JP3909627B2 - ガラス板プレス用支持リングおよびこれを用いたガラス板の曲げ成形装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はガラス板を曲げ成形する際に用いるガラス板プレス用支持リングおよびこれを用いたガラス板の曲げ成形装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
加熱炉において軟化点近くまで加熱したガラス板を成形型によって曲げ成形するガラス成形装置が知られている。このガラス成形装置は、ガラス板プレス用支持リング(以下、「プレスリング」と称する。)によってガラス板下面の周面を支持した後、このプレスリングを、下に凸形状の上型に向けて移動してガラス板を上型に押し付けることにより、ガラス板を上型の凸形状に沿った形状に曲げ成形する。
【0003】
このガラス成形装置で曲げ成形されたガラス板は、風冷強化装置に搬送され、ここで風冷強化された後、検査工程に搬送される。検査工程では、クラック等の欠陥の有無が検査され、欠陥の無いものは良品工程へ、そして、欠陥が発見されたものは不良品工程へ各々搬送される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のガラス成形装置では、プレスリングに支持されることによってガラス板が急激に冷やされ、ガラス板の端面からクラックが発生し、ガラス板の縁部に割れが発生するという欠点がある。
このようなガラス板の端面からのクラックの発生は、ガラス板の端面に存在する微小クラック(研削傷)によると考えられる。すなわち、ガラス板はその用途に応じて所定の形状に切断されている。切断されたガラス板の端面は鋭利であるため、必要に応じて面取り加工が施されている。面取り加工されたガラス板の端面の粗さもその用途に応じてまちまちであるが、端面が露出するような自動車用ガラス板(特にサイドウインド用ガラス板)では、細かい粗さで面取り加工されている。しかし、いかに細かく面取り加工されていても、微小なクラックは存在することになる。
【0005】
上記微小なクラックは、ガラス板の使用にはまったく問題にならない大きさの凹凸である。しかし、通常の使用状態と異なる曲げ加工時のようなガラス板に急激な温度変化が加わった場合には、微小といえども問題になる。すなわち、所定温度まで加熱されたガラス板が急激に冷やされた場合、冷やされたガラス板の表面部分にテンションが加わり、端面に存在するクラックを進行させることになる。これにより、ガラス板の縁部に割れが発生することになる。
【0006】
このようなガラス板の割れは、特に、プレスリングがガラス板を所定温度に加熱する加熱炉の外に配されていて、加熱炉外に搬送されてきた加熱されたガラス板を支持する場合に発生しやすい。この場合、プレスリングがガラス板の温度に比べて著しく低い。そのため、プレスリングがガラス板を支持した際の、プレスリングに支持されるガラス板の周面の縁部の温度低下が急激となり、ガラス板の割れの問題が大きい。
【0007】
一方、端面が引っ張られないように、プレスリングにより支持する位置をガラス板の周面縁部のやや内周側とすることが考えられる。これにより、端面に近いガラス板の周面縁部を急激に冷やすことがないので、クラックの進行を防止できる。しかし、ガラス板をプレスリングで支持し、下に凸形状の上型にガラス板を押し付けて曲げ成形する場合、ガラス板の縁部を充分上型に押付けることができない。そのため、ガラス板の縁部の曲げ形状を所定の形状にできないという問題がある。特にガラス板を自動車窓に用いる場合、この縁部の形状はガラス板を車体に取付ける場合の取付け精度に大きな影響を与えるため、所定形状が得られないことは大きな問題である。
【0008】
本発明は、このような事情に鑑みて成されたもので、プレスリングに支持されたガラス板の縁部に発生する割れを防止することができるガラス板プレス用支持リングおよびこれを用いたガラス板の曲げ成形装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために、所定温度に加熱されたガラス板の周面を支持し、下に凸形状の上型に相対的に近づく方向に移動させて、前記ガラス板を上型に押し付けるためのガラス板プレス用支持リングにおいて、前記ガラス板プレス用支持リングは、前記ガラス板の周面の縁部と接触する第1接触部材と、前記縁部よりも内側の部分と接触する第2接触部材とから構成され、前記第1接触部材は前記第2接触部材よりも熱伝導率の小さい部材で造られていることを特徴とする。
【0010】
また、本発明は、前記目的を達成するために、所定温度に加熱されたガラス板の周面を支持し、下に凸形状の上型に相対的に近づく方向に移動させて、前記ガラス板を上型に押し付けるためのガラス板プレス用支持リングにおいて、前記ガラス板プレス用支持リングには、前記ガラス板の周面の縁部と接触する位置に第1断熱布が取り付けられ、前記縁部よりも内側の部分と接触する位置に第2断熱布が取り付けられ、前記第1断熱布は前記第2断熱布よりも熱伝導率の小さい布で造られていることを特徴とする。
【0011】
更に、本発明は、前記目的を達成するために、所定温度に加熱されたガラス板の周面を支持し、下に凸形状の上型に相対的に近づく方向に移動させて、前記ガラス板を上型に押し付けるためのガラス板プレス用支持リングにおいて、前記ガラス板プレス用支持リングは、前記ガラス板の周面の縁部と接触する部分が切除され、前記縁部よりも内側の部分と接触する部分が形成されていることを特徴とする。
【0012】
本発明は、ガラス板の周面がガラス板プレス用支持リングに支持され、ガラス板が急激に冷やされた時にガラス板の端面に存在する微小クラックが進行してクラックが発生することをつきとめ、これを改善するために成されたものである。そこで、請求項1記載の発明のガラス板プレス用支持リングによれば、ガラス板の周面の縁部と接触する第1接触部材と、縁部よりも内側の部分と接触する第2接触部材とから構成し、第1接触部材を第2接触部材よりも熱伝導率の小さい部材で造ることにより、縁部の急冷を防止したので、クラックの進行を防止することができる。
【0013】
また、請求項2記載の発明のガラス板プレス用支持リングによれば、ガラス板の周面の縁部と接触する位置に第1断熱布を取り付け、縁部よりも内側の部分と接触する位置に第2断熱布を取り付け、第1断熱布を第2断熱布よりも熱伝導率の小さい布で造ることにより、縁部の急冷を防止したので、クラックの進行を防止することができる。
【0014】
更に、請求項3記載の発明のガラス板プレス用支持リングによれば、ガラス板の周面の縁部と接触する部分を切除し、縁部よりも内側の部分と接触する部分を形成することにより、縁部の急冷を防止したので、クラックの進行を防止することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係るガラス板プレス用支持リングおよびこれを用いたガラス板の曲げ成形装置の好ましい実施の形態について詳説する。
図1は、ガラス板の風冷強化装置を含むガラス板成形装置の構成を示す斜視図である。
【0016】
前記ガラス板成形装置10のガラス板搬送方向上流側には、加熱炉12が設けられている。この加熱炉12にはローラコンベア14が配設されており、成形加工すべきガラス板16は前記ローラコンベア14によって加熱炉12内を図上矢印A方向に搬送され、加熱炉12の出口において軟化点近く(約640℃)まで加熱される。
【0017】
このように加熱されたガラス板16は、前記ローラコンベア14によってガラス板成形装置10まで搬送される。ここでガラス板16は、枠状でガラス板16の輪郭形状に沿って形成されたプレスリング18に下面の周面が支持される。このプレスリング18については後述する。
プレスリング18に支持されたガラス板16は、図上矢印Bで示すプレスリング18の上昇移動により上型20に向けて移動される。前記上型20は、下部に凸部(図示せず)が形成されており、これによってプレスリング18で上昇されたガラス板16は、上型20の前記凸部に押し付けられて、凸部に沿った形状に曲げ成形される。なお、本実施の形態では、上型20を固定しプレスリング18を上昇させてガラス板16を曲げ成形したが、これとは逆にプレスリング18を固定し上型20を下降移動させてガラス板16を曲げ成形しても良い。
【0018】
曲げ成形終了したガラス板16は、プレスリング18を水平方向に移動する移動装置22により、プレスリング18に支持された状態で図上矢印C方向に移動され、風冷強化装置24に搬送される。この風冷強化装置24は、ガラス処理ステージSを挟んで上方に上部吹口ヘッド26と下方に下部吹口ヘッド28とを備えている。上部吹口ヘッド26、及び下部吹口ヘッド28にはダクト30(上部吹口ヘッド26のダクト30のみ図示)が取り付けられ、このダクトには図示しないブロアが連結されている。したがって、ブロアから供給される冷却エアは、ダクト30を介して上部吹口ヘッド26及び下部吹口ヘッド28からガラス処理ステージSに向けて噴き出される。これにより、ガラス板16はその両面が冷却されて風冷強化される。
【0019】
風冷強化されたガラス板16は、前記移動装置22の図上矢印D方向の移動によって図示しない検査工程に搬送される。ここでガラス板16は、クラック等の欠陥が検査され、欠陥の無いものは良品工程へ、そして、欠陥が発見されたものは不良品工程へ各々搬送される。
図2は、図1に示したプレスリング18のE部拡大図であり、図3はその側面図である。
【0020】
図2、図3に示すように前記プレスリング18は、第1接触部材32と第2接触部材34とから構成されている。前記第1接触部材32は、断面三角形状に形成され、前記第2接触部材34の上面に接着されている。この第1接触部材32は図3に示すように、ガラス板16の下面の周面17の縁部17Aと接触するものであり、その縁部17Aを急冷させないように、ポリイミド樹脂(商品名「ベスペル」)で造られている。
【0021】
前記第2接触部材34は、プレスリング18の母材であり、前記第1接触部材32よりも熱伝導率の大きい部材(例えば、SUS304)で造られている。この第2接触部材34には、ガラス板16の前記縁部17Aに隣接する内側部分17Bが接触される。これにより、プレスリング18に支持されたガラス板16の下面の周面は、第2接触部材34に接触した部分17Bが、第1接触部材32に接触した縁部17Bよりもはやく冷却される。
【0022】
したがって、前記プレスリング18を使用すると、ガラス板16の縁部17Aに隣接した部分17Bが急冷されるので、縁部17Aの温度低下が前記部分17Bの温度低下に比べて急激でない。そのため、縁部17Aに発生するテンションを緩和することができるので、ガラス板16の端面に存在する微小クラックが進行させるようなテンションの発生を防止できる。これにより、前記プレスリング18によれば、前記縁部に発生するクラックを防止することができる。
【0023】
図4、図5はプレスリングの第2の実施の形態を示す要部構造図である。同図に示すプレスリング18Aは、リング本体36の上面(傾斜面)に第1断熱布38と第2断熱布40とを取り付けたものである。前記第1断熱布材32は図5に示すように、ガラス板16の下面の縁部17Aと接触するものであり、その縁部17Bを急冷させないように、前述のポリイミド樹脂で造られている。
【0024】
前記第2断熱布40は、前記第1断熱布38よりも熱伝導率の大きい布(例えば、SUSスクリーンメッシュ)で造られている。この第2断熱布40には、ガラス板16の周面17の前記縁部17Aよりも内側の部分17Bが接触される。これにより、プレスリング18Aに支持されたガラス板16の下面の周面は、第2断熱布40に接触した部分17Bが、第1断熱布38に接触した縁部17Aよりもはやく冷却される。
【0025】
したがって、前記プレスリング18Aを使用しても、ガラス板16の縁部17Aに隣接した部分17Bが急冷されるので、縁部17Aの温度低下が前記部分17Bの温度低下に比べて急激でない。そのため、縁部17Aに発生するテンションを緩和することができるので、ガラス板16の端面に存在する微小クラックが進行させるようなテンションの発生を防止できる。これにより、前記プレスリング18によれば、前記縁部に発生するクラックを防止することができる。
【0026】
図6、図7はプレスリングの第3の実施の形態を示す要部構造図である。同図に示すプレスリング18Bは、リング本体42の上面43を平坦に形成して、ガラス板16の下面の縁部17Aと接触する部分を切除したものである。したがって、このプレスリング18Bに支持されたガラス板16の下面の周面は、リング本体43に接触した部分17Bが縁部17Aよりもはやく冷却される。
【0027】
したがって、前記プレスリング18Bを使用しても、ガラス板16の縁部17Aに隣接した部分17Bが急冷されるので、縁部17Aの温度低下が前記部分17Bの温度低下に比べて急激でない。そのため、縁部17Aに発生するテンションを緩和することができるので、ガラス板16の端面に存在する微小クラックが進行させるようなテンションの発生を防止できる。これにより、前記プレスリング18によれば、前記縁部に発生するクラックを防止することができる。
【0028】
前に述べたように、特にガラス板を自動車窓に用いる場合、ガラス板の縁部の形状精度には厳密性が要求される。そのため、プレスリングの形態としては、第1、第2の実施の形態に係るものが好ましい。これにより、プレスリングによりガラス板を支持した際に発生するガラス板の割れを防止できるとともに、所定の曲げ形状にガラス板を曲げ成形できる。
【0029】
なお、図3に示すように、ガラス板16の縁部17Aの長さL1と、縁部17Aに隣接する部分17Bの長さL2との長さ関係は、例えばL1:L2≒1:2が例示できる。通常、プレスリングによりガラス板が支持される領域は端面から10mm程度である。そこで、第1〜3の各実施の形態において、縁部17Aをガラス板の端面から3mm程度(L1)、隣接する部分17Bを内側に向けて7mm程度(L2)としている。本発明は、上記寸法をはじめとする各種形状等がこれらの実施の形態に制限されるものではなく、ガラス板16の縁部17Aと縁部17Aに発生するテンションを緩和するプレスリング18、18A、18Bの構造について説明したが、縁部17Aを前記部分17Bよりも急冷させないものであればよい。
【0030】
さらに、本発明のプレスリングは、種々のガラス板の曲げ成形の方法に利用可能である。そのうち、ガラス板を支持する際のプレスリングの温度とガラス板の温度との差が大きくなる、加熱炉外にプレスリングを配置するような曲げ成形には、本発明のプレスリングを用いる効果が大きい。また、本発明のプレスリング、特に第1、第2の実施の形態のプレスリングは、ガラス板を支持した際に発生するガラス板の割れを防止でき、かつ所定の曲げ形状にガラス板を曲げ成形できるので、ガラス板を下に凸形状の上型に押し付けて曲げ成形する場合に好適に用いることができる。
【0031】
図8は、プレスリングの第4の実施の形態を示す要部構造図である。同図に示すプレスリング18Cは、図6、図7に示したプレスリング18Bを改良したものである。即ち、前記プレスリング18Bは、ガラス板16の縁部17Aと接触する部分が切除されているので、縁部17Aに厳密な形状精度が要求される場合の自動車窓用のプレスリングとして使用することは難しい。また、前記プレスリング18Bを使用すると、プレスリング18Bの輪郭状に極薄い歪みが縁部17Aに生じるという場合もある。この歪みは、プレスリング18Bの外周側によるガラス板16の押し付け力が与えられている部分と押し付け力が与えられない縁部17Aとで、加わる力が異なることにより発生するものと考えられる。
【0032】
また、サポート板46がないと、リング母材42自身を例えば断熱性のよい材料により形成しても、どうしてもリング母材42が接触する部分としない部分とで、ガラス板に温度差が生じてしまう。こうした温度差も、ガラス板のクラックの原因になると考えられる。そこで、この温度差が生じないように、ガラス板に押し付け力を与えるリング母材42の表面に熱伝導率の良いサポート板46を設け、このサポート板46をガラス板16の縁部17Aまで延在させているわけである。
【0033】
そこで、図8に示したプレスリング18Cでは、このような不具合を解消するために、熱容量が小さく、熱伝導が良い極薄のサポート板46(チタン又はアルミ製)をリング母材42とガラス板16との間に介在させている。このサポート板46は、ガラス板16の縁部17Aまで延出形成されているので、ガラス板16の縁部17Aはサポート板46によって支持されると共にサポート板46によって熱吸収が抑えられる。
【0034】
これにより、前記プレスリング18Cによれば、縁部17Aに厳密な形状精度が要求される自動車窓用のプレスリングとして使用することできるとともに、ガラス板16の縁部17Aの歪みも防止することができる。
なお、前記サポート板46は、その厚みが0.3〜0.5mmと極薄であるため、リング母材42の孔45に貫通配置されたボルト48によって、その延出形成された部分46Aが支持されている。また、前記ボルト48は、ナット50によってリング母材42に固定されている。このように、リング母材42から押し付け力を受ける部分とそれにより外周側の縁部17Aとで、ガラス板16に発生する温度差を抑えることができるとともに、サポート板46は極薄であるため、サポート板46によりガラス板16が奪われる熱を低減できる。
【0035】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るガラス板プレス用支持リングによれば、ガラス板の周面の縁部と接触する第1接触部材と、縁部よりも内側の部分と接触する第2接触部材とからガラス板プレス用支持リングを構成し、第1接触部材を第2接触部材よりも熱伝導率の小さい部材で造ることにより、縁部の急冷により発生するテンションを緩和したので、クラックの発生を防止することができる。
【0036】
また、請求項2記載のガラス板プレス用支持リングによれば、ガラス板の周面の縁部と接触する位置に第1断熱布を取り付け、縁部よりも内側の部分と接触する位置に第2断熱布を取り付け、第1断熱布を第2断熱布よりも熱伝導率の小さい布で造ることにより、縁部の急冷により発生するテンションを緩和したので、クラックの発生を防止することができる。
【0037】
更に、請求項3記載のガラス板プレス用支持リングによれば、ガラス板の周面の縁部と接触する部分を切除し、縁部よりも内側の部分と接触する部分を形成することにより、縁部の急冷により発生するテンションを緩和したので、クラックの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】風冷強化装置を含むガラス板成形装置の実施の形態を示す斜視図
【図2】ガラス板成形装置に適用されたプレスリングの第1の実施の形態を示す斜視図
【図3】図2に示したプレスリングの縦断面図
【図4】ガラス板成形装置に適用されたプレスリングの第2の実施の形態を示す斜視図
【図5】図4に示したプレスリングの縦断面図
【図6】ガラス板成形装置に適用されたプレスリングの第3の実施の形態を示す斜視図
【図7】図6に示したプレスリングの縦断面図
【図8】ガラス板成形装置に適用されたプレスリングの第4の実施の形態を示す斜視図
【符号の説明】
10…ガラス板成形装置
12…加熱炉
16…ガラス板
18、18A、18B、18C…プレスリング
20…上型
24…風冷強化装置
32…第1接触部材
34…第2接触部材
38…第1断熱布
40…第2断熱布
46…サポート板
Claims (4)
- 所定温度に加熱されたガラス板の周面を支持し、下に凸形状の上型に相対的に近づく方向に移動させて、前記ガラス板を上型に押し付けるためのガラス板プレス用支持リングにおいて、
前記ガラス板プレス用支持リングは、前記ガラス板の周面の縁部と接触する第1接触部材と、前記縁部よりも内側の部分と接触する第2接触部材とから構成され、前記第1接触部材は前記第2接触部材よりも熱伝導率の小さい部材で造られていることを特徴とするガラス板プレス用支持リング。 - 所定温度に加熱されたガラス板の周面を支持し、下に凸形状の上型に相対的に近づく方向に移動させて、前記ガラス板を上型に押し付けるためのガラス板プレス用支持リングにおいて、
前記ガラス板プレス用支持リングには、前記ガラス板の周面の縁部と接触する位置に第1断熱布が取り付けられ、前記縁部よりも内側の部分と接触する位置に第2断熱布が取り付けられ、前記第1断熱布は前記第2断熱布よりも熱伝導率の小さい布で造られていることを特徴とするガラス板プレス用支持リング。 - 所定温度に加熱されたガラス板の周面を支持し、下に凸形状の上型に相対的に近づく方向に移動させて、前記ガラス板を上型に押し付けるためのガラス板プレス用支持リングにおいて、
前記ガラス板プレス用支持リングは、前記ガラス板の周面の縁部と接触する部分が切除され、前記縁部よりも内側の部分と接触する部分が形成されていることを特徴とするガラス板プレス用支持リング。 - 所定温度にガラス板を加熱する加熱炉と、該加熱炉の下流側に配されていて、該加熱炉内に搬送されて所定温度に加熱されたガラス板の周面を支持するガラス板プレス用支持リングと、該ガラス板プレス用支持リングの上方に配された下に凸形状の上型とを有し、前記ガラス板プレス用支持リングと上型とを相対的に近づく方向に移動させて、ガラス板プレス用支持リングに支持されたガラス板を上型に押し付けてガラス板を曲げ成形するガラス板の曲げ成形装置において、
前記ガラス板プレス用支持リングが、請求項1、2または3に記載されたガラス板プレス用支持リングであることを特徴とするガラス板の曲げ成形装置。
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