JP2018537384A - ガラス処理システム用リフト装置 - Google Patents

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Abstract

ガラス処理システム内でガラス板を持ち上げるためのリフト装置は、周辺リフトジェット出口および周辺リフトジェット出口の内方に配置された内部リフトジェット出口を有する、リフトジェットアレイを含む。さらにそれぞれのリフトジェット出口は、気体をガラス板に向かって流すことができるように動作可能である。またリフト装置は、リフトジェット出口の動作を制御するための制御ユニットも含み、制御ユニットは、周辺リフトジェット出口の少なくとも1つの動作を開始する前に、内部リフトジェット出口の少なくとも1つの動作を開始するように構成される。【選択図】図11

Description

本開示は、ガラス処理システム内でガラス板を持ち上げるためのリフト装置に関する。
ガラス板を持ち上げるための従来の装置は、例えば米国特許第4,204,854号明細書および第4,356,018号明細書に開示されている。
本開示によれば、ガラス処理システム内でガラス板を持ち上げるためのリフト装置は、周辺リフトジェット出口および周辺リフトジェット出口の内方に配置された内部リフトジェット出口を有する、リフトジェットアレイを含む。さらにそれぞれのリフトジェット出口は、気体をガラス板に向かって流すことができるように動作可能である。またリフト装置は、リフトジェット出口の動作を制御するための制御ユニットも含み、制御ユニットは、周辺リフトジェット出口の少なくとも1つの動作を開始する前に、内部リフトジェット出口の少なくとも1つの動作を開始するように構成される。
本開示の別の態様によれば、ガラス処理システム内でガラス板を持ち上げるためのリフト装置は、複数の周辺リフトジェット出口および周辺リフトジェット出口の内方に配置された複数の内部リフトジェット出口を有する、リフトジェットアレイを含む。少なくとも1つの周辺リフトジェット出口は、リフトジェットアレイの中心面に向かって傾斜され、少なくとも1つの周辺リフトジェットに接近した少なくとも1つの内部リフトジェット出口は、中心面から離れて傾斜される。
ガラス処理システム内でガラス板を持ち上げる本開示による方法は、複数の周辺リフトジェット出口および周辺リフトジェット出口の内方に配置された複数の内部リフトジェット出口を含む、リフトジェットアレイの上にガラス板を位置決めすることを含む。方法は、気体が少なくとも1つの内部リフトジェット出口からガラス板に向かって流れるように、内部リフトジェット出口の少なくとも1つの動作を開始すること、および気体が少なくとも1つの周辺リフトジェット出口からガラス板の周辺部に向かって流れるように、周辺リフトジェット出口の少なくとも1つの動作を開始することをさらに含む。リフトジェット出口はガラス板を用具に向かって持ち上げるのを促すように動作可能であり、少なくとも1つの周辺リフトジェット出口の動作を開始することは、気体がガラス板と用具との間に流れるのを阻止するために、少なくとも1つの内部リフトジェット出口の動作を開始することに続いて行われる。
例示的実施形態が説明され開示されているが、このような開示は特許請求の範囲を限定すると解釈されるべきではない。様々な修正および代替設計が、本開示の範囲から逸脱することなく行われてもよいことが予想される。
図1は、加熱されたガラス板を持ち上げるための本開示によるリフト装置を有する、形成ステーションを含むガラス処理システムの概略立面図である。 図2は、図1の2−2線の方向に沿って形成ステーションを通って切り取られた断面図であり、横方向の屈曲を備えた高温のガラス板の3段階の形成およびその後の送達を行うための第1および第2の上金型、下金型、ならびに送達金型を含む、形成装置を示す。 図3は、説明のために概ね上向きに示されている、通常その下方に凸面を形成する第1の上金型の斜視図である。 図4は、これも説明のために概ね上向きに示されている、通常その下方に凸面を形成する第2の上金型の斜視図である。 図5は、最初に形成されたガラス板を第1の上金型から自重垂れによって受領し、次いでプレス形成のために第2の上金型の下に移動する、下金型の斜視図である。 図6は、最初の形成のために、第1の上金型によりコンベヤシステムからの高温のガラス板の最初のピックアップを示すために、図2の6−6線の方向に沿って切り取られた図である。 図7は、図2と同じ方向に切り取られた立面図であり、横方向の屈曲を備えたプレス形成のために下金型上のガラス板の第1の上金型から第2の上金型の下への移動を示す。 図8は、図7と同じ方向に切り取られた立面図であり、形成されたガラス板を形成ステーションから送達するための送達金型の動作を示す。 図9は、第1の上金型によりコンベヤシステムからガラス板の最初のピックアップを行うために動作する、気体リフトジェットアレイを含むリフト装置を示すために、図6の9−9戦の方向に沿って切り取られた平面図である。 図10は、コンベヤシステム上の概ね平らな条件から仮想線で示された上昇し曲げた条件にガラス板を持ち上げるためのリフト装置の斜視図である(コンベヤシステムはわかりやすくするために示されていない)。 図11は、上昇され曲げた条件のガラス板を示す、リフト装置およびコンベヤシステムの側面図である。 図12は、図11に示されたリフト装置の一部の拡大側面図である。 図13は、3段階の高温のガラス板の形成動作を示す流れ図である。 図14は、図2と同じ方向に切り取られた図であるが、本開示によるリフト装置を含む3段階の形成ステーションの別の実施形態を示す。 図15は、システムの動作サイクルの間のガラス板の処理を示す、図14の形成ステーションの部分図である。 図16は、システムの動作サイクルの間のガラス板の処理を示す、図14の形成ステーションの部分図である。 図17は、図14〜図16の形成ステーションの実施形態の3段階の高温のガラス板の形成動作を示す、流れ図である。
必要に応じて、詳しい実施形態が本明細書に開示されているが、開示された実施形態は例示に過ぎず、様々な代替の形が可能であることを理解されたい。図面は必ずしも一定の縮尺ではなく、一部の特徴は特定の構成要素の詳細を示すために誇張または縮小されることがある。したがって本明細書に開示された特定の構造および機能の詳細は、限定ではなく、当業者が本開示を様々に利用するための教示の代表的な基本に過ぎないと解釈されるべきである。さらに当業者には理解されるように、あらゆる図面を参照して説明され記載された実施形態の様々な特徴は、明白に説明されていない、または記載されていない実施形態を生み出すために1つまたは複数の他の図面に説明された特徴と組み合わされてもよい。加えて他の実施形態は、以下の記載に説明された1つまたは複数の具体的な特徴なしに実施されてもよい。
太陽熱発電装置用ガラスミラーパネル、車両のフロントガラス、後部窓、またはあらゆる他の適切な製品などのガラス板製品の製造中、ガラス板の処理を促すために、形成する、または曲げる動作(例えばガラス板を金型用具に対して上昇させるため)に関連して、またはあらゆる他のガラスを処理する動作に関連して、ガラス板を持ち上げることが望ましいことがある。本開示には、(例えば厳密な形状の精度および/または改良された光学を達成できるように)ガラス処理を改良するためにそのような動作中にガラス板を持ち上げるための方法および装置が提供されている。
図1および図2を参照すると、ガラス板Gを処理するためのガラス処理システム10が示されている。システム10は、ガラス板Gを加熱するための炉12などの加熱装置またはステーション、各ガラス板Gを所望の形状に形成する、または曲げるための形成または曲げステーション14、および各ガラス板Gを冷却するように構成された焼鈍しステーションまたは急冷ステーション16などの冷却ステーションを含む。図1および図2に示された実施形態では、システム10は、以下に詳しく説明されるように、形成する、または曲げる工程の間にガラス板Gを持ち上げるために、曲げステーション14内に位置決めされた、本開示によるリフト装置18をさらに含む。
炉12は、ガラス板Gを加熱するためのあらゆる適切な構成を有してもよい。例えば炉12は、コンベヤもしくはコンベヤシステム20の上および/または下に位置決めされたあらゆる適切な加熱要素(図示せず)を含んでもよく、コンベヤシステム20は炉12を通って搬送面Cに沿って概して水平方向に延在する配向にガラス板Gを搬送するために使用されてもよい。より詳細な例として、加熱要素は、電気ヒーターなどの放射加熱要素、および/または高温気体もしくは温風分配器などの対流加熱要素を含んでもよい。コンベヤシステム20は、参照により本発明に組み込まれた、米国特許第3,806,312号明細書、McMaster、第3,934,970号明細書、McMaster et al.、第3,947,242号明細書、McMaster et al.、および第3,994,711号明細書、McMaster et al.によって開示されたローラのような、ローラ21を含むローラコンベヤタイプであってもよい。
同様に、曲げステーション14は、各ガラス板Gを特定の形状に形成する、または曲げる高温ガラスのためのあらゆる適切な構成を有してもよい。例えば曲げステーション14は、加熱されたガラス板Gを受領するための分離したコンベヤシステムまたはコンベヤシステム20の一部であってもよい、コンベヤまたはコンベヤシステム22、およびガラス板Gを形成する、または曲げるために、図1に概略的に示されたガラス板形成装置または曲げ装置24を有してもよい。さらに曲げステーション14は、その中に曲げ装置24が配置された加熱チャンバ26(例えば摂氏610〜725度(℃)の範囲内、または少なくとも600℃の温度に加熱される)を画定する、絶縁筐体25を有する。コンベヤシステム22のローラ21が図2において筐体25内に含まれて示されているが、各ローラ21の端部は筐体25の側壁を超えて横方向に延在してもよい。
図2を参照すると、曲げ装置24は、複数段階(例えば3段階)でガラス板Gを曲げるための複数段階の曲げ装置として構成されてもよい。図2に示された実施形態では、曲げ装置24は、高温のガラス板を形成する、または曲げる第1の段階の間に機能する第1の上金型27、高温のガラス板を形成するプレス形成の段階の間に機能する第2の上金型28、自重垂れのために第1の上金型27からガラス板Gを受領し、ガラス板Gを第1の上金型27から第2の上金型28に動かし、プレス形成を提供するために第2の上金型28と協働する下金型30、および曲げステーション14から急冷ステーション16に送達するために第2の上金型28から形成されたガラス板Gを受領する送達金型32を含む。
引き続き図2を参照すると、1つまたは複数の円筒などの概略的に示されたアクチュエータ34は、コンベヤシステム22の上の上位置と、図6に示されたようにコンベヤシステム22および搬送された高温のガラス板Gに隣接した下位置との間で第1の上金型27を移動させるために第1の上金型27への1つまたは複数の連結部36を有する。第1の上金型27は下向き面38を有し、下向き面38は図6に示され、図3に仮想線40によって示された下向きの凸形状を有する。また金型面38は、仮想線42によって示されたような直線要素も有し、仮想線42は円筒形状または部分錐体形状を提供されてもよい。
曲げステーション14内のリフト装置18は、加熱されたガラス板Gを持ち上げて曲げるための気体リフトジェットアレイ44として構成されてもよい。図2および図6を参照すると、リフトジェットアレイ44は、高温のガラス板Gの搬送面Cの下に配置され、ノズル、吐水口、またはポンプなどの複数の離間されたリフトジェット出口または気体ジェット出口46を含み、気体ジェット出口46は、まずガラス板を第1の上金型27の下向き面38に対して形成して支持し、次いで第1の上金型27は、図2に示されたようにその下向き面38に対して支持されたガラス板Gとともにその上位置まで上方に移動されるために、ガラス板Gを搬送システム22から上方に持ち上げるために上方に向けられた気体ジェット48(例えばジェット気流)を供給する。また第1の上金型27の下向き面38は、真空孔49のアレイも有してもよく、真空は真空孔49を通って引き込まれてまずガラス板Gを持ち上げる支援をし、次いで以下に記載されるようにガラス板を支持してもよい。
図6に示されたように、リフトジェットアレイ44は、気体ジェット出口46の気体ジェット48がコンベヤローラ21の間を通過するように構成されてもよい。それに関連して、一部の気体ジェット48は概ね垂直方向に流れてもよい一方で、他の気体ジェット48は垂直面に対して傾斜して流れてもよい。このような構成は、隣接したコンベヤローラ21の間の間隔が固定されているとき、またはコンベヤローラ21を容易に調整できないときに特に好都合であることがある。さらに各気体ジェット出口46は、ステンレス鋼またはあらゆる他の適切な金属などのあらゆる適切な材料から作成されてもよく、また一次気体流が、持ち上げるために一次気体流の何倍もの二次気体流を一次気体流から誘導するように、参照により本明細書に組み込まれた、米国特許第4,204,854号明細書および第4,356,018号明細書によって開示されたタイプからなってもよい。
図9を参照すると、リフト装置18の気体ジェット出口46は複数の周辺または外部気体ジェット出口46aおよび周辺気体ジェット出口46aの内方に配置された複数の内部気体ジェット出口46bを含む。周辺気体ジェット出口46aはガラス板Gの周辺部を持ち上げて支持するように構成され、内部気体ジェット出口46bはガラス板Gの周辺部および/またはガラス板Gの内部(すなわち周辺部の内方に配置されたガラス板Gの部分)を持ち上げて支持するように構成される。さらに周辺リフトジェット出口46aは、ガラス板Gがリフトジェットアレイ44の上に位置決めされて持ち上げられていない状態のときに、ガラス板Gの周辺と異なる外形を画定してもよい。
気体ジェット出口46は、1つまたは複数の制御可能な部分または帯域内に提供されてもよい。例えば図9に示された実施形態では、気体ジェット出口46は5つの帯域Z1〜Z5に分割され、帯域Z1〜Z5は個別に制御可能である。例えばリフト装置18は、制御装置または制御ユニット50、加圧気体(例えば空気)源52(例えばタンク、ポンプ、もしくは送風機)および複数の制御可能な弁54を含んでもよく、弁54は、気体を所望の圧力で複数の供給導管56のそれぞれに提供するために、制御ユニット50などにより調節可能に制御でき、供給導管56は以下により詳細に説明されるように、5つの帯域に気体を供給する。さらに制御ユニット50は、リフト装置18の動作を制御するために(例えば本明細書に記載された機能によって表された特定のアルゴリズムを行うために)あらゆる適切なハードウェアおよび/またはソフトウェアを含んでもよい。例えば制御ユニット50は、1つもしくは複数の記憶装置またはメモリユニットと連通する1つまたは複数の処理装置を含んでもよく、記憶装置またはメモリユニットは、制御ユニット50が気体源52、弁54、その他の動作を制御できるように、1つまたは複数の処理装置によって実行可能なコンピュータ可読プログラム命令を含む。また制御ユニット50は、さらにあるいはその代わりに、1つもしくは複数の特定用途向け集積回路、プログラマブルゲートアレイ、プログラマブル論理デバイス、および/またはデジタル信号処理装置を含んでもよい。
図10〜図12を参照すると、周辺気体ジェット出口46aの1つまたは複数(例えば少なくとも1つ、2つ、3つ、または4つ)は、ガラス板Gがリフトジェットアレイ44の上に位置決めされて持ち上げられていない状態のときに、ガラス板Gの外方に位置決めされてもよく、その1つまたは複数の周辺気体ジェット出口46aは、リフトジェットアレイ44の中心面CP、例えば垂直中心面に向かって傾斜されてもよい。例えば周辺気体ジェット出口46aの1つ、2つ、3つ、もしくは4つは、ガラス板Gがリフトジェットアレイ44の上に位置決めされて持ち上げられていない状態のときに、ガラス板Gの外方に位置決めされてもよく、それぞれは(それぞれの周辺気体ジェット出口46aの中心軸58aと、リフトジェットアレイ44の基準面BP、例えば水平面もしくは中心面CPに垂直な他の面との間を測定して)51〜89.9度の範囲内の角度で、またはより具体的には59.9〜78.9度の範囲内の角度で中心面CPに向かって傾斜されてもよい。図10に示された実施形態では、少なくとも5つの周辺気体ジェット出口46aは、ガラス板Gが持ち上げられていない状態(実線で示されたガラス板Gを参照)のときに、ガラス板Gの各端部においてガラス板Gの外方に位置決めされ、それらの周辺気体ジェット出口46aのそれぞれは中心面CPに向かって傾斜される。
リフトジェットアレイ44の1端または両端において、ガラス板Gが持ち上げられていない状態のときに、ガラス板Gの周辺の内方に位置決めされた内部気体ジェット出口46bの1つまたは複数(例えば少なくとも1つ、2つ、3つ、もしくは4つ)は、中心面CPから離れて傾斜されてもよい。例えばリフトジェットアレイ44の各端部において、中心面CPに向かって傾斜した1つもしくは複数の周辺気体ジェット出口46aと中心面CPの同じ側面上に位置決めされた、または1つもしくは複数のこのような周辺気体ジェット出口46aの1つ(の例えば10〜23cmの範囲内、もしくはより具体的には13.2〜18.8cmの範囲内)にそれぞれが接近して位置決めされた、内部気体ジェット出口46bの1つもしくは複数は、(それぞれの内部気体ジェット出口46bの中心軸58bと、リフトジェットアレイ44の基準面BPとの間を測定して)51〜89.9度の範囲内の角度で、またはより具体的には59.9〜78.9度の範囲内の角度で中心面CPから離れてそれぞれが傾斜されてもよい。図10および図11に示された実施形態では、リフトジェットアレイ44の各端部において少なくとも3つの内部気体ジェット出口46bは、中心面CPから離れて傾斜される。
さらにリフトジェットアレイ44の各端部では、ガラス板Gが持ち上げられていない状態のときに、ガラス板Gの周辺の内方に位置決めされた、1つまたは複数の他の内部気体ジェット出口46bは、中心面CPに向かって傾斜されてもよい。例えば中心面CPに向かって傾斜された1つもしくは複数の周辺気体ジェット出口46aと中心面CPの同じ側面上に位置決めされた、または1つもしくは複数のこのような周辺気体ジェット出口46aの1つ(の例えば10〜23cmの範囲内、もしくはより具体的には13.2〜18.8cmの範囲内)にそれぞれが接近して位置決めされた、内部気体ジェット出口46bの1つまたは複数は、(それぞれの内部気体ジェット出口46bの中心軸58bと、リフトジェットアレイ44の基準面BPとの間を測定して))51〜89.9度の範囲内の角度で、またはより具体的には59.9〜78.9度の範囲内の角度で中心面CPに向かってそれぞれが傾斜されてもよい。
上記の構成で、リフト装置18は、ガラス板Gを効果的に効率的に持ち上げる、例えばコンベヤシステム22から離し、第1の上金型27に向かわせるように動作可能である。さらにリフトジェットアレイ44の気体ジェット出口46は、効果的に持ち上げるように連続して制御されてもよい一方で、ガラス板Gと第1の上金型27との間に気体が流れるのを抑止する。例えば制御ユニット50は、内部リフトジェット出口46bの少なくとも1つの動作は、周辺リフトジェット出口46aの少なくとも1つの動作を開始する前に開始できるように、リフトジェット出口の動作を連続して開始するように構成されてもよい。より詳細な例として、第1〜第4の帯域Z1〜Z4内の気体ジェット出口46の動作は、まずガラス板Gをコンベヤシステム22から外して上昇させ、ガラス板Gを曲げることを開始することから始まってもよい。ガラス板Gを十分に持ち上げかつ/または曲げた後、例えば帯域Z1〜Z4の気体ジェット出口46の動作の0.1〜0.5秒後、またはより具体的には約0.2秒後、第5の帯域Z5の周辺気体ジェット出口46aの動作は、第1の上金型27に向かって十分にガラス板Gの端部をさらに持ち上げかつ/または曲げるように開始されてもよい。第5の帯域Z5の周辺気体ジェット出口46aはガラス板Gを外方に配置され、中心面CPに向かって傾斜されるので、その他の気体ジェット出口46の動作を開始した後にそれらの気体ジェット出口46aの動作を開始することにより、ガラス板Gと第1の上金型27との間に気体が流れることを防止することができる。
さらに第5の帯域Z5の周辺気体ジェット出口46aを中心面CPに向かって傾斜できるので、そこから放出されるジェット48はより望ましい角度(例えば50〜90度の範囲内の角度)でガラス板Gに接触できる。結果として第5の帯域Z5の周辺気体ジェット出口46aは、第1の上金型27の下向き面38に向かってガラス板Gを効果的に曲げかつ/または持ち上げることができる。加えて図12に示されたように、異なる気体出口46からの気体ジェット48は、ガラス板Gを曲げかつ/または持ち上げることを促すために、ガラス板Gに集中でき、または別法としてガラス板Gと同じ面積もしくは一部に概ね接触できる。例えば中心面CPに向かって傾斜された周辺気体ジェット出口46aからの気体ジェット48aは、中心面CPから離れて傾斜された内部気体出口46bの気体ジェット48bとガラス板Gで集中することができる。
図2に戻ると、曲げステーション14の第2の上金型28は、曲げステーション筐体25の加熱チャンバ26内で第1の上金型27から離れて水平方向に離間され、第1の上金型27に関連したアクチュエータおよび連結部のようにアクチュエータ59および連結部60により垂直方向に移動可能である。第2の上金型28の垂直運動は、搬送面Cの高さの上に配置された上位置と搬送面Cの高さにより接近した下位置(図7)との間である。第2の上金型28は、図4における屈曲した仮想線64および66によって示されたように、いかなる直線要素もない横方向に屈曲した下向きの凸形状の下向き面62を有する。また第2の上金型28は、形成サイクル中に第2の上金型28に対して加熱されたガラス板Gを形成し支持するために、真空孔68のアレイもその下向き面62内に有する。
また第1および第2の上金型27および28を、別個のアクチュエータの代わりに単一のアクチュエータにより同時に上方および下方に動かすこともできることも言及されるべきである。
図2に示されたように、概略的に示された真空源70は、第1および第2の上金型27および28の下向き面38および62において真空を提供するように動作可能である。実際に真空源を、第1および第2の上金型27および28上の気体ジェットポンプ72および74に供給された陽圧空気によって提供することができ、ジェットポンプは、様々な程度の真空を引き込むだけでなく、以下により完全に記載されるように、形成動作中にガラス板を解放するために陽圧空気を提供することができるように、米国特許第4,202,681号明細書および第4,222,763号明細書によって開示されたタイプであってもよい。
図5に最も良く示されているように、下金型30は第2の上金型28の下向き面62の下向きの凸形状に補完的に横方向に上向きの凹形状で上方に向いている。この下金型30は、第1の上金型27が図7に示されたようにその上位置にあり、ガラス板Gがその下向き面38に支持されているとき、アクチュエータ76および連結部78により曲げステーション筐体25の加熱チャンバ26内で水平方向に第1の上金型27の下の位置まで移動可能である。第1の上金型27は、次いで下金型30の上に移送するためにガラス板を解放するように下方に移動可能である。真空の引き込みが終了し、先に記載されたように気体ジェットアレイ44によって提供された上方に向けられた気体ジェットが終了し、さらに陽圧気体を金型面38に提供することにより、ガラス板Gを解放することができる。次いで第1の上金型27はその上位置まで上方に移動され、下金型30およびその上に支持されたガラス板Gは、図2に示されたように第2の上金型28がその上位置にある間にその下の位置まで水平方向に移動される。この移動中、ガラス板Gは横方向の屈曲を備えた下金型30の形状に向かって重力によって垂れ下がる。次いで第2の上金型28は、図2に示されたその上位置から図7に示されたその下位置まで下方に移動されて、下金型30と協働して横方向の屈曲を備えたガラス板Gをプレス形成し、次いで第2の上金型28は、ガラス板を支持するためにその下向き面62に引き込まれた真空を有し、図8に示されたその上位置まで上方に移動される。
ガラス形成動作は続き、下金型30を第2の上金型28の下から外し、図7に表された仮想線によって示されたように第1の上金型27の下に戻す一方で、真空は第2の上金型28で終了するとガラス板Gは送達金型32の上に落下するので、送達金型32は、急冷ステーション16におけるその図2の位置から、図8に示されたようにガラス板を受領するために第2の上金型28の下の位置まで移動される。次いで送達金型32は、図2に示されたように下急冷頭部84と上急冷頭部86との間の急冷ステーション16において急冷することなどによって、プレス形成されたガラス板の送達またはさらなる処理をするために、送達金型32のアクチュエータ80および連結部82により曲げステーション14から動かされる。
システム10は、上の構成要素の動作を制御するために、図1に示された制御装置または制御ユニット88をさらに含んでもよい。制御ユニット88は、コンベヤシステム20、コンベヤシステム22、第1の上金型27、第2の上金型28、下金型30、送達金型32、リフト装置18、真空源70および急冷ステーション16などの、システム10の様々な構成要素と連結するための連結部90の束を有してもよい。さらに制御ユニット88は、ガラス板Gのプレス形成、ならびにその送達および急冷を行うために(例えば本明細書に記載された機能によって表された特定のアルゴリズムを行うために)、上記の構成要素の動作を制御するためのあらゆる適切なハードウェアおよび/またはソフトウェアを含んでもよい。例えば制御ユニット88は、1つまたは複数の記憶装置またはメモリユニットと連通する1つまたは複数の処理装置を含んでもよく、記憶装置またはメモリユニットはコンピュータ可読プログラム命令を含み、コンピュータ可読プログラム命令は、制御ユニット88がコンベヤシステム20、コンベヤシステム22、第1の上金型27、第2の上金型28、下金型30、送達金型32、リフト装置18、真空源70、急冷ステーション16、その他の動作を制御できるように、1つまたは複数の処理装置によって実行可能である。また制御ユニット88は、さらにまたはその代わりに1つまたは複数の特定用途向け集積回路、プログラマブルゲートアレイ、プログラマブル論理デバイス、および/またはデジタル信号処理装置を含んでもよい。連結部90の代わりに、制御ユニット88は、代わりに上記の構成要素の1つまたは複数に無線接続されてもよい。さらにリフト装置18の制御ユニット50は制御ユニット88の一部であってもよく、または制御ユニット50は制御ユニット88から分離しているが、制御ユニット88と連通するように構成されてもよい。
開示された3段階の曲げステーションにおいて、図2に示された真空源70は、ガラス板Gの最初の形成および支持のために、第1の上金型27とその下向き面38で接触してガラス板Gをロールコンベヤ22から持ち上げる際にリフト装置18と協働するために、第1の上金型27の下向き面38に真空を提供するように図1に示された制御ユニット88によって作動される。ガラス板Gが上方に移動され、第1の上金型27の下向き面38に接触した後、制御ユニット88は、気体リフトジェットアレイ44の動作を終了させる一方で、真空を引き続き提供してもよく、真空はその後第1の上金型27上でガラス板Gの唯一の支持である。
図9に戻り、リフト装置18の追加の態様についてここでさらに詳細に記載する。第1および第2の帯域Z1およびZ2のそれぞれの気体ジェット出口46は、ガラス板Gの中心部を持ち上げるように構成され、第3および第4の帯域Z3およびZ4の気体ジェット出口46は、ガラス板Gの中間部および端部を持ち上げるように構成され、第5の帯域Z5の気体ジェット出口46は、ガラス板Gの両端部を超えて延在し、ガラス板Gの端部を持ち上げるように構成される。別の実施形態では、気体ジェットアレイ44の両端部において気体ジェット出口46は、個別の帯域内に提供されてもよい。さらに上述されたように、帯域Z1〜Z5の気体ジェット出口46の動作は順次開始されてもよい。例えば制御ユニット50または制御ユニット88は、ガラス板Gの持ち上げ、かつ曲げることを開始するために、まず弁54a〜54dを開いて、加熱され圧縮された気体(例えば空気)を、導管56a〜56dを通して第1〜第4の帯域Z1〜Z4の気体ジェット出口46に提供するように、気体源52および弁54の動作を制御してもよい。気体源52からの圧縮気体は、それが流れている間に曲げステーション14の加熱チャンバ26内の加熱経路を通って加熱されてもよい。第1の上金型27などに対してガラス板Gを十分に持ち上げ、かつ/または曲げた後、ガラス板Gの端部は第5の帯域Z5の周辺気体ジェット出口46aの中心軸58aと位置合わせされる。次いで弁54eを開いて、第5の帯域Z5の周辺気体ジェット出口46aから放出された気体流48がガラス板Gの端部に接触し、第1の上金型27などに対してガラス板Gをさらに曲げ、かつ/または持ち上げることができるように、第5の帯域Z5の周辺気体ジェット出口46aに加熱され圧縮された気体(例えば空気)を提供してもよい。このような一連の動作なしに、第5の帯域Z5の周辺気体ジェット出口46aから放出された気体流48aにより、気体板Gと第1の上金型27との間に気体が導かれることがあり、これにより、ガラス板Gの完全に望ましい曲げが抑制され、かつ/または第1の上金型面38で引き込まれた真空により第1の上金型27に対して適正な支持を阻止されることがある。
帯域Z1〜Z5の一連の制御を提供することに加えて、導管56および気体ジェット出口46に供給される気体圧力を変化させるために弁54を調節可能に制御してもよい。別の例として、弁54はオンオフ弁として構成されてもよく、リフト装置18は、個々の導管56内の圧力を制御するために各弁54の上流に圧力調整器(例えばプログラマブル電子比例圧力調整器)をさらに含んでもよい。当然のことながら、気体ジェットアレイ44を供給するための弁作動および制御を、ガラス板Gの中心部、中間部および端部を持ち上げ支持する量を連続して調節可能に制御するために示された特定の方法と異なる方法で構成することもできる。さらにこの動作は、形成の第1段階に対してガラス板Gを受領するために第1の上金型27が下方に動いた後に起こり、次いでガラス板Gの支持を続けるために第1の上金型面38で真空が引き続き引き込まれている間に終了することができる。真空は、ガラス板Gが下金型30の上に解放されるまで続けられてもよく、このような終了は気体ジェットポンプ72によって供給された陽圧空気の供給を伴って起きてもよい。
また1つまたは複数の場所に急激な屈曲を備えていてもガラスがそれと完全に接触することを確保するように、第1の上金型27に対してその下向き面38においてガラス板Gを気体ジェット出口46が機械プレスすることを支援することも可能である。例えばこのタイプのプレスを、第1の上金型27上に搭載された1つまたは複数のプレス部材を有することによって行い、第1の上金型27とプレス部材との間に延在する1つまたは複数のアクチュエータを通して制御装置88によって動作させることができ、プレス部材は第1の上金型27に対して枢動し、または別法として第1の上金型27に対して移動してもよい。上金型に対する機械プレスを開示し、その全体が参照により本明細書に組み込まれた、米国特許第4,514,208号明細書を参照されたい。
次に図13の流れ図を参照すると、システム10内でガラス板Gを処理することは、炉内でガラス板を(例えば575℃〜675℃の範囲内の温度に、または少なくとも575℃の温度に)加熱100することによって始まり、それに続いて加熱後にプレス形成または曲げ動作を始めるために曲げステーションの中に搬送102する。次いで第1の上金型は、最初の形成で第1の方向に屈曲および第2の横方向に直線要素を備えたガラス板を受領するために、104に示されたように下方に移動される。上述されたように、本開示によるリフト装置は、ガラス板を第1の上金型に向かって持ち上げるために機能し、次に内部気体ジェット出口の動作の開始に続いて、周辺気体ジェット出口がガラス板を第1の上金型に対してさらに持ち上げ、最初の曲げを進める。次に、第1の上金型およびガラス板を上方に移動106させ、108に示されたように、下金型がその後上昇された第1の上金型の下に移動され、ガラス板は横方向の屈曲を開始する自重垂れのために下金型の上に解放される。次いで下金型および最初に形成されたガラス板は、110に示されたように第2の上金型の下に移動され、第2の上金型は次いで最初に形成されたガラス板に横方向の屈曲を備えてプレス形成するために、112によって示されたように下方に移動される。次いで第2の上金型は114に示されたように上方に移動され、下金型は第2の上金型の下から移動され、その後送達金型が送達のために形成されたガラス板を受領するように第2の上金型の下に移動116する。真空が第2の上金型に供給されて光学で横方向のプレス形成を提供し、光学は直線要素を備えたガラス板の最初の形成によって向上され、続いてプレス形成の前に自重垂れするので、112によって示された第2の上金型の下方への移動により、下金型とともにガラス板のプレス形成を開始する。
図14を参照すると、3段階の形成または曲げステーションの別の実施形態14’が示されており、実施形態14’とともに本開示によるリフト装置18を使用してもよい。形成ステーション14’はガラス処理システム10’の一部であり、ガラス処理システム10’は、上に詳しく記載されたガラス処理システム10のように、上流炉(図示せず)を有する。さらに形成ステーション14’は同じ構成要素を多く有し、これらの構成要素は、同じ参照番号が同じ構成要素に加えられるように、先に記載された実施形態の構成要素と同様に動作する。但し、形成ステーション14’の構成要素に対する参照番号は、それぞれがプライム記号を含むことがある。さらに先の記載の大半は形成ステーション14’に適用可能であり、したがって繰り返されない。
図14〜図16に示された形成ステーション14’では、コンベヤまたはコンベヤシステム22’上の加熱されたガラス板Gは、ガラス板Gが第1の上金型27’によって受領できるように、リフト装置18によりコンベヤシステム22’のロールまたはローラ21’から持ち上げられることができる。上述されたように、第1の上金型27’も真空孔のアレイを含んでもよく、真空は真空孔を通って引き込まれてガラス板Gを最初に持ち上げる支援をし、次いでガラス板が第1の上金型27’に支持されることができる。
図14に示された実施形態では、コンベヤシステム22’のローラ21’は、筐体25’の内側に配置された少なくとも1つの端部を有する。例えば各ローラ21’は1端117を有し、1端117は概略的に示された駆動機構118によって回転駆動されるように筐体25’の外方に延在することができる一方で、各ローラ21’の別の端部119は形成ステーション14’の加熱された場所(例えば610℃〜725℃の範囲内の温度に加熱される、筐体25’によって画定された加熱チャンバ内)に配置され、図14に概略的に示されたローラ支持構造120(図14に示されたローラ21’の中心部は、リフト装置18からのジェット48を示すために切断されている)によって受領される。さらにローラ支持構造120は、搬送方向Cに沿って細長い形状を有し、冷却チャンバを画定する筐体を有する細長い冷却ユニット(図示せず)を含んでもよく、冷却チャンバはローラ端部119の位置合わせされた組を回転可能に支持する軸受を受領し、有する。コンベヤシステム22’の追加の詳細は、その全体が参照により本明細書に組み込まれた、米国特許出願第14/929,763号明細書(代理人整理番号第GLT1996PUS号)に開示されている。
コンベヤシステム22’の上記の構成で、隣接したローラ21’の間の間隔は、固定されてもよく、または容易に調節されなくてもよい(例えば隣接したローラ21’は中心間距離が4インチだけ離間されてもよく、各ローラ21’は2.5インチの直径を有してもよい)。上述されたように、リフト装置18の気体出口46は、関連した気体ジェット48がローラ21’の間を通るように構成され、または配置されてもよい。例えば気体ジェット出口46の一部は概ね垂直方向に向けられてもよく、他の気体ジェット出口46は上に詳しく述べられたように傾斜されてもよい。さらに各気体ジェット出口46の角度は、流れ影響要因(例えばベルヌーイ効果、コアンダ効果、その他)を構成するように選択され、または設計されてもよく、流れ影響要因には、関連した気体ジェット48が1つまたは複数のローラ21’を通過するときに直面することがある。例えば特定の角度の気体ジェット出口46は、対応する気体ジェット48がその間を気体ジェット48が通過する一方または両方のローラ21’に引き付けられる傾向を構成するために増減されてもよい。
ガラス板Gが上に記載されたように第1の上金型27’に支持された後、第1の上金型27’は、図14に示されたそのピックアップ位置から、ガラス板Gが下金型30’の上に解放される図15に示された送達位置まで水平方向に移動される。これは、下金型30を水平方向に移動させる先行の実施形態とは異なる。ガラス板が第1の上金型27’により下金型30’上に置かれた後、第1の上金型27’は、図15に示されたその送達位置から図14に示されたそのピックアップ位置まで戻り、第2の上金型28は、先に記載されたようにガラス板をプレス形成する際に下金型と協働するために、図16に示されたように下方に移動する。プレス形成の後、第2の上金型28は、その下向き面62に支持されたガラス板とともに、先に記載されたように引き込まれた真空により上方に移動され、図14に示された送達金型32は、これも先に記載されたように急冷のために下急冷頭部84と上急冷頭部86との間の急冷ステーション16から移動して戻るガラス板を受領するために、急冷ステーションから形成ステーション14’の中に移動される。
図14に示されたように、第1の上金型27’は細長いビーム122(1つのみが示されている)によって支持されたフレーム121を有し、ビーム122は連結部124を通してアクチュエータ123によって移動される。これらのビーム122は関連したローラ126によって支持され、ローラ126はビームを垂直移動させ、それゆえ第1の上金型27’をその動作中に垂直移動させるためにアクチュエータ128に搭載される。より具体的には、第1の上金型27’を、ガラス板の最初のピックアップに対してコンベヤシステム22’から下方に約半インチ(12〜15mm)移動させることができ、次いで形成ステーションの内部から工場周囲に流れる熱を低減させるために、コンベヤローラ21’の端部に配置された駆動機構カバー130の上に動かすように、上方に移動させることができる。また横方向ローラ132は、図14に示されたそのピックアップ位置と図15に示されたその送達位置との間で第1の上金型27’が移動中に横方向に位置決めするためにビームに接触する。
またこのようにして図14〜図16に示された形成ステーション14’も、3段階の動作を有し、ガラス板は、第1の上金型27’上で第1の方向に屈曲および第1の方向を横断する第2の方向に直線要素を備え、重力により下金型30’上に受領後、それによって第1の上金型27’から図15に示されたその送達位置に、また最後に図16に示されたように第2の上金型28と下金型30’との間でプレス形成により形成される。
示されたように下金型30’は枠組み134によって支持され、枠組み134は垂直移動のためにネジジャックなどのアクチュエータ136によって支持される。この垂直移動は、第1の上金型27’が下金型30’を超えて移動することができるために下方であることが可能であり、次いで位置決めを制御するために間隔がより接近した関係でガラス板を解放するように上方であることが可能である。加えて下金型30’の垂直移動を使用して、プレス曲げを行うために第2の上金型28の垂直移動と協働することもできる。
図17の流れ図を参照すると、図14〜図16の実施形態は、炉内でガラス板Gを(例えば575℃〜675℃の範囲内の温度に、または少なくとも575℃の温度に)加熱138することによりプレス形成の動作の開始が行われ、その後形成ステーションに搬送140され、続いて第1の上金型は、第1段階142において最初に直線要素を形成するためにガラス板をコンベヤシステムから受領し、次いで第1の上金型が水平移動144し、ガラス板が下金型の上に移動する。次いでガラス板は、第2段階において自重垂れを提供するために第1の上金型から下金型の上に解放146され、第2段階は下金型が水平方向に移動する時間より短時間で行うことができる。次いで第2の上金型は、第3段階において横方向の屈曲を備えてプレス形成するために、下金型まで下方に移動148される。次に第2の上金型およびガラス板を150において上方に移動させ、続いて送達金型は、プレス形成されたガラス板を受領するために第2の上金型の下に移動152される。次いで送達金型は、送達のために形成ステーションから出される。
どちらの実施形態も、開示された構成を垂直方向に位置決めすることによりサイクル時間を減らすことができる。図1〜図13の実施形態では、垂直方向に位置決めすることにより、下金型30および送達金型32のどちらも同時に第2の上金型28の下に存在することができるので、次のサイクルはサイクル時間を減らすために重複する。図14〜図17の実施形態では、垂直方向に位置決めすることにより、第1の上金型27’および送達金型32のどちらも同時に第2の上金型28の下に存在することができるので、次のサイクルはサイクル時間を減らすために重複する。
上に記載された3段階の形成または曲げステーションのさらなる詳細は、その全体が参照により本明細書に組み込まれた、米国特許出願第14/174,265号明細書(代理人整理番号第GLT1964PUS号)に見出すことができる。当然のことながら、本開示によるリフト装置は、あらゆる適切な曲げステーションまたはガラス処理システムとともに使用されてもよい。例えば本開示によるリフト装置は、ガラス板をあらゆる適切な用具(例えば金型、シャトル、その他)に向かって持ち上げるために使用されてもよい。
次いで概してガラス処理システム内でガラス板を持ち上げる本開示による方法は、複数の周辺リフトジェット出口および周辺リフトジェット出口の内方に配置された複数の内部リフトジェット出口を含む、リフトジェットアレイの上にガラス板を位置決めすることを含む。方法は、気体が少なくとも1つの内部リフトジェット出口からガラス板に向かって流れるように、内部リフトジェット出口の少なくとも1つの動作を開始すること、および気体が少なくとも1つの周辺リフトジェット出口からガラス板の周辺部に向かって流れるように、周辺リフトジェット出口の少なくとも1つの動作を開始することをさらに含む。リフトジェット出口は、ガラス板を用具に向かって持ち上げるのを促すように動作可能であり、少なくとも1つの周辺リフトジェット出口の動作を開始することは、気体がガラス板と用具との間に流れるのを阻止するために、少なくとも1つの内部リフトジェット出口の動作を開始することに続いて行われる。
例示的実施形態が上に記載されているが、これらの実施形態は本開示によるすべての可能な形を記載することを意図するものではない。本明細書に使用された用語は、限定ではなく、むしろ説明のための用語であり、様々な変更が本開示の精神および範囲から逸脱することなく行われてもよいことを理解されたい。加えて様々な実装的実施形態の特徴を組み合わせて、本開示によるさらなる実施形態を形成することができる。

Claims (19)

  1. ガラス処理システム内でガラス板を持ち上げるためのリフト装置において、
    周辺リフトジェット出口および前記周辺リフトジェット出口の内方に配置された内部リフトジェット出口を含むリフトジェットアレイにおいて、それぞれのリフトジェット出口は、気体を前記ガラス板に向かって流すことができるように動作可能である、リフトジェットアレイと、
    前記リフトジェット出口の動作を制御するための制御ユニットにおいて、前記制御ユニットは、前記周辺リフトジェット出口の少なくとも1つの動作を開始する前に、前記内部リフトジェット出口の少なくとも1つの動作を開始するように構成される、制御ユニットを含むことを特徴とする、リフト装置。
  2. 請求項1に記載のリフト装置において、前記少なくとも1つの周辺リフトジェット出口は、前記ガラス板が前記リフトジェットアレイの上に位置決めされたとき、前記ガラス板の外方に位置決めされるように構成され、前記少なくとも1つの周辺リフトジェット出口は、前記リフトジェットアレイの中心面に向かって傾斜されることを特徴とする、リフト装置。
  3. 請求項2に記載のリフト装置において、前記少なくとも1つの周辺リフトジェット出口に接近して位置決めされた前記内部リフトジェット出口の少なくとも1つは、前記リフトジェットアレイの前記中心面から離れて傾斜されることを特徴とする、リフト装置。
  4. 請求項3に記載のリフト装置において、前記少なくとも1つの周辺リフトジェット出口に接近して位置決めされた前記内部リフトジェット出口の少なくとも別の1つは、前記リフトジェットアレイの前記中心面に向かって傾斜されることを特徴とする、リフト装置。
  5. 請求項1に記載のリフト装置において、前記少なくとも1つの周辺リフトジェット出口は、前記ガラス板が前記リフトジェットアレイの上に位置決めされたとき、前記ガラス板の外方に位置決めされるように構成され、前記少なくとも1つの周辺リフトジェット出口は、前記リフトジェットアレイの中心面に向かって傾斜され、前記少なくとも1つの周辺リフトジェット出口と前記中心面の同じ側面上に位置決めされた前記内部リフトジェット出口の少なくとも1つは、前記中心面から離れて傾斜されることを特徴とする、リフト装置。
  6. 請求項5に記載のリフト装置において、前記少なくとも1つの周辺リフトジェット出口と前記中心面の同じ側面上に位置決めされた前記内部リフトジェット出口の少なくとも別の1つは、前記中心面に向かって傾斜されることを特徴とする、リフト装置。
  7. 請求項1に記載のリフト装置において、複数の周辺リフトジェット出口は、前記ガラス板が前記リフトジェットアレイの上に位置決めされたとき、前記ガラス板の外方に位置決めされるように構成され、前記複数の周辺リフトジェット出口のそれぞれは、前記リフトジェットアレイの前記中心面に向かって傾斜されることを特徴とする、リフト装置。
  8. 請求項7に記載のリフト装置において、前記複数の周辺リフトジェット出口は、前記リフトジェットアレイの各端部に少なくとも2つの周辺リフトジェット出口を含むことを特徴とする、リフト装置。
  9. 請求項1に記載のリフト装置において、前記周辺リフトジェット出口は、前記ガラス板が前記リフトジェットアレイの上に位置決めされて持ち上げられていない状態のとき、前記ガラス板の周辺と異なる外形を画定することを特徴とする、リフト装置。
  10. 加熱されたガラス板を搬送するために複数のコンベヤローラを有する、コンベヤシステムを含むガラス板の曲げステーション、および前記ガラス板を前記コンベヤローラから持ち上げるために、前記コンベヤローラの真下に位置決めされた請求項1によるリフト装置を含むことを特徴とする、ガラス処理システム。
  11. ガラス処理システム内でガラス板を持ち上げるためのリフト装置において、
    複数の周辺リフトジェット出口および前記周辺リフトジェット出口の内方に配置された複数の内部リフトジェット出口を含むリフトジェットアレイを含み、少なくとも1つの周辺リフトジェット出口は、前記リフトジェットアレイの中心面に向かって傾斜され、前記少なくとも1つの周辺リフトジェットに接近した少なくとも1つの内部リフトジェット出口は、前記中心面から離れて傾斜されることを特徴とする、リフト装置。
  12. 請求項11に記載のリフト装置において、前記少なくとも1つの周辺リフトジェット出口に接近して位置決めされた前記内部リフトジェット出口の少なくとも別の1つは、前記リフトジェットアレイの前記中心面に向かって傾斜されることを特徴とする、リフト装置。
  13. 請求項11に記載のリフト装置において、前記リフトジェット出口は、それぞれが前記ガラス処理システムのコンベヤローラの間に気体が流れることができるように構成されることを特徴とする、リフト装置。
  14. 請求項11に記載のリフト装置において、前記少なくとも1つの周辺リフトジェット出口は、前記ガラス板の第1の部分に接触するために、前記中心面に向かって傾斜された気体ジェットを提供するように構成された第1の周辺リフトジェット出口を含み、前記少なくとも1つの内部リフトジェット出口は、前記ガラス板の前記第1の部分に接触するために、前記中心面から離れて傾斜された気体ジェットを提供するように構成された第1の内部リフトジェット出口を含むことを特徴とする、リフト装置。
  15. 加熱されたガラス板を搬送するために複数のコンベヤローラを有する、コンベヤシステムを含むガラス板形成ステーション、および前記ガラス板を前記コンベヤローラから持ち上げるために、前記コンベヤローラの真下に位置決めされた請求項11によるリフト装置を含むことを特徴とする、ガラス処理システム。
  16. ガラス処理システム内でガラス板を持ち上げるための方法において、
    複数の周辺リフトジェット出口および前記周辺リフトジェット出口の内方に配置された複数の内部リフトジェット出口を含む、リフトジェットアレイの上に前記ガラス板を位置決めするステップと、
    気体が少なくとも1つの内部リフトジェット出口から前記ガラス板に向かって流れるように、前記内部リフトジェット出口の前記少なくとも1つの動作を開始するステップと、
    気体が少なくとも1つの周辺リフトジェット出口から前記ガラス板の周辺部に向かって流れるように、前記周辺リフトジェット出口の前記少なくとも1つの動作を開始するステップとを含み、
    前記リフトジェット出口は前記ガラス板を用具に向かって持ち上げるのを促すように動作可能であり、前記少なくとも1つの周辺リフトジェット出口の動作を開始することは、気体が前記ガラス板と前記用具との間に流れるのを阻止するために、前記少なくとも1つの内部リフトジェット出口の動作を開始することに続いて行われることを特徴とする、方法。
  17. 請求項16に記載の方法において、前記少なくとも1つの周辺リフトジェット出口は、前記ガラス板が前記リフトジェットアレイの上に位置決めされたとき、前記ガラス板の外方に位置決めされるように構成され、前記少なくとも1つの周辺リフトジェット出口は、前記リフトジェットアレイの中心面に向かって傾斜されることを特徴とする、方法。
  18. 請求項17に記載の方法において、前記少なくとも1つの周辺リフトジェット出口に接近して位置決めされた前記内部リフトジェット出口の少なくとも1つは、前記リフトジェットアレイの前記中心面から離れて傾斜されることを特徴とする、方法。
  19. 請求項16に記載の方法において、前記周辺リフトジェット出口は、前記ガラス板が前記リフトジェットアレイの上に位置決めされたが、まだ持ち上げられていないとき、前記ガラス板の周辺と異なる外形を画定することを特徴とする、方法。
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