JP2006502071A - 非対称な凸状の板ガラスを得るための方法および機械 - Google Patents

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Abstract

本発明は、予め軟化された板ガラスを広げて、それらに所望の凸形を徐々に与える方法に関する。板ガラスが成形され始める最初の曲げ段階と、前記曲げプロセスの最終段階との間に、空気の連続的な吹付け操作なしに最後の曲げによって得られる凹みに比べて、曲がった形状の板ガラスの最終的な凹みに非対称的に影響を及ぼすことが可能な条件下で、前進ライン上のある場所で、板ガラスの少なくとも１つの側部に空気が連続的に吹き付けられる。対応する曲げ機械は、板ガラス１の前進ラインに沿った場所に配置され、かつ前記板ガラス１上に非対称的な空気の吹付けを提供するように設計された、空気を連続的に吹き付ける少なくとも１つのノズル３、３ａを含む。

Description

本発明は、曲がった、さらに場合によっては熱的に強化された板ガラスを得るための技術に関し、当該板ガラスが円柱形に曲げられるか、または円柱形ではない複雑な形状に曲げられるかを問わない。
より詳細には、本発明は、複数の成形ロッド、例えば、板ガラスの進行方向に湾曲したプロファイルをもつ経路に配置された複数の回転要素から成る少なくとも１つの成形床（シェ−ピング・ベッド）に沿って、板ガラスが移動するようになされた、前述の技術に関する。
本発明は、例えば、自動車の窓ガラス、例えば横窓タイプの窓ガラスの生産に適用される。
現在、そのような曲げ技術は、特に、複数の板ガラスをわずか数センチメートルの間隔をあけて移動させることが可能であるので、非常に高い生産率で使用されている。それらの技術は、最終的な窓ガラスの曲率および光学的品質の非常に良好な再現性を可能にする。
しかし、これら曲げ板ガラスの形状は、ますます複雑になっている。
確かに、曲げのための成形床の形成に使用される成形ロッドの形状を変更することが可能である。しかし、その変更は、曲率に実施すべき修正が１０分の数ミリメートル〜数ミリメートル程度であるとしても、曲げ板ガラスの新しいシリーズそれぞれについて、新しい成形ロッドの時間のかかる精密な据付けを伴う、新しい成形床の構築を必要とする。
この問題を解決するために、本発明は、現行の曲げ方法および曲げ機械に対する改善策を提案し、前記改善は、非対称吹付けを実施しない従来の曲げに比べて、板ガラスの最終的な凹みに影響を及ぼすことが可能な条件下で、板ガラス一面に空気を連続的かつ非対称的に吹き付けることから成る。
したがって、本発明の主題は、まず第１に、曲げ板ガラスを作り出す方法であって、事前にその軟化点まで引き上げられた板ガラスが、所望の曲げ形状を徐々に与えられながら移動させられる方法であり、板ガラスがその形状を取り始める最初の曲げ段階と前記曲げの最終段階との間に、空気の連続的な吹付けなしに最後の曲げが与えた凹みに比べて、曲げ板ガラスの最終的な凹みに非対称的に影響を及ぼすことが可能な条件下で、板ガラスが移動するラインに沿った箇所で、板ガラスの少なくとも１つの面上に連続的な空気の吹付け（ブローイング）が実施されることを特徴とする方法である。
第１の実施形態によれば、板ガラスの片面だけへの空気の吹付けが、これらの板ガラスが移動する軸に対する板ガラスの少なくとも１つの横断領域で実施される。これで、板ガラスが移動する軸に対して１つの側部だけに吹付けを実施することが可能であり、あるいは、板ガラスが移動する軸に対する当該板ガラスの横断領域全体にわたって、吹付けを実施することが可能である。
第２の実施形態によれば、空気の吹付けが、板ガラスの両面に実施されるが、前記吹付けが、少なくとも一方の面では板ガラスの横断領域全体にわたっては実施されない。これで、板ガラスが移動する間に、当該板ガラスの両側に、かつ板ガラスが移動する軸に対して１つの側部だけに、空気を吹き付けることが可能である。
本発明の方法によれば、吹付けが最後の曲げに影響を及ぼすように、吹き付けられる空気を、曲げ温度に対して十分低温または十分高温にすることができる。
板ガラスの１つの側部により大きな凹みを与えるように、曲げが実施される温度以外の温度で空気を吹き付けることができる。吹付けが、前記吹付けを受ける板ガラスの面の温度を低下させる傾向を有する場合、凹みは、前記吹付けがない状態で得られる凹みに比べて、板ガラスの他の側、すなわち、前記吹付けを受けなかった側で増大する。吹付けが、前記吹付けを受ける板ガラスの面の温度を上昇させる傾向にある場合、凹みは、前記吹付けがない状態で得られる凹みに比べて、前記吹付けを受けた側で局所的に増大する。本発明によれば、空気は、曲げが実施される温度以外の温度で吹き付けられ、吹付けが加熱を引き起こす場合、その吹付けが、吹付けを受ける面と同一の側で凹みの増大をもたらし、吹付けが冷却をもたらす場合、その吹付けが、吹付けを受ける面と同一の側で凹みの低減をもたらす。
一般に、吹付けを受ける前には板の２つの面が事実上同一の温度であるので、凹みは、一般に、最も高温になるガラスの面の側部で吹付けによって増大する。
凹みは、その凹みが増大したガラスの面の側部上のすべての方向で、すなわち、進行方向、および進行方向に垂直な平面で増大する。この効果は、吹付けを受けた箇所で観察することができる。したがって、板の一部分だけに、この効果の影響を及ぼすことができる（図１Ａ、１Ｂ、１Ｃの事例）。
前記吹付けは、有利には、４．９０×１０３〜９．８１×１０３Ｐａ（５００〜１０００ｍｍ水柱）の範囲の圧力で空気を板ガラス上に導くことによって実施される。
本発明による方法は、特に、吹付けなしの曲げに対して２／１０ｍｍ〜２ｍｍの範囲の寸法の変化を示す、曲げ板ガラスをもたらす。
本発明による方法の他の特徴によれば、
曲げは、進行方向に平行なラインの曲率半径が１メートル〜無限大の範囲、進行方向に垂直なラインの曲率半径が５メートル〜無限大の範囲で実施され、
温度６００〜７００℃で形状を成す板ガラスが移動される。
特定の好ましい一実施形態では、ガラスの板は、それらを軟化点にもっていくために再加熱炉内を通る平面軌道で移動され、次いで、複数の成形ロッドから成る成形床の上を、前述の平面軌道に正接する湾曲したプロファイルをもつ軌道で移動され、吹付けが、板ガラスが形状を取り始めた後に、湾曲プロファイルの軌道に沿って位置する箇所で実施される。
また、たわみ曲げ（ｓａｇ ｂｅｎｄｉｎｇ）を実施することによって板ガラスにその形状を与えてから、複数の成形ロッドから成る成形床の上で、湾曲したプロファイルをもつ軌道で曲げを継続することも可能であり、吹付けが、前記湾曲プロファイルの軌道に沿って実施される。
また、吹付けの下流で、かつ、曲げの終わりよりも前に、板ガラスに強化処理を施すことも可能である。具体的には、２．９４×１０４Ｐａ〜３．４３×１０４Ｐａ（３０００〜３５００ｍｍ水柱）の範囲の圧力で空気を導くことによって、強化処理を実施することができる。
本発明は、また、上記で記載した方法によって得られる、または得られる可能性のある、曲げ板ガラスに関し、またさらに、偏光器（ｐｏｌａｒｉｓｃｏｐｙ）によって、または表面偏倚検査器（ｅｐｉｂｉａｓｃｏｐｅ）を使用する（場合によってはさらに層屈折計（ｓｔｒａｔｏｒｅｆｒａｃｔｏｍｅｔｅｒ）もしくは偏倚計（ｂｉａｓｇｒａｐｈ）も使用する）技術による応力測定によって検出される可能性のある非対称性を示す、曲げ板ガラスに関する。板ガラスが移動する間に当該板ガラス上に連続的かつ非対称的に実施される吹付けは、より具体的には、図１Ａ、１Ｂ、および１Ｃに示した事例では、進行方向に平行な軌跡を生じることがある。したがって、本発明は、特に、偏光器によって、または偏倚計を用いて検出できる、板ガラスの縁部の１つに事実上平行で、かつそれに事実上平行な他の縁部よりもこの縁部の近くにある（図１Ａ、１Ｂ、１Ｃの事例では、板ガラスが移動する軸に対して非対称的であるので）、少なくとも１つの直線を示す、曲げ板ガラスに関する。
最後に、本発明は、事前にその軟化点まで引き上げられた板ガラスを移動させて、当該板ガラスに所望の曲げ形状を与える手段を含む、板ガラスを曲げるための機械であって、この機械が、空気を連続的に吹き付ける少なくとも１つのノズルをさらに含んでおり、このノズルが、板ガラスが移動するライン上の、板ガラスが形状を取り始めた後、かつ前記曲げの最終段階よりも前の箇所に配置されており、１つもしくは複数のノズルが、前記板ガラス上に空気を非対称的に吹き付けるような形で配置され、かつ前記吹付けなしに最後の曲げが与えた凹みに比べて、前記空気の吹付けが曲げ板ガラスの最終的な凹みに影響を及ぼすように構成されることを特徴とする機械に関する。
本発明による曲げ機械は、有利には、湾曲したプロファイルをもつ経路にある複数の成形ロッドから成る成形床を含んでおり、１つもしくは複数の非対称吹付けノズルが、成形床の２つの隣接成形ロッドの間に向けられている。
この機械は、また、１つもしくは複数の非対称吹付けノズルの下流に、強化（強靱化、タフニング）処理のための複数の吹付けプレナム（チャンバ）をさらに含むことができ、前記強化処理のための吹付けプレナムが、それぞれ、成形床の２つの隣接成形ロッドの間に向けて配列された複数のノズルを含む。
ここで、本発明による方法および機械をよりよく説明するために、それらの特定の実施形態を、非限定的な指示を目的として添付図面に即していくつか説明する。
各図１Ａ〜１Ｅは、自動車の横窓の生産を目的として切断された板ガラス１を概略的に描いており、矢印ｆは、当該板ガラスがそれに沿って曲げラインを移動する軸を象徴して表すために使用されている。
本発明によれば、最後の曲げの前に、板ガラス１が移動する間に高温または低温の空気が当該板ガラスの上に非対称的に吹き付けられ（矢印Ｆによって表される）、例えば、板ガラス１の上方から１つの側部に（図１Ａ）、板ガラス１の下方から１つの側部に（図１Ｂ）、板ガラス１の上方および下方から同時に同一の側部に（図１Ｃ）、板ガラス１の下方からその横断領域全体にわたって（図１Ｄ）、あるいは板ガラス１の上方からその横断領域全体にわたって（図１Ｅ）吹き付けられる。
曲げが実施される温度以外の温度で空気が吹き付けられるときには、前述のように、進行方向の凹みに関するだけでなく、進行方向に垂直な平面内の凹みに関しても凹みが変化する。
図１Ａ〜１Ｃの事例では、非対称吹付けが、窓の１つの側部における曲げの変化を可能にしており、このような方法は、有利には、前部よりも後部でより大きな曲率を有する車の正面窓の製造に適用される。
ただし、非対称吹付けが、後述する成形ロッドの形状など、所望の最終形状に到達するための他の手段の同時使用を妨げるものではないことを強調しておく。
したがって、本発明による非対称吹付けは、曲げ板ガラスの所望の最終形状を定めるための追加的な方法と見なされる。
実際には、吹き付けられる空気が低温（曲げ温度に対して）である場合には、図１Ａの代替形態が好まれる。
図１Ｄおよび１Ｅの代替形態の事例では、曲げは、移動する板ガラスの横断領域全体にわたって影響を受けており、これは、曲げ板ガラスの様々な形状のシリーズを製造するときに特に有用である。前述したように、非対称吹付けは、曲げラインを再構築せざるを得ない状態を回避する、単純な調整手段である。
図２Ａおよび２Ｂは、円柱状の成形ロッド２の上を移動する板ガラス１を、本発明による非対称吹付けノズル３の配置と共に示している。
図３は、知られている方式で、湾曲したプロファイル、実際には凹みが上方を向いた円形プロファイルをもつ経路に配置された回転円柱状要素である成形ロッド２から成る成形床を形成するコンベヤを含む、曲げ機械を描いている。
コンベヤは、実際、再加熱炉内で軟化点まで加熱された板ガラスによって取られるルートを遮断することなく拡張される。言い換えれば、成形床は、板ガラスがこの成形床に到達する平面軌道に対して正接する。
後者の場合、板ガラスがたどる軌道は、円柱状（円弧状、シリンダ状）であり、当該円柱の母線は、水平で、かつ平らな状態ではガラスの運搬方向に垂直である。板ガラスの軌道が基づいている円柱の半径は、進行方向に平行な方向で板ガラスに与えられる曲率半径に一致する。
まっすぐなロッドから成る回転要素によって、直円柱が得られる（図４Ａ）。回転対称を示す他の形状は、このまっすぐなロッドを、円錐状のロッド（図４Ｂ）、円環状のロッド（図４Ｃ）、またはハンドルバーの形をしたロッド（図４Ｄ）に置き換えることによって得られる。これら他の形状は、上側のバッキングロールの使用を必要とする。
本発明によれば、空気は、２つの成形ロッド２の間に選ばれた温度で空気を導く上側ノズル３によって、板ガラスの１つの側部上に吹き付けられる（図２Ａおよび２Ｂ参照）。また、図３は、下側吹付けノズル３ａも描いており、このノズル３ａを、省略することができ、また、図１Ｂによる実施形態ではノズル３の代わりに、または図１Ｃの実施形態ではノズル３と同時に使用することもできる。
非対称吹付けノズル３および３ａは、知られている方式で熱強化操作が実施される、末端の曲げ領域の上流に配置されており、低温の空気を吹き付けるノズル４が、曲げ機械の幅全体にわたって下側４列と対向する上側４列とに配置されている。
場合によっては、２つの非対称吹付けノズル（３または３ａ）の一方だけを使用することが可能である。また、２つのノズル３および３ａを（図１Ｃの事例のように）同時に使用することも可能である。
バッキングロールタイプの上側保持手段５は、複数のノズル３の下流にある曲げ／強化処理領域に配置される。下側ノズル４は、２つの成形ロッド２の間に向けられ、上側ノズル４は、２つのバッキングロール５の間に向けられる。
非対称ノズル３、３ａが、最初の上側バッキングロール５の直前に置かれることを指摘しておく。
板ガラスは、少なくとも１０ｃｍ／ｓに等しい、好ましくは１５〜１８ｃｍ／ｓ程度の高速で移動させられてから、重力およびノズル３ａの上流の速度と、さらに曲げ／強化処理領域でのバッキングロール５の加圧との複合作用を受けて、成形床に一致するプロファイルを獲得する。
厚さ３ｍｍの板ガラスの場合、成形ロッドは、通常、５０〜１００ｍｍ離隔される。
本発明による非対称吹付けの代替形態の一つを示す図である。 本発明による非対称吹付けの代替形態の他の一つを示す図である。 本発明による非対称吹付けの代替形態の更に他の一つを示す図である。 本発明による非対称吹付けの代替形態の更に他の一つを示す図である。 本発明による非対称吹付けの代替形態の更に他の一つを示す図である。 板ガラスが図１Ａの代替形態による非対称吹付けノズルの下方を通過する瞬間の、成形床の複数の成形ロッド上を移動する前記板ガラスの概略斜視図である。 板ガラスが図１Ａの代替形態による非対称吹付けノズルの下方を通過する瞬間の、成形床の複数の成形ロッド上を移動する前記板ガラスの、上方から見た略図である。 板ガラスの湾曲プロファイルの軌道を示す、これら板ガラスを曲げる機械の概略側面図である。 成形ロッドの一代替形態の一つを示す概略斜視図である。 成形ロッドの一代替形態の他の一つを示す概略斜視図である。 成形ロッドの一代替形態の更に他の一つを示す概略斜視図である。 成形ロッドの一代替形態の更に他の一つを示す概略斜視図である。 曲げ機械に属する強化処理用ノズルの２つの対向配列を示す概略斜視図である。

Claims (23)

  1. 曲げ板ガラスを作り出す方法であって、事前にその軟化点まで引き上げられた板ガラスが、所望の曲げ形状を徐々に与えられながら移動させられる方法であり、板ガラスがその形状を取り始める最初の曲げ段階と前記曲げの最終段階との間に、空気の連続的な吹付けなしに最後の曲げが与えた凹みに比べて、曲げ板ガラスの最終的な凹みに非対称的に影響を及ぼすことが可能な条件下で、板ガラスが移動するラインに沿った箇所で、板ガラスの少なくとも１つの面上に連続的な空気の吹付けが実施されることを特徴とする方法。
  2. 板ガラスの片面だけへの空気の吹付けが、これらの板ガラスが移動する軸に対する板ガラスの少なくとも１つの横断領域で実施されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 吹付けが、板ガラスが移動する軸に対して１つの側部だけに実施されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
  4. 吹付けが、板ガラスが移動する軸に対する板ガラスの横断領域全体にわたって実施されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
  5. 空気の吹付けが、板ガラスの両面に実施されるが、前記吹付けが、少なくとも一方の面では板ガラスの横断領域全体にわたっては実施されないことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  6. 空気の吹付けが、板ガラスが移動する間に、板ガラスの両側に、かつ板ガラスが移動する軸に対して１つの側部だけに実施されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
  7. 吹付けが最後の曲げに影響を及ぼすように、吹き付けられる空気が、曲げ温度に対して十分低温または十分高温であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
  8. 空気が、曲げが実施される温度以外の温度で吹き付けられ、吹付けが加熱を引き起こす場合、吹付けが、吹付けを受ける面と同一の側で凹みの増大をもたらし、吹付けが冷却をもたらす場合、吹付けが、吹付けを受ける面と同一の側で凹みの低減をもたらすことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
  9. 空気が、曲げが実施される温度以外の温度で吹き付けられて、進行方向に垂直な平面にさらなる凹みを与えることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
  10. 吹付けが、４．９０×１０３〜９．８１×１０３Ｐａ（５００〜１０００ｍｍ水柱）の範囲の圧力で空気を板ガラス上に導くことによって実施されることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
  11. 吹付けなしの曲げに対して２／１０ｍｍ〜２ｍｍの範囲の寸法の変化を示す、曲げ板ガラスをもたらすことを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
  12. 進行方向に平行なラインの曲率半径が１メートル〜無限大の範囲、進行方向に垂直なラインの曲率半径が５メートル〜無限大の範囲で、曲げが実施されることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
  13. 温度６００〜７００℃で形状を成す板ガラスが移動されることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
  14. ガラスの板が、それらを軟化点にもっていくために再加熱炉内を通る平面軌道で移動され、次いで、複数の成形ロッドから成る成形床の上を、前述の平面軌道に正接する湾曲したプロファイルをもつ軌道で移動され、吹付けが、板ガラスが形状を取り始めた後に、湾曲プロファイルの軌道に沿って位置する箇所で実施されることを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法。
  15. たわみ曲げを実施することによって板ガラスに形状が与えられ、次いで、複数の成形ロッドから成る成形床の上で、湾曲したプロファイルをもつ軌道で曲げが継続され、吹付けが、前記湾曲プロファイルの軌道に沿って実施されることを特徴とする請求項１から１４のいずれか一項に記載の方法。
  16. 板ガラスが、吹付け操作の下流で、かつ、曲げの終わりよりも前に、強化処理を施されることを特徴とする請求項１から１５のいずれか一項に記載の方法。
  17. 強化処理が、２．９４×１０４Ｐａ〜３．４３×１０４Ｐａ（３０００〜３５００ｍｍ水柱）の範囲の圧力で空気を導くことによって実施されることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
  18. 請求項１から１７のいずれか一項で記載される方法によって得られる、または得られる可能性のある、曲げ板ガラス。
  19. 偏光器によって、または表面偏倚検査器を使用する技術による応力測定によって検出される可能性のある非対称性を示す、曲げ板ガラス。
  20. 偏光器によって、または偏倚計を用いて検出できる、板ガラスの縁部の１つに事実上平行で、かつそれに事実上平行な他の縁部よりもこの縁部の近くにある、少なくとも１つの直線を示す請求項１８または１９に記載の板ガラス。
  21. 事前にその軟化点まで引き上げられた板ガラス（１）を移動させて、板ガラスに所望の曲げ形状を与える手段を含む、板ガラスを曲げるための機械であって、この機械が、空気を連続的に吹き付ける少なくとも１つのノズル（３、３ａ）をさらに含んでおり、このノズルが、板ガラスが移動するライン上の、板ガラスが形状を取り始めた後、かつ前記曲げの最終段階よりも前の箇所に配置されており、１つもしくは複数のノズル（３、３ａ）が、前記板ガラス（１）上に空気を非対称的に吹き付けるような形で配置され、かつ前記吹付けなしに最後の曲げが与えた凹みに比べて、前記空気の吹付けが曲げ板ガラスの最終的な凹みに影響を及ぼすように構成されることを特徴とする機械。
  22. 湾曲したプロファイルをもつ経路にある複数の成形ロッド（２）から成る成形床を含んでおり、１つもしくは複数の非対称吹付けノズルが、成形床の２つの隣接成形ロッド（２）の間に向けられていることを特徴とする請求項２１に記載の曲げ機械。
  23. １つもしくは複数の非対称吹付けノズルの下流に、強化処理のための複数の吹付けプレナムをさらに含んでおり、前記強化処理のための吹付けプレナムが、それぞれ、成形床の２つの隣接成形ロッド（２）の間に向けて配列された複数のノズル（４）を含むことを特徴とする請求項２１または２２に記載の曲げ機械。
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