JP3778965B2 - 板ガラス用の曲げ及び加熱装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は板ガラス用の曲げ及び焼戻し装置に関するものであり、特に、ロールコンベアーと、頂面に焼戻しオリフィスが設けられた下部焼戻しボックスと、底面に焼戻しオリフィスが設けられた上部焼戻しボックスからなり、前記ロールコンベアーはロールの相対垂直位置が調節自在であり、板ガラスの前進方向すなわちロールと平行に、横方向に延びている曲げ軸を中心にして、所望の曲げ度に対応する曲率にコンベアーを湾曲することができ、前記焼戻しボックスは、前記頂面及び底面をコンベアーの湾曲に一致させるために移動することが可能である曲げ及び焼戻し装置に係わるものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の装置は、本願出願人による米国特許第４，８８１，９６２号及び同第５，０５７，１３７号から公知である。この公知の装置は、曲げ及び焼戻しを必要とする建設用ガラスを製造するのに非常に有用であることが認められている。
【０００３】
この先行技術の装置では、板ガラスの曲げは加熱炉の外部に位置する曲げ及び焼戻し装置で重力曲げによって行われることを基本としている。従って、板ガラスが完全に所望の形状に曲げられ、ガラスの焼戻しが開始される前に、ガラスの温度が低下するので、板ガラスを焼戻し温度以上に加熱する必要が生じる場合がある。
【０００４】
ガラスの状態あるいは型に応じ、ガラスの冷却温度は典型的に、１０℃乃至２５℃程度である。
【０００５】
このような過熱型の構成では、ガラスの工学的誤差は著しく、この誤差は最終製品においてはさらに顕著になってしまう。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、炉から搬出される板ガラスの温度を低下し、ガラスの外観を改善するため、このような不当な過熱を減少し、上記先行技術装置の改良を行うことである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的は、添付の請求項１に記載する構成に基づいて、本発明の手段により達成される。本発明を実施するいくつかの実施例を従属クレームに記載する。
【０００８】
本発明では、調節自在の加圧ローラーが板ガラスの上方に設けられた場合、機械によるプレス曲げに代って重力曲げが行われ、これによって、本発明の上記の目的が達成されるばかりでなく、曲げを制御及び強制することで所望の形状または外形を得ることが可能であるので、板ガラス曲げ形状の精度を高めることができる。
【０００９】
曲げ及び焼戻しが組み合わされた装置において、一組の上部及び下部ローラーによってガラス片を曲げる方法は、米国特許第４，８２２，３９８号に提案されている。しかしながらここでは、板ガラスの前進方向に延びている曲げ軸を中心にして曲げが行われるため、曲げ工程の間に板ガラスの両面と当接しているローラーは、ガラスに対して横方向、すなわち前進方向に対して横方向に、ガラス面に沿って滑走するようになっている。このような構成では、高度な工学的特性を得る要件を満たすことは困難になる。本発明は原則的に、ガラスの前進方向に対して横方向に延びている軸を中心に曲げ加工を行うものに係わるものである。加圧ローラーの弾性懸架手段及び曲げ工程の間に調節が可能な加圧力により、本発明装置をガラスの前進方向に延びている軸を中心に曲げ加工を施すことができる曲げ装置に適用することが可能になる。
【００１０】
【実施例】
炉（１）の下流には、ロール（４）からなるコンベアー（３）が設けられた曲げ及び焼戻し装置（２）が設けられている。ロール（４）によって支持される板ガラスの下方には焼戻しボックス（５）が、その上方には焼戻しボックス（７）がそれぞれ配されている。焼戻しボックス（５）の頂面（９）にはノズルオリフィス（６）が設けられ、焼戻しボックス（７）の底面（１０）にはノズルオリフィス（８）が設けられている。焼戻しボックス（５，７）に設けられたノズルについては、ここでは図示せず、これらノズルの設計及び形状は種々に変更することが可能である。
【００１１】
米国特許第４，８８１，９６２号及び同第５，０５７，１３７号に詳細が開示されているように、コンベアー（３）はガラスの所望の曲げ度に対応する曲率に湾曲される。これは、垂直方向にロール（４）を相互に移動することのできる構成であれば如何なるものであっても良い。ノズルボックス（５，７）は、上部及び下部列のボックスがコンベアー（３）の曲率と一致する曲率を有するように移動可能に設けられている。従って、ボックス面（９，１０）はガラス面から実質的に等距離を維持し、これによりガラスは、曲げ度には関係なく効率的且つ均一に焼戻しがされる。
【００１２】
上部焼戻しボックス（７）には、エアーシリンダー（１７）により上部停止位置及び下部作動位置の間で移動可能に取り付けられた多数の加圧ローラー（１１）が該エアーシリンダー（１７）を介して設けられている。軸方向に短く軽量なローラーまたはホイール（１１）は、シリンダー（１７）のピストン端部に締結される差し込み軸（１３）に軸受けされている。軸（１３）には、前記軸（１３）の垂直運動を制限する揺動腕部（１２）も連結される。揺動腕部（１２）は、ヒンジピン（１４）によってボックス（７）の側面に含まれるラグに締結される。制限当接部（１５，１６）は、腕部（１２）の揺動運動の境界を形成している。底部制限当接部（１５）は、調節が可能であることが好ましい。底部位置において、ローラー（１１）の底面は典型的に、ロール（４）の頂面によって形成される面から２乃至３mmの距離である。ローラー（１１）の固定頂部位置は、ロール（４）の頂面によって形成される面から例えば８乃至１０mmであっても良い。
【００１３】
エアーシリンダー（１７）の空気圧を調節することにより、ガラス曲げを促進する所望の加圧力を得ることが可能になる。必要であれば、曲げ工程の間に加圧力を調節することも可能である。適度な弾性を与えるために、エアーシリンダー（１７）の直径は、例えば８乃至１０mmで、長さは直径の約５倍であるのが好ましい。全てのエアーシリンダー（１７）を同時に制御することで、前記頂部及び底部の端部位置の間で同時に全てのローラー（１１）を操作することができる。
【００１４】
図２（ａ）に示すように、板ガラスが曲げ及び焼戻し装置に到着すると、加圧ローラー（１１）は頂部位置において、ガラス面から僅かに離れているか、またはガラス面と軽く接触していても良い。ガラスが完全に曲げ装置の内部に位置すると（図２（ｂ））、曲げ工程が開始される。同時に、加圧ローラー（１１）には、可撓性コンベアーのロール（４）と一致するように板ガラスを強制する所望の下降力が調節自在に与えられる。しかしながら、曲げ工程の間にガラスは振動して往復する。図示した例では、加圧ローラー（１１）及びコンベアーロール（４）は、ローラー（１１）の底部位置においてそれぞれガラスの表面に接し、ローラー（１１）とロール（４）の間の距離は、曲げが行われる板ガラスの厚さよりも僅かに少なくなる。板ガラスの先行縁部がロール（４）とローラー（１１）の間に到着すると、ローラーはエアースプリング（１７）に抗して上方に僅かな距離だけ移動する。
【００１５】
図３は、板ガラスがある曲げ度に達した状態を示す。最終曲げ度に到達すると、ロール（４）とローラー（１１）の間でガラスが振動運動を続ける間、焼戻し噴射が開始される。焼戻し処理が終了すると、上部加圧ローラー（１１）は上昇し、頂部位置へと戻る。従って、ローラー（１１）の底部位置は作動位置であり、頂部位置は停止位置である。
【００１６】
図４には加圧ローラーの配置を示し、これはガラスの前進方向に対して連続する列を形成しないように選択される。加圧ローラーは構造的に軽量であり、自由に回転ができるように効率的に軸受けされる。ローラーは、例えばプラスチック材で、ローラー周辺には一時的に高温（６３０℃）に抵抗し得る材料の繊維塗布層が設けられている。この塗布材はロール塗布に使用する材料であれば如何なるものであっても良い。
【００１７】
ローラーが弾性的に懸架され、加圧力が調節自在になっているので、ローラー軸が焼戻しボックスに固定的に連結されている従来型の曲げ装置に比べると実質的に有利である。
【００１８】
本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、構造詳細を様々に変更することも可能である。例えば、エアースプリング（１７）を他の形式のスプリングに取り替えることも可能である。上部及び底部位置へのローラー（１１）の移動を制限するのに種々の方法を用いることも可能である。加圧ローラーまたは車輪はノズルボックス（７）に直接懸架される必要はなく、懸架手段は間接的であっても良い。一個または複数のエアースプリング（１７）によって支持される複数の加圧ローラー（１１）を軸受けするのに、同一の水平軸（１３）を用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】曲げ及び焼戻し装置の一部を示す側面図である。
【図２（ａ）】炉から曲げ及び焼戻し装置内への板ガラスの移動を略図的に示す。
【図２（ｂ）】板ガラスを曲げ及び焼戻し装置内に搬送した後のロール及びローラーの位置を略図的に示す。
【図３】曲げ工程の間の曲げ及び焼戻し装置の略式側面図である。
【図４】加圧ローラーの配置を示した平面図である。
【符号の説明】
３ ロールコンベアー
５ 下部焼戻しボックス
７ 上部焼戻しボックス
１１ 加圧ローラー
１７ エアースプリング

Claims (7)

1. 所定の曲げ度に対応する曲率にコンベアーを湾曲させるためロール（４）の相対垂直位置が調節自在であるロールコンベアー（３）と、頂面（９）に焼戻しオリフィス（６）が設けられた下部焼戻しボックス（５）と、底面（１０）に焼戻しオリフィス（８）が設けられた上部焼戻しボックス（７）からなり、前記焼戻しボックス（５，７）は、前記頂面及び底面（９，１０）をコンベアー（３）の湾曲と一致させるために移動することが可能な板ガラスの曲げ及び焼戻し装置において、複数の加圧ローラー（１１）が、該加圧ローラーを板ガラスの上表面に対して押圧するためにスプリング力を発生させる手段を介して上部焼戻しボックス（７）に設けられ、該加圧ローラー（１１）は、前記スプリング力発生手段により上部停止位置と下部作動位置との間で移動可能であり、該下部作動位置ではローラー（１１）は該スプリング力によって弾性的に押さえつけられることを特徴とする装置。
2. 前記スプリング力は、１つのローラー（１１）と連動するそれぞれのエアースプリング（１７）によって発生することを特徴とする請求項１記載の曲げ及び焼戻し装置。
3. 前記エアースプリングが、エアーシリンダー（１７）であり、複数の該エアシリンダー（１７）は上部停止位置と下部作動位置の間でローラー（１１）が移動できるように同時に操作されることを特徴とする請求項２記載の曲げ及び焼戻し装置。
4. コンベアーロール（４）の最上点によって形成される搬送面からローラー（１１）の最下点までの距離は、前記下部作動位置において約２乃至３mmであり、前記上部停止位置において約８乃至１０mmであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の曲げ及び焼戻し装置。
5. 前記ローラー（１１）は、曲げられる板ガラスが炉（１）からローラー（１１）下方のコンベアー（３）上に到着した後に、前記上部停止位置から前記下部作動位置に移動することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の曲げ及び焼戻し装置。
6. 複数の加圧ローラー（１１）は、エアーシリンダー（１７）によって垂直方向に往復動する共通の水平軸（１３）に取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の曲げ及び焼戻し装置。
7. 上部焼戻しボックス（７）には、ローラー（１１）の前記下部作動位置及び前記上部停止位置を位置決めするために制限当接部（１５，１６）が形成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の曲げ及び焼戻し装置。

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