JP4339507B2 - ガラス板を曲げかつ焼入れする方法と装置 - Google Patents

Description

【０００１】
記述
本発明は窓ガラスを曲げかつ焼入れする方法に関し、曲げ温度に加熱された窓ガラスが成形フレームを用いて水平位置で所望の形状に曲げられまた曲げられた窓ガラスの両側面の全表面が次に成形フレーム上で曲げ部署に続く焼入れ部署において吹出しノズルの設けられた吹出し箱を用いて冷却空気を吹出すことにより、迅速に冷却される、窓ガラスの曲げ及び焼入れ方法に関する。
【０００２】
この種の方法は種々の形式が知られている。ドイツ特許第２，９４５，７７６号により開示されているこの種の方法においては、曲げられる平らな窓ガラスが吸着器を有するプレートを用いて持ち上げられ窓ガラスの垂直方向下側に配置された曲げ成形器の上に下降して置かれ、窓ガラスがこの落下の運動エネルギーの作用により曲げ成形器の形状となるようにする。この曲げられた窓ガラスはこの成形フレームと共に焼入れ部署に移動され成形フレーム上で急速に冷却される。
【０００３】
押し曲げと称される方法においては、例えばヨーロッパ特許第０，００５，３０６号に示されているように、成形フレームが押し曲げ成形器として作用しこの押し曲げ成形器により窓ガラスが、その全表面が凸面の上方曲げ成形器に押しつけられる。次にこの曲げられた窓ガラスがこの成形フレームと共に焼入れ部署に持って来られ成形フレーム上で急速冷却される。
【０００４】
焼入れ作用の間窓ガラスのための支持フレームとして用いられる成形フレームは窓ガラスの縁部分の必須の急速冷却を妨げないような形状としなければならない。これは成形フレームがその支持表面上に突起、流れ通路又は凹所が設けられそれにより窓ガラスの下側表面に向けられた吹出し空気もまた窓ガラスの縁部分に達し必要な焼入れを生じるのに必要な急速冷却をもたらすようにするためである。焼入れ中窓ガラスを支持する成形フレームは例えば米国特許第５，１１８，３３５号やヨーロッパ特許第０，１８６，５２９号に記載されている。
【０００５】
窓ガラスが同一の成形フレームにより曲げられかつこの成形フレーム上に載せられている間に焼入れされる上記の型の公知の方法の場合は必らずしも満足すべき結果が得られないことが判明している。成形フレームの構造に依存すると、例えば縁部分で行われる窓ガラスの焼入れは遅くなりすぎ又は十分な焼入れが行われた時曲げ作用は窓ガラスの縁に光学上望ましくない変形を生じる原因となる。この光学上不都合な変形は主として吹出し空気が循環するのに必要な成形フレームを支持する表面の突起又は凹所から生じまたこの突起又は凹所のため窓ガラスの縁は不均一な応力を受けるようになる。これらの不均一な応力は、窓ガラスがきわ立った曲率を得るために比較的強く加熱されなければならない時及び／又は窓ガラスの縁に硬化される着色剤の不透明装飾枠が設けられそれにより増大した反射のためそれ自体は微小な変形が特別顕著となった時に、特に目立つようになりまた不都合を生じるものとなる。この種の光学上望ましくない変形は、窓ガラスがフレームなしで自動車の車体に取付けられた時に特に顕著となるが、その理由は窓ガラスの縁部分が実際の縁まで完全に見えるようになり、この縁部分で上記の変形が当然最大となるからである。
【０００６】
この光学的に望ましくない変形は、窓ガラスを成形フレーム上に支持する表面が、例えば支持突起を幅広くすることにより及び／又は支持突起の間の距離を減少させることにより増大されたならば、もちろん回避することができ又は大きく減少させることができる。しかし、そのため窓ガラスの縁部分に到達する吹出し空気の量が不十分となりそれにより必要とする程度の焼入れが行われなくなるという問題が生じる。
【０００７】
本発明の目的は、上記した型の方法を改良しそれにより縁部に光学的に不都合な変形を生じないわん曲窓ガラスの製造を可能にしまたわん曲窓ガラスの縁部分に難点のない焼入れを行うことができるようにすることである。
【０００８】
本発明によれば、この目的は、窓ガラスの全表面が急速に冷却されている間、成形フレームにより覆われている窓ガラスの縁部分が、適当な供給源から成形フレームを貫通する開口への、吹出し箱の間に存在する大気圧よりも高い圧力の圧縮空気からなる追加の冷却空気の吹出しにさらされることにより、達成される。
【０００９】
成形フレームを通過して窓ガラスの縁部分に達する高い圧力の追加の冷却空気の適当な供給により、成形フレームの支持表面を、機械的な変形力の不均一の作用のために窓ガラスの縁に変形を生じるようなことがなくなるように構成することができる。特に、成形フレームの広い流れ通路をなくすことができ、またこの流れ通路の代わりに、成形フレームは比較的小さな直径の孔が設けられ又は多孔材料で作ることができる。圧縮空気はしたがって循環分配通路を介して成形フレームの下面に供給され、一方において成形フレームの開口が他方において圧縮空気の流量と圧力が相互に調整されそれにより成形フレームにより被覆された部分の必要な冷却作用が達成されるようにするのを簡単に保証することができる。
窓ガラスが載る成形フレームの表面が、高温に耐えかつガス透過性の金属繊維の網目、織成又はフエルトの織布で被覆され、個々の繊維は５から１マイクロメートルの直径を有していてもよい。
窓ガラスを担持する成形フレームの表面が、アルミニウムオキシナイトライド、シリコン−アルミニウムオキシナイトライド、チタン酸アルミニウム又は２酸化ジルコニウムのセラミック被膜で被覆されていてもよい。
【００１０】
本発明の方法の他の特徴と利点は、従属特許請求の範囲と本発明の方法に適している成形フレームの好ましい実施態様に関する以下の記載とからまた図面を参照することにより、明らかとなるであろう。
【００１１】
図１に示されるように、成形フレーム１はレール上を車輪手段３によって曲げ及び焼入れ装置の中へと動かされる運搬台２に取付けられている。図２にも見られるように、成形フレーム１は圧縮空気を適当に供給するようになっている孔４があけられたフレームである。孔４は、軟化温度に加熱された窓ガラス５がそれ自身の重量のもとでは又は押圧作用の間に加えられる力によっては変形することがないような直径ｄと孔の間の間隔ａとを有していなければならない。曲げられた焼入れされるべき窓ガラスの厚さに依存して、孔４の直径ｄは例えば１から１０mmでありまた孔４の間の間隔ａは例えば２から２０mmである。
【００１２】
３mmの厚さの窓ガラスを曲げ焼入れしなければならない図示された成形フレームの実施態様においては、孔４は２mmの直径であり成形フレーム１の周縁に沿って千鳥状に３列に配置されている。各列での孔４の中心は６mmの間隔であり各列はまた６mmの間隔である。
【００１３】
成形フレーム１の外側に、循環パイプ６が運搬台２に取付けられ、このパイプは数個所が接続ダクト７により分配通路８に接続される。図示の例では、分配通路８は成形フレーム１の直ぐ下側に位置し成形フレーム１に溶接で接合されている。循環パイプ６は高温に耐える材料で作られたホース１２により図示しない圧縮空気管路に接続されている。
【００１４】
成形フレーム１は窓ガラスを焼入れ部署に運ぶ曲げ成形器及び輸送フレームとして作用しまた窓ガラスを焼入れ作用の間支持するフレームとして作用する。窓ガラスを押し曲げする場合は、例えば曲げ温度に加熱された窓ガラスは最初に凸面の曲げ成形器の下側の曲げオーブンに入るローラ輪送器の上に置かれ、凸面の曲げ成形器の下側に配置され窓ガラスに対して上方に向けられた熱ガスの流れにより持ち上げられそして凸面曲げ成形器に押しつけられる。次に、運搬台２が成形フレーム１と共に、窓ガラスが上方に吹きつけられる熱ガスの流れにより所定位置に保持される曲げ成形器の垂直方向下側に位置する場所に持って来られる。
【００１５】
成形フレームが炉の熱領域に達するやいなや、ホース１２が真空管路に接続されそれにより周囲の熱空気が成形フレームを担持する表面を通って吸い出されるようにする。この作用の目的は成形フレームの表面を適当な温度に加熱しそれにより窓ガラスとの接触による損傷を与える熱衝撃が生じないようにすることである。次に、上方に向って吹きつけられる熱ガスの流れをなおも保持している間に上側曲げ成形器と窓ガラスとが成形フレーム１の上に降ろされそれにより窓ガラスが成形フレーム１により所望の形状に押圧されるようにする。次に、窓枠が成形フレーム１の上に熱ガスの流れを止めることにより載置される。上側の凸面曲げ成形器が上昇されまた運搬台２が成形フレーム１とその上に載る窓ガラスと共に、窓ガラスが急速冷却される２つの吹出し箱の間の焼入れ部署に持って来られる。
【００１６】
窓ガラス５が通常の吹出し箱により空気焼入れを受けている間、成形フレーム１により被覆されている窓ガラス５の表面部分が循環パイプ６を介して分配通路８に供給される圧縮空気によって急速に冷却される。分配通路８を離れた圧縮空気は孔４によって窓枠５の被覆された部分の上に案内されこれらの部分を急速冷却する。窓枠５の縁部分に正しい焼入れを行うためには、例えば供給された４バールの圧縮空気の圧力で十分であることがわかっている。
【００１７】
残部に関し、成形フレーム１は公知ように図２と図３に見られるような先のとがったピン１０に固定されたガス透過性の金属繊維９の網で被覆される。
【００１８】
成形フレームが分配通路８から熱的に絶縁されるのを保証するため、分配通路は成形フレームから０．５〜３mm離して取付けられる。この熱絶縁はしたがって成形フレームがより迅速に加熱されまたより迅速に冷却されるようにする。これは例えば曲げ及び焼入れ装置のサイクル時間が比較的短い時に有利となる。
【００１９】
図４は成形フレーム１の他の実施態様を示す。分配通路８は前の実例と同じように作られているが、成形フレーム１は金網の複合パネルで構成され、これらパネルは例えば登録商標“Ｈａｖｅｒ Ｐｏｒｏｓｔａｒ”のもとに市場で入手可能である。この種の金網の複合パネルは高温に耐える多数の厚さの鋼の金網から形成されまた焼結により相互に一体に接合される。金網の個々の部材がワイヤの規格に依存して選択されるため、ワイヤの間隔と隙間の形状とはガス透過性、多孔性、孔の分布、及び表面の性質のような複合パネルの特性を精密に決定できるようにする。窓ガラス５に対面する表面はできるだけ滑らかでなければならず、すなわちワイヤができるだけ細く隙間の幅が小さい金網から形成しなければならない。一方において、下側層の金網の厚さは漸進的に広くなる隙間を有するのが有用である。ガス透過性は、隙間が成形フレームに孔を形成しこれらの孔を介して成形フレームで被覆された窓ガラス５の表面部分が圧縮空気の供給による追加の冷却作用を受けまた熱い周囲の空気が成形フレーム１を加熱するため吸い出されるように、選択される。
【００２０】
より良好な熱絶縁を得るため、窓ガラス５と接触するようになる成形フレームの表面はそれ自体公知の０．２から１mmの厚さのセラミック被膜１１を含むことができる。セラミックの被膜１１は好ましくは２酸化ジルコニウムで構成される。まず第１に成形フレームの表面上に結合層を載置するのが有利である。この種の結合層は例えばニッケルアルミニウム合金又はニッケル−クロム−アルミニウム合金からなるものとすることができる。結合層とセラミック被膜とはプラズマ噴霧又は溶射金属被覆方法を用いて付与される。被膜形成工程の間成形フレーム１のガス透過性が維持されるのを保証することが必要である。これは仕上った成形フレーム上で被膜形成作用を行うことによって得られ、圧縮空気が同時に分配通路に射出されそして成形フレームの表面の孔を経て出て行き、それによりこれらの孔が被膜形成作用の間塞がらないようにする。
【図面の簡単な説明】
図面において
【図１】 本発明の成形フレームの斜面図である。
【図２】 図１の一部（IIで示す部分）の拡大図である。
【図３】 図１のIII −III 線による断面図である。
【図４】 図１のIII −III 線による成形フレームの他の実施態様の断面図である。

Claims (12)

1. 曲げ温度に加熱された窓ガラスが水平の位置で成形フレームを用いて所望の形状に曲げられ、曲げられた窓ガラスの両側面の全表面が次に前記成形フレーム上で曲げ部署に続く焼入れ部署の中で、吹出しノズルが設けられた吹出し箱を用いて冷却空気を吹きつけることにより、急速に冷却される、窓ガラスを曲げかつ焼入れする方法において、窓ガラスの全表面が急速に冷却されている間、成形フレーム（１）によって被覆された窓ガラス（５）の縁部分が、適当な供給源から成形フレームを貫通する開口（４）へと吹き出される吹出し箱と吹き出し箱との間に存在する周囲の圧力より高い圧力の圧縮空気からなる冷却空気の追加の吹きつけを受けることを特徴とする窓ガラスの曲げ及び焼入れ方法。
2. 成形フレーム（１）が、曲げ温度に加熱された窓ガラス（５）と接触する前に、成形フレームに穴あけされた開口を通って吸い出される周囲の熱空気によって加熱されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 分配通路（８）が成形フレーム（１）の周縁の少なくとも一部に沿って取付けられ、また開口が分配通路（８）から成形フレーム（１）を通って窓ガラスが載る成形フレームの表面に直接通じていることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法を実施する成形フレーム。
4. 分配通路（８）が成形フレーム（１）の下側に位置していることを特徴とする請求項３に記載の成形フレーム。
5. 分配通路（８）が、成形フレーム（１）の外側に位置していることを特徴とする請求項３に記載の成形フレーム。
6. 成形フレーム（１）に直接接して位置している分配通路（８）が成形フレーム（１）に接続されていることを特徴とする請求項３から５に記載の成形フレーム。
7. 分配通路（８）が成形フレーム（１）から０．５から３mmの距離で位置し成形フレームから熱絶縁されるようにしていることを特徴とする請求項３から５に記載の成形フレーム。
8. 成形フレーム（１）が孔（４）のあけられた金属プレートからなることを特徴とする請求項３から７のうちの１項に記載の成形フレーム。
9. 成形フレーム（１）がガス透過性の金網の部分から形成された複合材料からなることを特徴とする請求項３から７のうちの１項に記載の成形フレーム。
10. 成形フレームを形成する複合材料が、焼結により共に接合されかつ種々の幅の隙間を有する金網の数個の重ね合わされた部分で構成され、その上側層が微細の網目からなっていることを特徴とする請求項９に記載の成形フレーム。
11. 窓ガラスが載る成形フレーム（１）の表面が、高温に耐えかつガス透過性の金属繊維の網目、織成又はフエルトの織布で被覆され、個々の繊維は５から１マイクロメートルの直径を有していることを特徴とする請求項３から１０のうちの１項に記載の成形フレーム。
12. 窓ガラスを担持する成形フレーム（１）の表面が、アルミニウムオキシナイトライド、シリコン−アルミニウムオキシナイトライド、チタン酸アルミニウム又は２酸化ジルコニウムのセラミック被膜（１１）で被覆されていることを特徴とする請求項３から１１のうちの１項に記載の成形フレーム。

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