分的に組立てられた絶縁ガラスユニットのもう1つの組をプラテ
ン12と14の間に動かし、この手順が繰返される。
【0035】 図2に示されるように、手動組立て部署18と取出し部署20とはガス交換装
置10のコンベアベルト46と整列されたコンベアベルトを含み、これら部署1
8,20の各々は各ユニットの第1のガラス板の向き合う板が部署から部署へと
運ばれるとき容易に転動することができる一連のローラを有する背板を含んでい
る。
【0036】 上記のように、本発明の方法は次のような時間の段階を含んでいる。 a.完成されたガラスユニットが外に向って搬送され新しい部分的に組立てら
れたユニットがプラテンの間に搬送される第1の開放位置からプラテン14が図
6に示される第2の位置に接近するまでの時間…7秒 b.排出装置を通って十分な空気を除去し囲壁内の圧力を約2ポンド/平方イ
ンチ(13.78kPa )の真空にする時間…2秒 c.アルゴンガスを連続して囲壁に導入し、所望のアルゴン濃度に達するまで
排出装置を循環させ大気より僅かに低い圧力に減少させる時間…8秒 d.プラテン14を図7に示される第3の位置に動かしそれによりガラス板7
6をスペーサに対しシールする時間…5秒 e.空気を小穴24を通って導入しプラテン14を十分な距離だけ引き寄せ新
しい完成されたユニットが外に向って搬送されるようにする時間…4秒、 合計して 26秒
【0037】 前記の例において、小さな真空が最初囲壁の内部に形成され、またアルゴンが
連続して囲壁に乱流で充填され、得られたアルゴンガス混合気が一連の間けつ段
階で囲壁から排出された。所望ならば囲壁内からのアルゴンと空気の混合気の流
量は変えられそれにより図10に示される鋸歯状のパターンを用いるのに代えて
囲壁内の圧力はガス交換作用の間一定に保持するようにすることができる。また
、アルゴンの導入と得られたアルゴンと空気の混合気の排出とは所望のように変
えることができる。例えば、囲壁が非常に低い真空と非常に大きな圧力との間で
循環を受けることができる。所望ならば、全部のガス交換は大気圧以上で又は大
気圧以下で行われる。囲壁内の圧力の変動を狹い範囲に、例えば大気から約5ポ
ンド/平方インチ(34.5kPa )の範囲、好ましくは大気から約2ポンド/平
方インチ(13.78kPa )の範囲に抑制することにより、空気圧の負荷による
プラテン上の実質的な応力は回避され、そしてこれは好ましい実施態様である。
さらにまた図10の鋸歯ラインに関して上記したように区画室内の圧力の循環に
より装置は排出装置が単に弁又はダンパーの開閉により作動される安価なガス調
整装置を用いることができる。
【0038】 図2を再び参照すると、シールされたガラスユニットが取出し部署20により
装置から運び出されると、この部署のコンベアベルト88は停止され取出し部署
の背板90が矢印92で示されるように水平位置へと下方に回動され、それによ
り製造工程の残りのためのガラスユニットの組が水平の平面上を走行する。ガス
交換装置10から、一連のガラスユニットはプラテンとプラテン運動機構が図2
に示されるものと実質的に同一のプレスの水平方向に延び垂直方に離間されたプ
ラテンの間を通過する。プラテンは通常は歯車駆動の長いねじ駆動部材を用いて
相互に近づくよう動かされガラス板を一緒に押圧しそれによりシール材層80が
ある程度薄くなるようにし、ガラス板空間内の圧力はガラスユニットがその所望
の厚さに押圧されるにつれて大気圧に僅かに上昇する。
【0039】 押圧部署から、ガラス板は図8に92で示されるような公知の超音波厚さ測定
装置の下側を走行し、この測定装置はユニットの前縁から後縁までの中間点にお
ける全体の厚さを表わす信号を発生する。図9のグラフにおいて横座標は各ガラ
スユニットの前縁から後縁までの長さを表わし縦座標は厚さを表わす。線94は
所望の厚さを表わす。線96はガラス板空間がアルゴンで僅かに過剰充填されそ
のためガラス板が僅かに膨れている状態を表わす。線98はガラス板の僅かの凹
みを表わし、僅かに少なすぎるアルゴンがガラス板空間に供給されたこと又は同
様にスペーサをガラス板にシールするシール80に不備がありガスがガラス板空
間の外に漏れることを示している。公差の限界は設定点94の各側に設定されそ
れにより測定されているガラスユニットが公差限界を超えて曲がったり凹んだり
したならば、信号−普通は可聴音の−が与えられ欠陥のあるガラスユニットがラ
インから取除かれるようにする。ガラスユニットが連続してまた繰返して膨れる
ことが発見されたならばガス交換ユニットの囲壁内の最終アルゴン圧力の調整が
行われる。連続する同一寸法の多数のガラスユニットが製造されている場合は、
測定装置からの信号はガス充填装置に直接フィードバックされ最終アルゴン圧力
を調節する。しかし異なる寸法のガラスユニットはガラス交換装置を出るときガ
ラスユニット内に異なった所定の大気以下の圧力のアルゴンが必要であることが
分かっている。
【0040】 したがって、本発明は、異なった形状及び大きさの一連のガラスユニットに適
合しまた迅速かつ繰返し行うことができる、部分的に組立てられたガラスユニッ
ト内部の空気をアルゴンその他の絶縁ガスに交換するガス交換装置を提供する。
【0041】 本発明の好ましい実施態様が記載されてきたが、種々の変更、適用、及び変形
が本発明の精神と添付の請求の範囲から逸脱することなく行われることが理解さ
れるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 開いた位置で示される本発明の装置の側面図である。
【図2】 本発明の方法の一段階を示す図1の装置の斜面図である。
【図3】 図1と2の装置に使用されるプラテンの向き合う面を示す、分解した拡大概略
斜面図である。
【図4】 図3の装置の一部を示す破截断面図である。
【図5】 空気を絶縁ガスに入替えるのに用いられる異なる段階を示す本発明の装置の概
略図である。
【図6】 空気を絶縁ガスに入替えるのに用いられる異なる段階を示す本発明の装置の概
略図である。
【図7】 空気を絶縁ガスに入替えるのに用いられる異なる段階を示す本発明の装置の概
略図である。
【図8】 完成された絶縁ガラスユニットのガラス板空間の厚さの変化が検出される本発
明の測定の部署の拡大破截概略側面図である。
【図9】 図8の測定装置からの出力を示すグラフである。
【図10】 本発明の装置の内部の圧力を単一のガス充填サイクルの時間の関数として示す
グラフである。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成12年4月24日(2000.4.24)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 ら外に運び出される。

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2つの平行のガラス板とガラス板の間の周縁スペーサとを有
    しガラス板間に空間を区画形成している絶縁ガラス製品の製造中に空気を絶縁ガ
    スに入替える装置であって、直立する第1のプラテンと、第1のプラテンと向き
    合う第2のプラテンと、少なくとも一方のプラテンを他方のプラテンに近づきま
    た離れるよう動かす手段と、少なくとも一方のプラテンによって担持され他方の
    プラテンに向って延びかつ他方のプラテンに対し周縁をシールすることができ、
    第2のプラテンが第1のプラテンに向って動かされた時プラテンの間にシールさ
    れた囲壁を区画形成する周縁の弾性シールと、囲壁内部に担持され部分的に組立
    てられた絶縁ガラス製品をプラテンの間に搬送するコンベアと、囲壁からガスを
    吸出す排出手段と、絶縁ガスを囲壁にその底部の近くで導入する引入手段、とを
    具備している絶縁ガラス製品の空気と絶縁ガスの入替え装置。
  2. 【請求項2】 前記コンベアが囲壁の内部に底部に近接して担持され相互に
    離間された前記ガラス板の底縁を支持するよう形成された穴あき水平コンベアを
    具備し、前記吸入手段がコンベアの下側に延びかつ絶縁ガスを穴あきコンベアベ
    ルトを通って上方に供給し前記ガラス板間の空間に供給するマニホルドを具備し
    ている請求項1に記載の装置。
  3. 【請求項3】 第2のプラテンを第1のプラテンに近づき離れるように動か
    す前記手段がその運動中に前記プラテンの向き合う表面を平行に保持する手段を
    含んでいる請求項1に記載の装置。
  4. 【請求項4】 前記第1のプラテンが静止しかつ垂直面から上方に傾斜する
    ガラス接触表面を有し、前記第1のプラテンがそのガラス接触表面の穴と、大気
    圧以上のガスを前記穴を通って分配する手段とを含み、絶縁ガラス製品を前記囲
    壁に入り又は出る間前記表面を横切り容易に摺動できるようにしている請求項3
    に記載の装置。
  5. 【請求項5】 前記周縁の弾性シールが前記第2のプラテンによって担持さ
    れている請求項4に記載の装置。
  6. 【請求項6】 第2のプラテンを第1のプラテンに近づき離れるよう動かす
    前記手段が、前記第2のプラテンを、部分的に組立てられた絶縁ガラス製品をプ
    ラテンの間に搬送する第1の開放位置から、前記周縁シールが前記囲壁を完成し
    囲壁内部の空気を絶縁ガスに入替える第2の位置に、次にガラス板がそれぞれ前
    記スペーサにシールされガラス板間の空間をシールする第3の位置に、動かす手
    段を含んでいる請求項3に記載の装置。
  7. 【請求項7】 前記第2のプラテンが前記コンベアを受け入れる大きさで第
    1のプラテンに対して位置決めされた凹所を含んでいる請求項3に記載の装置。
  8. 【請求項8】 ガスを前記囲壁から前記穴を通って吸出し前記囲壁を排気し
    前記ガラスユニットを前記第1のプラテンに固定する手段を含んでいる請求項4
    に記載の装置。
  9. 【請求項9】 前記プラテンの一側に組立て部署を区画形成する手段を含み
    、前記部署が前記プラテンと整列されたほぼ直立する背板と前記装置のコンベア
    ベルトと整列された第2のコンベアベルトとを具備し、部分的に組立てられたガ
    ラスユニットを前記装置の前記コンベアベルト上に搬送するようにしている請求
    項1に記載の装置。
  10. 【請求項10】 2つの平行なガラス板とガラス板の間の周縁スペーサとを
    有しガラス板の間の空間を区画形成する絶縁ガラス製品の製造中に空気を絶縁ガ
    スに入替える方法であって、一方のガラス板の下縁を前記スペーサから離間させ
    ガラス板間の空間と連通できる底部間隙を得るようにし、絶縁されたガラス製品
    を囲壁の内部で搬送し、絶縁ガスを上方に向って乱流状態で流し前記間隙に流入
    させ前記空気と撹乱して混合し、同時に絶縁性のガスと空気との混合気を囲壁内
    部の絶縁ガスの濃度が所定値に達するまで囲壁から排出し、ガラス板の下縁をス
    ペーサに接近させガラス板間の空間をシールする、ことからなる絶縁ガラス製品
    の空気を絶縁ガスに入替える方法。
  11. 【請求項11】 絶縁ガスをガラス板間の空間の内部に流す前に囲壁内に部
    分真空を形成する段階を含む請求項10に記載の方法。
  12. 【請求項12】 前記絶縁ガスが大気圧のもとに囲壁の内部に発射される請
    求項10又は11に記載の方法。
  13. 【請求項13】 ガラス板間の空間の内部の最終圧力を、ガラス板の下縁を
    スペーサに対して閉鎖しガラス板間の空間をシールする前に大気圧より僅かに低
    い圧力に調節する段階を含む請求項10に記載の方法。
  14. 【請求項14】 得られた絶縁ガラスユニットの前縁から後縁までの厚さを
    測定しガラスユニットの膨らみ又は凹みを検出し、前記最終圧力を前記膨らみ又
    は凹みを減少させるよう調節する段階を含んでいる請求項13に記載の方法。
  15. 【請求項15】 前記囲壁内の部分的に組立てられたガラスユニットを前記
    囲壁の中に収容された穴あきコンベアの上に支持する段階を含み、前記絶縁ガス
    が前記穴を通って上方に噴射され前記ガラスユニットに流入するようにしている
    請求項10に記載の方法。
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