JP3091422B2 - 熱軟化性シート材を成形するための成形モールド、それを用いた成形装置およびその成形方法 - Google Patents

熱軟化性シート材を成形するための成形モールド、それを用いた成形装置およびその成形方法

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JP3091422B2 JP08329676A JP32967696A JP3091422B2 JP 3091422 B2 JP3091422 B2 JP 3091422B2 JP 08329676 A JP08329676 A JP 08329676A JP 32967696 A JP32967696 A JP 32967696A JP 3091422 B2 JP3091422 B2 JP 3091422B2
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ピーピージー インダストリーズ オハイオ, インコーポレイテッド
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B23/00Re-forming shaped glass
    • C03B23/02Re-forming glass sheets
    • C03B23/023Re-forming glass sheets by bending
    • C03B23/03Re-forming glass sheets by bending by press-bending between shaping moulds
    • C03B23/0305Press-bending accelerated by applying mechanical forces, e.g. inertia, weights or local forces

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は熱軟化されたシート
材の成形に関するものであり、特に熱軟化されたガラス
シートを上側モールドと下側可撓性リングモールドの間
で成形することに関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】成形
され、調質されたガラスシートは自動車のような車両お
よびその類いにおける窓として広く用いられている。こ
れらの窓を製造するためには、平坦なガラスシートをし
て車両内の窓フレーム開口の形状および外形輪郭によっ
て支配される精密に画成された曲率へと成形してやらね
ばならない。前記窓が厳しい光学的必要条件を満足し、
しかも窓を通しての明確な視野の確保を妨害するような
光学的欠陥は無いことが重要である。
【0003】成形ガラスシートの実用生産はガラスシー
トをトンネルタイプの炉中に連続して搬送し、そこでそ
れらの熱変形温度に迄加熱した後、熱軟化されたシート
を成形ステーション内へと搬送し、そこで各シートを一
対の垂直方向に整合された上側および下側成形モールド
間で加圧することで成形する段階を含んでいる。成形
後、両モールドは分離するが、成形されたガラスシート
は真空によってしっかり上側モールドに保持されてい
る。搬送リングのわずか内側においてガラスシートの所
望の曲率に適合した外形線および形状を有するリングが
上側モールド下方へと移動し、該上側モールドは真空添
加をやめ、成形されたガラスシートをリング上に堆積す
る。前記リングは次に成形されたガラスシートを冷却ス
テーション内に搬送し、制御自在に冷却を行なう。
【0004】そのようなシート成形装置内の下側モール
ドは米国特許第4496386号に記載のような剛固成
形リングを含むか、または、米国特許第4830650
号および同5401286号に記載のような可撓性成形
リングを含むことが出来る。成形中において、下側モー
ルドは搬送ロールの搬送表面下方の位置から上向きに移
動し、ガラスシートをしてロールから離れ、上側モール
ドと係合するよう持ち上げる。これらの成形装置の各々
はそれぞれ欠点を有している。すなわち、剛固リングを
用いる時には、リングがガラスシートの最終周縁形状に
実質的に対応する立面形状を有しているので、リングは
それが最初搬送ロールから離れるようシートを持ち上げ
る際には、ガラスシートの全周縁エッジと同時接触する
ことが無い。むしろ剛固リングは周縁エッジと徐々に係
合するので、リングのより高い地点がまず最初にガラス
シートと接触することになる。その結果、ガラスはそれ
が成形されるにつれてリングのシート係合表面に沿って
滑動する可能性がある。可撓性リングモールドを使用す
る場合には、リングはそれが最初ガラスシートと係合す
る際には平坦な形状を有しているので、リングがシート
をして搬送ロールから離れるように持ち上げる際、シー
トの全周縁エッジはリングと同時に接触することにな
る。しかしながら、ガラスが上側モールドに対して押圧
されるにつれて、可撓性リングによって添加する圧力は
リングを未変形形状に維持するのに用いられる部材に依
存する。例えば、米国特許第4830650号に記載の
リングにおいては、加圧乃至押圧力は可撓性リングを支
持するばねのばね定数に依存する。加えるに、ガラスシ
ートの変形は上側モールドに対する可撓性リングの加圧
作用によってコントロールされる。
【0005】下側モールドが、少なくともガラスシート
の周縁の少なくとも一部分に沿って、成形されるべきガ
ラスシートの周縁エッジ部分と係合し、同部分をコント
ロール自在に成形し、その後シートの周縁エッジを上側
成形モールドに対して押圧し、押圧された周縁エッジ部
分の形状が上側モールドの形状に適合することを保証出
来るような装置が提供されれば至便であろう。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は熱軟化性シート
材を成形するための成形モールドを提供しており、該モ
ールドは成形されるべきシートの周縁のエッジ部分を支
持するためのシート成形表面を有する可撓性レールと、
複数個のコントロール可能なアクチュエータとを含んで
おり、該アクチュエータは前記レールに取付けられ、該
レールを変形させることによってその表面に各々が所望
の立面輪郭を備えた形状部分を設けることが出来る。本
発明の1つの具体的実施例においては、前記成形レール
は前記シートの周縁エッジ部分のまわりに実質的に連続
する支持効果を与える周縁形状を備えた成形リングであ
る。各アクチュエータをコントロールし、リングのシー
ト成形表面をして実質的に平坦な立面輪郭を有する第1
の形状からシートの周縁エッジ部分の最終所望輪郭に実
質的に対応する立面輪郭を有する第2の形状へと変形せ
しめるためにコントローラが用いられる。
【0007】本発明はまた1つの上側モールド、下側モ
ールド、搬送装置およびアクチュエータを含んでいる、
熱軟化されたシート材の成形装置をも提供している。上
側モールドは実質的に成形されるべきシートの最終所望
形状に対応するシート成形表面を有している。下側モー
ルドは上側モールド下方において垂直方向に整合された
可撓性シート係合表面を備えた成形レールを有してい
る。搬送装置はシートを成形レール上へと搬送し、成形
レールのシート係合表面がシートの選定された周縁エッ
ジ部分を支持するようにしている。アクチュエータは成
形レールに接続されて、レールの諸部分を垂直方向に往
復動させることにより、下側モールドのシート係合表面
をコントロール自在に変形させ、シートの選定された周
縁エッジ部分を上側モールドのシート成形表面の対応す
る部分に押圧せしめる。本発明の1つの具体例において
は、成形レールは上側モールドの下方において垂直方向
に整合された1つの周縁方向成形リングである。このリ
ングはシートをその周縁のまわりにおいて支持するシー
ト係合表面を有している。
【0008】本発明はまた熱軟化されたシート材の成形
方法を提供しており、該方法は可撓性シート係合表面を
有する成形レールに沿う選定された位置において複数個
のアクチュエータを取付ける段階と、成形されるべきシ
ートの選定された周縁エッジ部分をシート係合表面と係
合させる段階と、成形レールおよびシートをして実質的
にシートの最終所望形状に対応する輪郭成形表面を有す
る上側成形モールドに向けて移動せしめる段階と、アク
チュエータをコントロールして前記係合段階中にレール
のシート係合表面に実質的に平坦な形状を与え、前記移
動段階の少なくとも一部分中にレールのシート係合表面
をして平坦な形状から前記シートの周縁エッジ部分の所
望形状に実質的に適合するカーブした立面形状を有した
形状へと変更せしめる段階と、シートを上側モールドシ
ート成形表面に対して押圧せしめる段階とを含んでい
る。本発明の1つの具体例において、前記成形レールは
シートの全周縁エッジ部分を支持し、成形するべくシー
トの周縁のまわりに延びている成形リングである。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明は熱軟化されたガラスシー
トを成形する用途と関連して開示されているが、本発明
は任意のタイプの熱軟化されたシート材を成形する成形
装置に用いることが出来る。
【0010】図1を参照すると、ガラスのような加熱さ
れた軟化材料のシートを加熱、成形するための装置は炉
12を含んでおり、該炉中をガラスシートGは卸荷ステ
ーション(図示せず)から順次搬送され、その変形温度
に迄加熱される。前記装置は更にガラスシートを成形す
るための成形ステーション14と、成形されたシートを
冷却するための冷却ステーション16と、該ステーショ
ンを超えた所にある(図示せず)除荷領域とを含んでい
る。本発明を限定するものではないが、卸荷および除荷
領域、炉12、成形ステーション14および冷却ステー
ション16は端部と端部を接した関係で整合されてい
る。冷却ステーション16に位置するシート搬送手段1
8は成形されたガラスシートGを成形ステーション14
と冷却ステーション16の間で搬送する。
【0011】炉12は水平コンベア20を含んでおり、
該コンベアは炉12中を延びる進行路を規定している長
手方向に隔置され、横断方向に延びるコンベアロール2
2を有している。ロール22はセクションをなして配設
されており、それらの回転速度は(図示せず)クラッチ
によりコントロールされており、各コンベアセクション
の速度は任意の至便なる態様によりコントロールし、同
期化してやることが出来る。
【0012】成形ステーション14は一連の隔置され
た、ドーナッツ形状の支持ロール24と、上側成形モー
ルド26と、本発明の主題である下側成形モールド28
とを含んでいる。ロール24はシートGが炉12を出
て、成形ステーション14に進入する際軟化したガラス
シートGを支持する。所望とあらば、ロール24は下側
成形モールド28内においてシートGに連続的な横断方
向支持力を提供するロールと置換えることも可能であ
る。
【0013】本発明を限定する意味ではないが、上側モ
ールド26は例えば米国特許第4579577号に開示
のもののような真空モールドである。モールド26の成
形表面30は実質的にガラスシートGの所望の形状に適
合している。所望とあらば、表面30は例えばガラス繊
維またはステンレス鋼布のような耐熱性織布(図示せ
ず)で被覆することが出来る。引続き図1を参照する
と、排気パイプ32および適当な弁手段(図示せず)を
介して真空源(図示せず)と導通している上側真空モー
ルド26は、上側垂直方向ガイドロッド34を介して支
持フレーム(図示せず)に接続されており、ピストン装
置36を介してフレームに関して垂直方向に移動可能で
ある。排気パイプ32は成形されたシートGをモールド
26から分離するのを手伝うのに用いることの出来る
(図示せず)加圧空気源へと適当な弁装置を介して接続
してやることが可能である。
【0014】下側モールド28は、立面形状を変化させ
る複数個のアクチュエータ42によって駆動プレート4
0上に支持された可撓性成形部材38を含んでいる。図
1および図2に例示された本発明の特定の実施例におい
ては、可撓性部材38は1つの変形可能な押圧リングで
あり、該リングは成形以前の平坦で熱軟化したガラスシ
ートGに実質的に対応する周縁外形線を有している。固
定された剛固なる成形表面が成形されるべきガラスシー
トと徐々に接触するか、上向きに回転してガラスシート
と係合し、成形を行う曲げリングの構造と異なり、可撓
性リング38のシート係合表面44は、アクチュエータ
42を介してシート成形中立面形状を第1の形状から第
2の形状へと変更するように修正、変更されている。特
に、アクチュエータ42はリング38をしてそれが成形
前のガラスシートGより下方に位置している時の実質的
に平坦な形状から、それが熱軟化したガラスシートGの
周縁エッジ部分44と係合した後に、上側モールド26
の周縁曲率にほぼ対応するカーブした形状へと変形せし
め、更には以下詳細に示すようにシートGをモールド2
6に対して押圧せしめる。本発明の1つの具体的実施例
においては、可撓性リング38は耐熱性カバー50で覆
われた可撓性支持部材48を含んでいる。図2に示す本
発明の具体的実施例においては、耐熱性カバー50は可
撓性支持部材48に取付けられた絶縁性ボードであり、
該ボードは必要に応じて、リング38が成形中屈曲した
際、支持部材48およびボード50が互いに対して滑動
することが出来るように取付けられている。以下詳述す
るように、支持部材48とボード50の組合せたもの
は、ガラスと下側モールド28が係合した際、熱軟化さ
れた同ガラスシートGを支持出来る程度には十分剛固で
あると同時に、上側モールド26の対応する部分の形状
へと変形し、適合する程度には十分可撓性及至屈曲性に
富んでいなければならない。本発明の1つの具体的実施
例においては、ボード50は3.18mm(0.125
インチ)厚の商品名スポールダイト(Spauldit
e)ARK−2なるアラミド複合材(ニューヨーク州の
スポールティング繊維株式会社より市販)からなってお
り、支持部材48は0.76mm(0.030インチ)
厚のバネ鋼からなっている。所望とあらば、ガラス繊維
または金属圧着布(図示せず)のような付加的耐熱材を
用いてリング38を覆ってやることも出来る。代替例と
して、前記ボード50の代りに絶縁性織布を用いること
も出来る。例えば、下側モールド38はペンシルバニア
州のノルファブ(Norfab)社から市販されている
NOR−FAB1200シリーズのスリーブを有する
1.02mm(0.040)インチ厚のバネ鋼製支持部
材48を含んでいても良い。
【0015】各アクチュエータ42は電気的に制御され
たモータ52であり、該モータは限定の意ではないがウ
ォーム歯車またはボールねじ駆動体のような(図示せ
ぬ)駆動装置を介してロッド54を垂直方向に往復動せ
しめている。ロッド54はコネクタ装置58を用いて可
撓性リング38の下側表面56に接続されており、該装
置58はリング38がその姿勢をかえる、すなわちその
横断方向および長手方向軸線に沿って枢動および回転運
動することを許容するタイプのもの、例えばクレビス、
バネ、ボールおよびソケット、自在継手または他の柔軟
性コネクタとすることが出来る。かくしてリング38は
実質的に上側モールド26の対応する周縁部分の曲率に
適合することが出来る。本発明を限定する意図は無い
が、コネクタ装置58は好ましくは、図2に示すよう
に、ガラスシートGの周縁エッジ60の外縁に配置され
ており、以下より詳細に述べるように、上型26の表面
30に対して押圧され、可撓性リング38によって加え
られる力はエッジ60に沿って集中する。かくして、ガ
ラスシートGが可撓性リング38の表面44と接触する
ために、周縁エッジ部分46に沿って傷が付くというこ
とは減少する。加えるに、本発明を限定するものではな
いが、図2から図6に例示された実施例においては、各
アクチュエータ42はピン式接続部材62を介して駆動
プレート40に取付けられているので、アクチュエータ
42は、以下詳述するように、加圧および成形作業中回
転することが出来る。各アクチュエータ42に対するロ
ッド54の長さはガラスシートGの最終所望形状に依存
する。特に、ガラスシートGの曲りが大きくなればなる
程、アクチュエータ42が上側モールド26の表面30
と噛合ってガラスシートGの周縁エッジ部分46を持上
げなければならない量が大きくなる。理解すべきは、可
撓性リング38に沿う種々の位置において、異なるスト
ローク長さを有するアクチュエータ42を用いることが
可能であるということである。
【0016】アクチュエータ42の各々は、以下詳述す
るように、コントローラ64に接続されており、該コン
トローラはモータ52を介して各ロッド54のストロー
クすなわち垂直運動量と、同ストロークの速度並びにガ
ラスを所望のシーケンスにより成形するべく各アクチュ
エータにより加えられる圧力をコントロールしている。
各アクチュエータ42はコントローラ64によって個別
にコントロールされているので、ストローク速度および
距離および添加圧力はアクチュエータ毎にのみならず、
成形および加圧操作中特定のアクチュエータに対しても
変化させてやることが出来る。本発明を限定するもので
はないが、各アクチュエータ42はロッド54を約1
2.7cm/秒、好ましくは約25.4cm/秒の速度
で垂直方向に往復動させるとともに、約4.5kgf
(10ポンド)の力を加えることが出来ることを期待さ
れている。使用可能な1つのタイプのアクチュエータ4
2はカリフォルニア州のパーカ・ハニフィン(Park
er Hannifin)社から市販されている電気駆
動式リニアアクチュエータであり、該アクチュエータは
ボールねじ駆動アクチュエータ(パーカアクチュエータ
ETB50−B02PA31−CCA100−A)と、
サーボ駆動機構(パーカコンピュモータBLHX75B
N)と、モータ(パーカコンピュモータML3450B
−10)とを含んでいる。
【0017】アクチュエータ42の数および間隔は成形
すべきシートの最終所望形状並びに可撓性リング38の
変形に対する必要コントロール量に依存している。可撓
性リング38は隣接するアクチュエータ42間で十分に
剛固であり、隣接するアクチュエータ42間における可
撓性リング38内のたるみが最小になることが期待され
ている。しかしながら、所望とあらば、例えば米国特許
第4830650号に記載されているような、付加的変
形可能支持部材をアクチュエータ42間に配置して、リ
ング38に付加的支持作用を提供することも可能であ
る。
【0018】好ましいアクチュエータは電気的にコント
ロールされたリニアアクチュエータを含んでいるが、例
えば空気圧または油圧式シリンダのような他の型式の駆
動システムを用いるのも可能になることを理解すべきで
ある。しかしながら、これらの後者のタイプのシステム
は電気的駆動装置のように反応性に富んではいない。特
に、電気的に駆動されたリニアアクチュエータがロッド
54の運動に対するすぐれた速度およびより精確なコン
トロール性能を与える。
【0019】以下詳述するように、駆動プレート40
は、図1において上昇シリンダ66として示されている
エレベータ手段に取付けられており、下側モールド28
をして、図3に示すように、成形ステーション14内に
おける支持ロール24の下方に可撓性リング38が配置
される初期位置から、図4に示すように、ガラスシート
Gが可撓性リング38によってロール24から離れるよ
う持ち上げられる支持ロール24上方位置へと垂直方向
に往復動せしめている。必要不可欠という訳ではない
が、可撓性リング38はロール24下方に位置する時実
質的に平坦な形状を有しているのが好ましい。以下詳述
するように、操作のモードに応じて、シリンダ66はガ
ラスシートGが上昇して上側モールド26の成形表面3
0直近位置に来るよう、駆動プレート40を持ち上げる
か、または可撓性リング38によって支持されていない
ガラスシートGの部分が表面30と接触するようこのシ
ートを持ち上げることが出来る。
【0020】所望とあらば、リング38がその初期の上
向き運動の際変形する、すなわち例えばリング38がガ
ラスシートGと係合し、これを持ち上げる際、このリン
グ38が回転したりするのを防止するために、下側モー
ルド28には米国特許第5401286号に記載の組立
体(図示せず)のように複数個の支柱を有し、これらが
ガラスシートGの初期持ち上げ時リング38を支持し、
望ましくない変形を防止するような装置を設けることが
出来る。
【0021】本発明を限定するものではないが、図1に
例示された具体的実施例においては、シート搬送装置1
8は成形されたガラスシートGを成形ステーション14
と冷却ステーション16の間で搬送するための調質リン
グ68を含んでいる。当業界では周知の他のシート搬送
装置を用いて成形されたシートを成形ステーション14
から除去して、例えば米国特許第5286271号に記
載の冷却ステーション16内へと搬入してやることが出
来ることに注目されたい。
【0022】図3から図6を参照すると、作動時におい
て、ガラスシートGは炉12中を搬送される際その熱軟
化温度に迄加熱される。センサ70はガラスシートGの
位置を検出し、この情報をコントローラ64へと送信す
る。コントローラ64は炉12内のロール22および成
形ステーション14内のロール24の搬送速度を初期制
御する。理解すべきは、所望に応じて、ロール22およ
び24の搬送速度をコントロールするのに(図示せず)
個別のコントローラを用いることが可能だということで
ある。ガラスシートGが炉12を出て、成形ステーショ
ン14へと搬送されると、下側モールド28の可撓性リ
ング38は支持ロール24の上側搬送表面下に位置決め
されるので、ガラスシートGはロール24上にある成形
ステーション14へと干渉すること無く搬送されること
が可能である。更には、アクチュエータ42が調節さ
れ、可撓性リング38はロール24下方に配置された時
に平坦な形状を有する。ガラスシートGが上側モールド
26と下側モールド28間の適正な位置にある時には、
ガラスシートGはロール24から下側モールド28へと
搬送される。図3から図6に例示された本発明の具体的
実施例においては、この搬送工程に伴なって図1におい
てのみ示すシリンダ66が作動し、下側モールド28は
図3に示すようなロール24下方の初期位置から、図4
に示すような上昇位置へと上向きに動かされて、ガラス
シートGの周縁エッジ部分46が可撓性リング38と接
触し、ガラスシートGがロール24から離れるように持
ち上げられる。アクチュエータ42は最初平坦なシート
噛合い表面44を与えるようにリング38を形成するの
で、該リング38はシートGの周縁エッジ部分46全体
と同時接触する。この搬送工程はまた任意の当業界周知
の適当な態様によりロール24をリング38下方の位置
へと下降させ、ガラスシートを下側モールド28上へと
堆積させることでも達成可能なることを理解されたい。
【0023】ガラスシートGを持ち上げた後、シリンダ
66はモールド28をして、図4に示すように、シート
Gが上側モールド26のシート成形表面30の直近であ
るもこれから離れている位置へと配置されるように上向
きに動かし続ける。次に、アクチュエータ42はシート
Gの周縁エッジ部分46を持ち上げ成形表面30の対応
する部分に対して押圧するべく、コントローラ64によ
って個別に付勢される。より具体的には、アクチュエー
タ42は所定の順番によりロッド54を上向きに駆動す
ることにより、可撓性リング38の対応する部分を漸進
的に変形し、シート噛合い表面44の立面形状を変更せ
しめる。例えば、図5および図6に示す具体的実施例に
おいて例示されているように、全てのアクチュエータ4
2がシートGの周縁エッジ部分46を持ち上げており、
シートGの中央周縁エッジ部分を支えているアクチュエ
ータ42、すなわち図5の左方に最も離れたアクチュエ
ータは支持された周縁エッジ部分46を上側モールド2
6の表面30に対して押圧せしめている。残りのアクチ
ュエータ42はシートGを持ち上げ続けるので、周縁エ
ッジ部分46は(図5および図6で眺めて左方から右方
へと)表面30に対して徐々に押圧され、シートGが成
形される。アクチュエータ42のロッド54の端部に設
けたコネクタ58並びにアクチュエータ42のピン結合
された下側接続部材62の存在により、各アクチュエー
タ42は所要に応じて回転することが出来、可撓性リン
グ38は駆動および変形することが出来るので、シート
噛合い表面44はモールド26の対応する周縁部分と実
質的に補合する形状へと適合することが出来る。加圧工
程中には表面30に沿って真空が引かれ、ガラスシート
Gの内側部分が更に成形され、成形後のシートGはモー
ルド26に対して保持される。所望とあらば、例えば当
業界周知の支柱およひ受け台システム(図示せず)また
は他のシステムのような整合装置を成形ステーション1
4内において用い、上側モールド26と可撓性リング3
8間の適正な垂直方向の整合性を保証することが出来
る。
【0024】成形後シリンダ66は下側モールド28の
可撓性リング38を成形されたシートGから離れたロー
ル24下方の位置へと移動させ、アクチュエータ42は
可撓性リング38をその平坦な形状へと戻す。可撓性リ
ング38が下降するにつれて、成形されたガラスシート
Gは真空により上側モールド26に対して保持される。
次に調質リング68が上側真空モールド26下方に配置
されて成形されたガラスシートGを受取る。次に真空が
解放され、ガラスシートGが調質リング68上に堆積さ
れる。リング68はその後成形されたガラスシートGを
冷却ステーション16へと搬送し、そこでガラスシート
Gはガラスを調質するためにその歪点温度以下の温度へ
と制御しつつ冷却される。
【0025】上記の成形および加圧シーケンスの代替策
として、シリンダ66およびアクチュエータ42を協働
させ、シートGを持ち上げ、シートGが上側モールド2
6の表面30に対して加圧される以前に該シートGを予
備成形せしめることが出来る。より具体的には、シリン
ダ66がシートGをロール24から離れるように持ち上
げ、表面30直近に配置せしめた後、前記アクチュエー
タ42が付勢され、周縁エッジ部分46の表面30と接
触するのに最大の垂直移動量を必要とする部分を支持す
る。例えば、シートGを図3乃至図6に示したような形
状に予備成形するためには、初期的に付勢されるアクチ
ュエータ42は図3の最も右方に相当するアクチュエー
タとなろう。アクチュエータ42は次に順次図3におい
て右方から左方へと付勢され、ガラスシートGを徐々に
変形せしめ、ガラスシートGの少なくとも周縁エッジ部
分46がその最終の所望形状にほぼ等しい成形形状を有
するように同シートGを予備成形する。シートGが予備
成形された後、アクチュエータ42は上側モールド26
の成形表面30が熱軟化したシートGと係合し、シート
Gの周縁エッジ部分46が下側モールド28によって表
面30に対して押圧される迄変形した可撓性リング38
を上向きに移動し続ける。別法として、アクチュエータ
42によるリング38の更なる変形を終結し、シリンダ
66を用いることによりリング38を持ち上げ、最終的
に予備成形されたシートGを上側モールド表面30に対
して押圧せしめることも出来る。
【0026】シリンダ66を介しての下側モールド38
の移動は、上記のシーケンスとは異なるシーケンスを用
いてガラスシートGを形状するべく、アクチュエータ4
2の起動と協働させることがコントローラ64の作用に
よって可能である。特に、シリンダ66による可撓性リ
ング38の移動により所望の成形および加圧シーケンス
を行う以前の、行っている間のまたは行った後の任意の
時点においてアクチュエータ42は付勢および/または
除勢することが出来る。例えば、前述したように、シリ
ンダ66は可撓性リング38が熱軟化したガラスシート
Gをしてそれがロール24から離れ、上側モールド26
の表面30と部分的に接触するよう上昇せしめるようリ
ングを持ち上げることが出来る。アクチュエータ42は
その後可撓性リング38を変形させ、シートGの周縁エ
ッジ部分46を上側モールド26の表面30の対応する
部分に対して押圧せしめる。別の例として、リング38
およびシートGをシリンダ66が持ち上げている間に選
択したアクチュエータ42を付勢して、シートGをし
て、それがシリンダ66によってまだ持ち上げられてい
る間に予備成形してやることも可能である。
【0027】上記のような本発明の下側モールド28は
シートGの周縁エッジ部分をその全周のまわりで支持す
る可撓性リング38を利用しているが、リング38を修
整し、これをシートGの選択された周縁エッジ部分のみ
と噛合う別個の隔置された可撓性成形レールへとセクシ
ョン化してやることも可能である。例えば、可撓性リン
グ38は熱軟化したガラスシートの最外側翼部分すなわ
ちシートGの図3乃至図6の最右側部分のみに係合し
て、該部分を加圧するように限定することも出来る。残
りの周縁エッジ部分は、持ち上げ固定形状を有する(図
示せず)剛固成形レールを介して上側モールド26に対
して加圧せしめるか、これらの残りの部分を非支持状態
にとどめ、シートGが可撓性レールによって持ち上げら
れるにつれて上側モールド26の表面30と噛合うよう
持ち上げるものの、それらの部分は上記翼部分のように
表面30に対しては積極的には押圧されないようにする
ことが出来る。
【0028】本発明においてはまた持ち上げシリンダ6
6を除去するということも考慮されている。特に、もし
もアクチュエータロッド54のストローク長さが十分長
い時には、アクチュエータ42を用いて最初シートGを
ロール24から離れるように持ち上げ、限定するもので
はないが上記の作動シーケンスのような任意の所望の作
動シーケンスを用い、シートGを上側モールド26の表
面30に対抗し予備成形およびまたは加圧してやること
が可能である。
【0029】これまでの記述に基づいて当業者は特許請
求の範囲から離脱することなく他の変更例を案出するこ
とが出来よう。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の教示する所を含んだガラスシート曲げ
装置の上流を眺めた部分的かつ断片的な斜視図。
【図2】図1の線2−2に沿って眺めた図であり、簡明
さのため幾つかの部分は取除いて示せる、本発明の可撓
性成形リング、アクチュエータおよび駆動プレートを例
示した図。
【図3】電気的に作動された可撓性成形リングの作動を
例示した図式的側立面図。
【図4】電気的に作動された可撓性成形リングの作動を
例示した図式的側立面図。
【図5】電気的に作動された可撓性成形リングの作動を
例示した図式的側立面図。
【図6】電気的に作動された可撓性成形リングの作動を
例示した図式的側立面図。
【符号の説明】
12 加熱炉 G ガラスシート 14 成形ステーション 16 冷却ステーション 18 搬送手段 20 水平コンベア 22 コンベアロール 24 支持ロール 26 上側成形モールド 28 下側成形モールド 30 上側成形モールドの成形表面 42 アクチュエータ 40 駆動プレート 38 可撓性成形部材(リング) 44 係合表面 48 可撓性支持部材 50 ボード 60 ガラスシートの周縁エッジ 64 コントローラ 52 モータ 66 シリンダ
フロントページの続き (72)発明者 ロバート ジョージ フランク アメリカ合衆国ペンシルバニア州サーバ ー,モンロー ロード 414 (56)参考文献 特開 平5−58659(JP,A) 特開 平7−187693(JP,A) 国際公開89/1458(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C03B 23/00 - 27/06 B21D 22/14 B21D 5/00 - 9/18

Claims (18)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱軟化性シート材を成形するための成形
    モールドであって、成形されるシートの周縁エッジ部分
    を支持するためのシート成形表面を有する可撓性レー
    ル、 前記可撓性レールの少なくとも1セクションに沿って離
    隔されかつ前記セクションに取り付けられた複数個の個
    々に制御可能なアクチュエータ、および全体的に平坦な
    立面輪郭を有する第1の形状から曲がった立面輪郭を有
    する第2の形状へと、熱軟化性シートを支持しながら前
    記可撓性レールの前記シート成形表面の一部分を独立的
    に変形するように、前記アクチュエータを操作しかつ前
    記可撓性レールの前記少なくとも1セクションの選択さ
    れた部分を所望の方向に変位するコントローラ、を包含
    する成形モールド。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のモールドにおいて、前
    記アクチュエータが電気的に駆動されるリニアアクチュ
    エータであることを特徴とする成形モールド。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の成形モールドにおい
    て、前記可撓性レールが、前記成形されるシートの前記
    周縁エッジの回りに全体的に連続する支持部を提供する
    周囲形状を有しかつさらに前記成形リングに取り付けら
    れそして前記コントローラにより制御されて熱軟化され
    たシートを支持しながら前記成形リングの選択された部
    分を変位する付加された制御可能アクチュエータを含む
    成形リングであることを特徴とする成形モールド。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載のモールドにおいて、さ
    らに前記可撓性レールの下方に位置決めされた駆動プレ
    ートを含み、前記アクチュエータが前記駆動プレート
    取り付けられかつさらに前記駆動プレート、アクチュエ
    ータおよび可撓性レールを垂直方向に往復動させるエレ
    ベータ手段を含むことを特徴とする成形モールド。
  5. 【請求項5】 請求項1に記載の成形モールドにおい
    て、前記アクチュエータが、前記可撓性レールの前記シ
    ート成形表面の前記アクチュエータに対しての方向付け
    を許すことができるコネクタによって、前記可撓性レー
    ルに取り付けられている事を特徴とする成形モールド。
  6. 【請求項6】 熱軟化性シート材料を成形するための成
    形装置であって、 成形されるシートの最終所望輪郭に全体的に対応するシ
    ート成形表面を有する上側モールド、 該上側モールドの下方において垂直方向に整合された下
    側成形レールにして、可撓性シート係合表面を有する下
    側成形レール、 前記下側成形レールに接続されて、前記成形レールの選
    択された部分を垂直方向に変位しかつ前記シート係合表
    面を変形するアクチュエータ、 前記成形されるシートを前記上側モールドと前記下側成
    形レールとの間に支持する手段にして、前記成形される
    シートの選択された周縁エッジ部分を前記下側成形レー
    ルの上方に位置決めする前記手段、 前記下側成形レールを、前記成形されるシートを支持す
    る前記手段の下方でかつ前記成形されるシートから離隔
    された第1の位置から、前記上側モールドから離隔され
    た第2の位置へ移動する手段にして、これにおいて、前
    記下側成形レールの前記シート係合表面が前記選択され
    た周縁エッジ部分に接触しかつ前記成形されるシートを
    支持することからなる前記下側成形レールを移動する手
    段、 前記下側成形レールの前記選択された部分の前記垂直方
    向変位を前記アクチュエータにより制御するコントロー
    ラにして、これにおいて、前記コントローラが前記アク
    チュエータを制御して、前記下側成形レールが前記第1
    の位置にあるとき、前記シート係合表面に本質的に平坦
    な形状を提供し、かつ前記下側成形レールが前記第2の
    位置に移動されかつ前記成形されるシートの前記選択さ
    れた周縁エッジ部分に接触するとき、前記シート係合表
    面の前記平坦な形状を維持し、そして、前記コントロー
    ラがさらに前記アクチュエータを制御して、前記下側成
    形レールが前記上側モールドから離隔されながら、前記
    下側成形レールの前記選択された部分を垂直方向に変位
    し、前記下側成形レールが前記第2の位置にありかつ前
    記成形されるシートの前記選択された周縁エッジに接触
    状態にあるとき、前記シート係合表面を前記平坦な形状
    から前記上側モールドの対応する部分に全体的に対応す
    る成形された形状に独立して変形するようにしたことか
    らなるコントローラ、および前記成形された形状を有す
    る前記下側成形レールを前記上側モールドに向かって継
    続して移動する手段にして、前記上側モールドの前記シ
    ート成形表面に抗して前記成形されるシートの前記選択
    された周縁エッジ部分を押圧する前記下側成形レールを
    継続して移動する手段、を包含する成形装置。
  7. 【請求項7】 請求項6に記載の装置において、前記下
    側成形レールが前記上側モールドの下方に垂直方向に整
    合される周囲成形リングを形成し、そして前記成形リン
    グの前記可撓性シート係合表面がその周囲の回りで前記
    成形されるシートを支持することを特徴とする成形装
    置。
  8. 【請求項8】 請求項6に記載の装置において、さらに
    前記上側モールドの前記シート成形表面に沿って真空を
    引くための手段を含むことを特徴とする成形装置。
  9. 【請求項9】 請求項8に記載の装置において、さらに
    調質リングを含み、そして前記上側モールドの下の第1
    の位置から前記上側モールドから離隔された第2の位置
    までの間の前記調質リングを移動する手段を含むことを
    特徴とする成形装置。
  10. 【請求項10】 請求項6に記載の装置において、前記
    アクチュエータが、前記下側成形レールを前記第1の位
    置から前記第2の位置まで移動させる前記手段および前
    記下側成形レールを前記上側モールドに向って継続して
    移動させる前記手段を提供することを特徴とする成形装
    置。
  11. 【請求項11】 熱軟化性シート材料の成形方法であっ
    て、 複数個のアクチュエータを可撓性のシート係合表面を有
    する成形レールに沿った選択された位置に取り付け、 成形されるシートの選択された周縁エッジ部分を、前記
    シートを支持する前記成形レールの前記可撓性シート係
    合表面に係合し、 前記成形レールと成形されるシートとを該成形されるシ
    ートの最終の所望形状に全体的に対応する輪郭形状成形
    表面を有する上側成形モールドに向って移動させ、 初めに、前記成形レールの前記可撓性シート係合表面に
    前記係合手段中に全体的に平坦な形状を与えかつ継続し
    て前記成形されるシートを支持しながら各アクチュエー
    タにおいての可変量で前記成形レールの種種の部分を垂
    直方向に変位させ、前記成形レールが前記上側モールド
    から離隔されながら、前記成形レールの前記可撓性シー
    ト係合表面を、前記全体的に平坦な形状から、前記周縁
    エッジ部分の前記上側成形モールドの前記輪郭をつけた
    成形表面への接触に先立って、前記成形シートの前記周
    縁エッジ部分の所望形状に全体的に一致させた曲がった
    立面輪郭を有する曲がった形状に変更されるよう前記ア
    クチュエータを制御し、そして 前記成形されるシートの前記周縁エッジ部分を前記上側
    成形モールドの前記輪郭を付けた成形表面に接触状態に
    押圧し、これにおいて、前記成形レールの前記可撓性シ
    ート係合表面の前記全体的に平坦な形状から前記曲がっ
    た形状への前記変更が前記押圧段階中に前記成形モール
    ドの前記輪郭を付けた成形表面への接触に先立ってかつ
    それとは無関係に実行されるような前記成形されるシー
    トの前記周縁エッジ部分を押圧する、段階を包含する成
    形方法。
  12. 【請求項12】 請求項11に記載の方法において、前
    記制御する段階は、前記アクチュエータの各々が所定の
    速度で前記成形レールの一部分を変形しかつ所定の圧力
    を前記シートに対して作用するように、前記アクチュエ
    ータの各々を個々に制御する段階を含むことを特徴とす
    る成形方法。
  13. 【請求項13】 請求項11に記載の方法において、さ
    らに前記成形されるシートを前記上側成形モールドの前
    記輪郭を付けた成形表面と接触状態に押圧しながら、前
    記上側成形モールドの前記輪郭を付された成形表面に沿
    って真空を引く段階を含み、そして継続して前記成形さ
    れるシートを前記上側成形モールドの前記輪郭を付けた
    成形表面と接触状態を保持しながら前記成形レールを降
    下させ、成形されたシート支持部上に前記成形されるシ
    ートを置くように前記真空を不連続にし、そして前記成
    形されるシートを前記上側成形モールドから取り除かれ
    る位置へ移動させ、前記成形されるシートを制御可能に
    冷却する段階を含むことを特徴とする成形方法。
  14. 【請求項14】 請求項11に記載の方法において、前
    記移動する段階が前記成形されるシートを前記上側成形
    モールドの前記輪郭を付けた成形表面に少なくとも接近
    して位置決めすることを特徴とする成形方法。
  15. 【請求項15】 請求項11に記載の方法において、前
    記移動する段階が前記成形されるシートに係合しかつそ
    れに前記上側の成形モールドに向って移動させるように
    前記アクチュエータを制御する段階を含むことを特徴と
    する成形方法。
  16. 【請求項16】 請求項11に記載の方法において、前
    記押圧段階が、前記成形されるシートを前記上側成形モ
    ールドの前記輪郭を付けた成形表面に対して押圧するよ
    う前記アクチュエータを制御する段階を含むことを特徴
    とする成形方法。
  17. 【請求項17】 請求項11に記載の方法において、さ
    らに駆動板上に前記アクチュエータを取り付ける段階を
    含み、そして、前記係合段階が前記成形されるシートを
    前記成形レールに係合するように前記駆動板を持ち上げ
    る段階を含むことを特徴とする成形方法。
  18. 【請求項18】 請求項11に記載の方法において、前
    記成形レールが成形リングであり、そして、前記係合段
    階が前記成形されるシートをその全周縁エッジ部分の回
    りに係合し、前記押圧段階が前記全周縁エッジ部分を前
    記上側成形モールドと接触状態に押圧することを特徴と
    する成形方法。
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