JP4344478B2 - ガラス板の真空成形のためのモールド装置及び方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加熱された平坦なガラス板を真空成形するためのモールド装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
加熱された平坦なガラス板は在来、約１０インチ水柱のオーダーの真空、別言すれば約０．０２５気圧の真空を利用して、真空モールドで成形されていた。そのような真空は従前、McMasterによる米国特許第４，２２２，９６３号で開示されたような、ガスジェットポンプによって発生させていた。ブロアーもまた、ガラス板を成形する真空を提供するために利用できる。さらに、ガラス板の成形は、Nitschkeによる米国特許第４，８７７，４３７号で開示されたような、モールドの異なる領域に異なるレベルの真空を与える、分離したチャンバによっても提供できる。
【０００３】
近年導入された、加熱された平坦なガラス板を成形する方法では、Shetterlyらによる米国特許第５，３７６，１５８号に開示されているように、真空リザーバから発生させた真空インパルスを利用する。そのような真空インパルス成形は、従前利用されていたのよりもずっと大きなレベルの真空、例えば０．１気圧のオーダーの真空を利用し、これは従来ガラス板を成形するのに利用されていた真空の４倍を越える。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の１の目的は、改良されたガラス板の真空モールド成形装置を提供することにある。
【０００５】
上記目的を実行するため、本発明のガラス板の真空モールド成形装置は、曲面の成形面と内部に真空が吸引される真空チャンバとを有するモールドを含む。成形面は、真空チャンバを成形面に連通すべく、成形面にわたって配置された孔を有し、成形面上に加熱された平坦なガラス板を真空成形する。装置の真空インパルス分配器は真空インパルスチャンバを含み、その内部ではバルブ付真空リザーバからの少なくとも０．１気圧の真空の真空インパルスが発生する。複数の管が、真空インパルス分配器の真空インパルスチャンバから、成形面の限られた数の孔へと延びて、真空インパルスを提供してガラス板の成形を助ける。
【０００６】
ガラス板の真空モールド成形装置の好ましい構成においては、真空インパルス分配器はモールドの真空チャンバ内に配置され、また、管を真空インパルス分配器の真空インパルスチャンバへ連通させる側部を含む。
【０００７】
ガラス板の真空モールド成形装置の好ましい構成はまた、モールドの動きを許容しつつ、バルブ付真空リザーバと真空インパルス分配器とを連通させる、フレキシブルな導管を含む。さらに装置はまた、真空を吸引するためのガスジェットポンプと、ガスジェットポンプとモールドの真空チャンバとを連通させるための真空ダクトと、フレキシブルな導管と真空インパルス分配器とを連通させる、真空ダクト内を延通する固定した導管とを含む。真空ダクトはモールドとの摺動結合を含み、真空ダクトに対するモールドの動きを許容する。
【０００８】
本発明の他の目的は、加熱された平坦なガラス板を真空成形する改良された方法を提供することにある。
【０００９】
上記目的を実行するため、本発明による加熱された平坦なガラス板を真空成形するための方法は、モールドの真空チャンバからの真空を、孔を通してモールドの曲面の成形面に分配して、加熱された平坦なガラス板を真空成形することによって実行される。この方法では、ガラス板の成形を助けるために、真空インパルスチャンバからモールドの成形面の関連する孔へと延びた複数の管を通して、真空インパルス分配器の真空インパルスチャンバからの少なくとも０．１気圧の真空の真空インパルスを分配することを伴なう。
【００１０】
この方法の好ましい実施においては、ガスジェットポンプがモールドの真空チャンバ内の真空を吸引し、フレキシブルな導管が真空リザーバと真空インパルス分配器の真空インパルスチャンバとを連通させ、真空インパルスを吸引すると共にモールドの動きを許容する。
【００１１】
本発明の目的、特徴、及び利点は、添付図面と関連させた、本発明を実施するためのベストモードについての以下の詳細な説明から容易に明らかになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１及び図２を参照すると、全体を符号１０で示されたガラス板成形装置は、本発明に従って構成されて本発明の方法を提供する、ガラス板の真空モールド成形装置１２を含んでおり、これについては、本発明の理解を容易にするために、以下にまとめてより完全に説明する。図１に示すように、成形装置１０は、コンベア１６上に支持された成形すべきガラス板Ｇを加熱するための加熱炉１４を含んでおり、コンベアはコンベアロール１８を含んだロールタイプとして例示され、コンベアロールは好ましくは低い熱膨張率を有するように石英ガラス粒子の焼結品で作られている。装置１２はまたモールド２０を含み、これはコンベア１６の上方に配置され、下向きに向いた曲面の成形面２２を有している。モールド２０は真空チャンバ２４を有していて、その内部は、詳しくは後述するように、約８〜１０インチ水柱の真空になるように吸引される。孔２６は、図３に示すように成形面２２にわたって配置されて、図１に示す真空チャンバ２４に連通していて、加熱された平坦なガラス板Ｇを成形面上に真空成形する。
【００１３】
モールドの構成と動作を説明する前に、図２を参照しておくことで、図に示した装置のモールドで成形を実行する特有のやり方を理解することが容易になるだろう。コンベア１６とモールド２０とは断熱ハウジング３０の加熱されたチャンバ２８内に配置されていて、モールドは適当なアクチュエータ３２の動作の下で垂直に可動になっている。ガラス板Ｇが図１に示した炉１４内にて加熱された後で、加熱されたガラス板はモールド２０の下へと搬送され、それに続き、アクチュエータ３２の動作の下でモールドは下へと動いて、ガラス板に極隣接する位置となる。その後、モールド２０内には真空が吸引されるが、より詳細は後述する。コンベアの下に配列されたガスジェットポンプ３４によって、上向きのガス流れが提供され、最終的な結果として、ガラス板はコンベアから上方へと持上がって、モールドの曲面の成形面２２に係合する。アクチュエータ３２はその後、モールド２０をガラス板と共に上方へと移動させ、その後で、プレスリング３６がアクチュエータ３８により図２の右へ向けて動かされて、モールド２０の下へ移動する。その後、モールド２０が下方へと移動して、モールド成形面２２とプレスリング３６との間でガラス板をプレスする。その後で、モールド２０は上方へと移動して、それに続いて、プレスリング３６はアクチュエータ３８の動作の下で左に向って戻るように動く。その後で、冷却リング４０はアクチュエータ４２によって、冷却ガスを提供する上側及び下側の急冷ユニット４６を有する冷却ステーション４４から移動させられる。成形されたガラス板を備えたモールド２０の下に冷却リング４０を位置決めしたら、続いて、モールドを下方へと動かして、成形されたガラス板を冷却リング４０上に解放する。その後、モールドは上方へと移動して、冷却リング４０はアクチュエータ４２により右へと動いて、上側及び下側の急冷ユニット４６の間へ移動して、望みに応じて、ガラス板を焼鈍し、熱処理強化し、又は焼戻す冷却を提供する。
【００１４】
図４を参照すると、装置の真空インパルス分配器４８は真空インパルスチャンバ５０を含んでいて、その内部には、少なくとも０．１気圧の真空の真空インパルスが、図１に示したバルブ付真空リザーバから発生する。真空ポンプ５４はリザーバ５２内を真空に吸引し、バルブ５６は真空リザーバが図４の真空分配器４８に連通するのを制御する。複数の管５８は、真空インパルスチャンバ４８から成形面の限られた数の孔２６へと延びて、補助的な成形が要求される箇所におけるガラス板の成形を助けるような真空インパルスを提供する。真空インパルスは０．２５気圧の真空よりも大きいことが好ましく、約０．５気圧の真空よりも大きいことが最も好ましい。さらに、真空インパルスを加えるのは少なくとも１／２秒が好ましく、好ましくは３秒以下であり、ガラス板の斑紋やゆがみを防止するには約１¹／₂秒が最も好ましい。
【００１５】
それぞれの特定のモールドは、個々の管を用いた容易になしうるやり方で、異なる数の孔について異なる真空を適用することを要求するだろうから、補助的な真空インパルス成形を必要な箇所に提供するために、個々の管５８を準備することは、複数の孔すべてとは関連しない真空チャンバと比較して、モールドの製造を容易にする。
【００１６】
図１に示すように、真空インパルス分配器４８はモールド２０の真空チャンバ２４内に配置され、真空を分配する管５８の結合を容易にしている。この真空分配器４８は、図４に示すように、管５８を真空インパルスチャンバ５０に連通させる側部６０を有している。
【００１７】
図５に示すように、モールドの成形面２２に隣接したそれぞれの管５８の端部は、関連づけられた孔２６の拡大した内側端部６２の中に受入れられる。さらに、拡大した内側端部６２から外へ向かう孔２６は、管５８の内側直径よりも大きいサイズを有していて、真空の分配を容易にする。実際に利用される管５８は、外側直径が５／１６インチ（約０．８ｃｍ）で、内側直径が１／４インチ（約０．６４ｃｍ）で、一方、モールドの孔２６は３／１６インチ（約０．４８ｃｍ）の直径を有する。
【００１８】
図１に示すように、真空成形装置はフレキシブルな導管６４を含み、これがバルブ付真空リザーバ５２と真空分配器４８とを連通させていて、前述したようなガラス板の成形動作中におけるモールド２０の垂直な動きを許容する。ガスジェットポンプ６６は、米国特許第４，２２２，７６３号に開示されたようなタイプのもので、真空ダクト６８の上端に取付けられて、同ダクトはガスジェットポンプとモールド２０の真空チャンバ２４とを連通させる。装置の固定された導管７０は真空ダクト６８内を延通して、フレキシブルな導管６４を真空分配器４８へ連通させる。さらに、ダクト６８はモールド２０への摺動結合７２を含んでいて、アクチュエータ３２の動作の下でモールドが真空ダクトに対して動くことを許容しつつも、依然、ガスジェットポンプ６６とモールドの真空チャンバ２４との連通を提供する。
【００１９】
本発明を実行するための好ましい装置及び方法について詳細に説明したけれども、本発明に関連した技術分野の当業者は、特許請求の範囲によって定義されている本発明を実施するための、様々な代替的なデザインや実施形態を認識するだろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明に従って構成され、本発明の方法を実施するための、真空モールド成形装置を示す立面図である。
【図２】 図２は、図１の２−２線の方向から見た立面図であって、真空モールド成形装置をさらに説明している。
【図３】 図３は、図４の３−３線の方向から見た底面平面図であって、装置の真空モールドの曲面の成形面を説明している。
【図４】 図４は、図２の４−４線の方向から見た真空モールドの断面図であって、真空モールドの真空チャンバ内に配置された真空インパルス分配器を説明している。
【図５】 図５は、真空インパルス分配管と真空モールドの曲面の成形面との間の結合について説明した断面図である。

Claims (8)

1. ガラス板の真空モールド成形装置（１２）であって、
   曲面の成形面（２２）と内部が真空に吸引される真空チャンバ（２４）とを有するモールド（２０）を備え、成形面（２２）は真空チャンバ（２４）を成形面（２２）に連通させるべく該成形面（２２）にわたって配置された孔（２６）を有し、加熱されたガラス板（６）を成形面（２２）上に真空成形し、
   真空分配器を備え、該真空分配器は、真空インパルスチャンバ（５０）を含む真空インパルス分配器（４８）であり、真空インパルスチャンバ（５０）内には少なくとも０．１気圧の真空の真空インパルスがバルブ付真空リザーバ（５２）から発生し、
   真空インパルス分配器（４８）の真空インパルスチャンバ（５０）から成形面（２２）の限られた数の孔（２６）へと延びる複数の管（５８）を備え、ガラス板（６）の成形を助ける真空インパルスを提供し、各管（５８）は、真空インパルスチャンバ（５０）に連通する一端と、成形面（２２）の単一の孔（２６）に連通する他端とを有する、ことを特徴とするガラス板の真空モールド成形装置（１２）。
2. 真空インパルス分配器（４８）がモールド（２０）の真空チャンバ（５０）内に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のガラス板の真空モールド成形装置（１２）。
3. 真空インパルス分配器（４８）が、管（５８）を真空インパルス分配器の真空インパルスチャンバ（５０）に連通させる側部（６０）を含むことを特徴とする請求項２に記載のガラス板の真空モールド成形装置（１２）。
4. モールド（２０）の動きを許容しつつ、バルブ付真空リザーバ（５２）と真空インパルス分配器（４８）とを連通させるフレキシブルな導管（６４）をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載のガラス板の真空モールド成形装置（１２）。
5. 真空を吸引するガスジェットポンプ（６６）と、ガスジェットポンプ（６６）とモールド（２０）の真空チャンバ（２４）とを連通させる真空ダクト（６８）と、フレキシブルな導管（６４）と真空インパルス分配器（４８）とを連通すべく真空ダクト（６８）内を延通する固定された導管（７０）と、をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載のガラス板の真空モールド成形装置（１２）。
6. 真空ダクト（６８）はモールド（２０）への摺動結合（７２）を含み、真空ダクト（６８）に対するモールド（２０）の動きを許容することを特徴とする請求項５に記載のガラス板の真空モールド成形装置（１２）。
7. 加熱された平坦なガラス板（６）を真空成形する方法であって、
   モールド（２０）の真空チャンバ（２４）からモールド（２０）の曲面の成形面（２２）の孔（２６）を通して真空を分配して、加熱された平坦なガラス板（６）を真空成形し、
   少なくとも０．１気圧の真空の真空インパルスを、真空インパルス分配器（４８）の真空インパルスチャンバ（５０）から、真空インパルスチャンバ（５０）からモールド（２０）の成形面（２２）の関連づけられた孔（２６）へと延びた複数の管（５８）を通して、各管（５８）の一端が、真空インパルスチャンバ（５０）に連通し、他端が、成形面（２２）の単一の孔（２６）に連通する状態で、分配し、ガラス板（６）の成形を助けることを特徴とする方法。
8. ガスジェットポンプ（６６）がモールド（２０）の真空チャンバ（２４）内の真空を吸引し、フレキシブルな導管（６４）が真空リザーバ（５２）と真空インパルス分配器（４８）とを連通させて、真空インパルスを吸引すると共にモールド（２０）の動きを許容することを特徴とする請求項７に記載の加熱された平坦なガラス板（６）を成形する方法。

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