JP5148269B2 - ガラス板を曲げるための装置と方法 - Google Patents

Description

本発明はガラス板を曲げるための装置と方法に関する。

曲がったガラス板は種々の用途を持つことができる。それらは特に、車、例えば自動車の窓ガラスユニットとして、フロントガラス、サイドウインドー、リヤウインドーまたはルーフとして用いられることができる。これらの窓ガラスユニットは強化されまたは積層されることができる。かかる用途のためには曲げ装置はどのような光学的欠陥も起こすことなくガラス板を正確な態様で形状付与させることが必要である。

特に、ガラス板がトンネル炉を通してローラーコンベヤ上で運ばれ、その温度がその軟化温度にもたらされ、次いでプレスステーションとも称されることがあるプレス操作を含む曲げステーションに渡される技術が知られている。曲げステーションではガラス板はガラス板の周囲に与えられるべき形状に相当する形状を持つ枠によりコンベヤから持ち上げられる。

この枠はガラス板が最初に載っているローラーの床を通過することができるように不連続的であることができるか、または好ましくは連続的であり、その場合にはコンベヤはこの場所ではローラーホイールから作られることができる。枠は次いで上型（対抗型または雄プレスとも称される）の表面に対してそれを置くためにガラス板を持ち上げる。型は枠に対して補完的であり、従ってガラス板の希望の形状に対応する。

他の変形例は同じ形式のプレス操作を含む。例えば、ガラス板はトンネルに入る前に枠上に置かれ、枠により支持されながらこの中を進む。上型へのプレスは同じ枠により、またはこれを板を持ち上げかつプレスするために交換する枠により行われる。

ある変形例では、ガラス板は上型に対してこの型を通しての吸引により付与されることができる。これは例えば型の表面にある特定の低圧を確保する手段に連結された複数のダクトにより達成される。これらのダクトは例えば減圧下の中央室と結合している。かかる配置はガラス板を吸引にさらさせ、従ってガラス板に形状付与する際の枠の移動と共働する。

プレス後、枠は再びコンベヤ水準に降下する。これらの技術に従って、枠はローラーの床の下に引込み、従ってガラス板を前記ローラーの床上に戻して置くか、または枠が板を運ぶその経路を取るかのいずれかである。

一変形例では、ガラス板が上部プレスに対してその吸引力によりまだ保持されている間に下部枠が下がり、第二“シャットル”枠がガラス板の下に配置され、そしてガラス板がシャットル上に配置されるように吸引が停止される。このシャットル枠の周囲は最終曲げ板の輪郭に対応する。

全ての場合において、曲げられたガラス板は冷却または強化ステーションに向けられる。

上述の曲げ技術の形式はプレス操作が炉の外側または少なくとも温度制御領域の外側で行われることにより特徴付けられる。従って、この形式の技術は低温法として考えられなければならず、この定義は温度調節された室の外側のプレスステーションの位置を示す。炉の外側で実施される曲げからもたらされる温度損失を補償するために上部プレスに加熱システムを配置することもまた知られている。この加熱システムは例えば加熱抵抗体であることができる。

別の曲げ技術では、プレス操作は炉内で行われる。これらのプレス機はこの場合、炉により加熱されることができる。

曲げガラスの各意匠のために二つの補完的プレス要素が作られなければならない：雄プレスとも称される中実の上型及びリングまたは雌プレスとも称される下枠が作られなければならない。

雄プレスは形状が高度に正確でなければならないブロックから形成される。更に、現在の慣行では、このプレスは板の吸引を確保するための手段またはガラス板が熱ショックにさらされるのを防ぐためにプレスを再加熱する必要があるときにプレスを加熱するための素子のような全ての機能的要素を含む。従って、実際に、この部分の機械加工は比較的複雑であり、長時間を要しかつ費用がかかる。

曲げ装置で製造される曲げガラスの意匠が別の意匠に変えられなければならないとき、雄プレス及び雌プレスもまた変えられなければならない。プレス要素を互いに対向して正しく配置するための時間及びプレスの適正温度に到達する時間を実現するために製造が停止される。この時間は特に主としてその質量による特定の熱慣性により特徴付けられる雄型の場合に比較的長い。

その態様の一つによれば、本発明は請求項１に請求されたようなガラス板を曲げるための装置に関する。他の請求項は本発明の代替及び／または好適態様を規定する。

本発明は雄プレス要素の製造と関連した費用及び時間が限定されることを可能とすることができ、かつまた、組立てラインで製造される曲げガラスの意匠が変わるときにこの要素の変更がより簡単かつより迅速であることを可能とすることができる。それはまた、雄プレスの最大部分が所定場所でかつ適切な温度のままであり、かつ雄プレスのほんの一部が取扱われかつ適当な温度にもたらされなければならないという利点を提供することができる。これらは増大する数の自動車の窓ガラスユニットが曲げられかつ増大する数の曲げ窓ガラスユニットの異なる意匠があるので、明らかな利点である。

本発明の一実施態様によれば、曲げ／プレスステーションを形成するプレス要素の一つ、好ましくは雄プレスは、少なくとも二つの別個の弾性部品により形成され、それらが互いに固定されるのに適合している。これらの二つの部品はベースと補完的形状付与表面または補完体と呼ばれる。ベースと補完体は両者が鋳鉄または耐熱鋼、すなわち高温度に耐える鋼、から作られるか、または一方が鋼からかつ他方が鋳鉄から作られるかのいずれかによって作られることができる。好ましくは両者は同じ材料から作られる。それらは硬い部品を構成する。ガラス板が与えられるべき形状を保つように取り外し可能かつ交換可能な補完体は、ベースの固定表面に固定されるのに適合した固定表面、及びガラス板に対してプレスされかつ希望の形状をそれに与えるのに適合した形状付与表面を含む。曲げ工程のこの段階で与えられたガラス板の形状は必ずしもガラス板の決定的な最終形状ではない。ガラス板はプレス後わずかに弛緩することがあるかもしれない。補完体はベースに例えばねじにより固定されることができる弾性部品である。

好ましくは、補完体はベースの熱が簡単な伝導により補完体と連通することができるようにできるだけ接触するようにベースに固定される。本発明の幾つかの実施態様ではベースと補完体の固定表面は、平坦でない及び／または不連続な表面であることができる。実際、例えば開口または溝の形の不連続はベース及び／または補完体の固定表面上に存在することができる。補完体の形状付与表面、すなわちガラス板に特別な形状を与える表面は平坦でなく、不連続であることもできる。

本発明の幾つかの実施態様では、柔軟な金属織物が雄プレスの形状付与表面を覆うことができる。これはプレス時のガラスの傷を防ぎまたは減らすことを可能とすることができる。

好ましくは、雄プレスは補完体の形状付与表面上に減圧が発生されることを可能とする手段を含む。これらの手段は雄プレス上にガラス板が引張られるのを可能とすることができ、または少なくともガラス板の雄プレスに向けての移動を助けることができる。それらはまた、雌プレスが離れるように動き、例えばシャットル枠に経路を与えながら雄プレスに対してガラス板を載せることを可能とすることができる。減圧は次いで切断されることができ、ガラス板はシャットル枠内に置かれることができる。本発明の特別な実施態様では、ベースはその中心に吸引手段に連結されている室を含む。これは室内に減圧、すなわち大気圧より低い圧力、を作るための減圧ポンプであることができる。ダクトは室と連結でき、これらはまた減圧で作動でき、形状付与表面上に開口する。そのとき開口は形状付与表面上に見ることができる。雄プレスがベースと補完的形状付与表面から形成されているとき、減圧を発生可能とするための手段はこれらの二つの部品を横切って連続的であることが重要である。好ましくは、補完体の固定表面上に存在するダクトの開口はベースの固定表面上に存在する開口と一致している。

本発明のある実施態様では、補完体はベースを全体的に覆わない、すなわち補完体の固定表面はベースの固定表面より小さい。この場合、補完体により覆われていないベースの開口を塞ぐためにベースに素子を固定することができる。好ましくは、これらの素子は耐高温ステンレス鋼板またはシートである。これに代えて、補完体自身が形状付与表面を構成しないが吸引開口を塞ぐことを可能とする部分を含むことができる。

好ましくは、ベースと補完体の間の良好なシールを確保するために、ベースまたは補完体または両者のいずれかの固定表面上に一つまたはそれより多い溝を作り、それらを固定ねじが締め付けられるときに圧縮により密封性を確保するであろう耐高温シールストリップで満たすことができる。

本発明はプレスステーションが炉中にまたは温度調節室内に設けられている場合、またはプレスステーションが炉の外側または温度制御領域の外側に設けられている場合のいずれでも適用されることができる。後者の場合、雄プレスのベースは好ましくは加熱素子を含む。これらは例えばベースの中実塊内に組み込まれた電気加熱抵抗体により形成されることができる。

本発明のある実施態様では、雄プレスは一つより多い補完的形状付与表面を含むことができ、それらは同一かまたは異なるかのいずれかである。雄プレスは例えばベースと二つの補完的形状付与表面から形成されることができる。補完体は両者ともベースに固定されるのに適合されており、ガラス板が与えられるべき形状を保つように取り外し可能かつ交換可能であり、それぞれがベースの固定表面に固定されるのに適合した固定表面を含み、かつそれぞれがガラス板に対してプレスされ希望の形状をそれらに与えるのに適合した形状付与表面を含む。雌プレスはそのときそれ自身一つより多い枠、例えば二つの枠を含むことができ、それぞれは雄プレスの二つの補完的形状付与表面の一つに補完的である。これは二つのまたは更にそれより多いガラス板が単一操作でプレスされるのを可能とすることにより組立てラインの製造を有利に増やすことができる。

本発明はまた、ガラス板を曲げるための工業的設備に関し、それはトンネル炉、炉内にまたはその外側に設けられることができるプレスステーション、ガラス板の種々の意匠の曲率を保つように種々の対をなす補完的雄及び雌プレス、及び冷却または強化ステーションを含み、プレスステーションで使用されることができる雄プレスの少なくとも一つが少なくとも二つの別個の弾性部品、すなわち互いに固定されるのに適合しているベースと少なくとも一つの補完的形状付与表面により形成されていること、及びガラス板が与えられるべき形状を保つように取り外し可能かつ交換可能である補完体が、ベースの固定表面に固定されるのに適合した固定表面、及びガラス板に対してプレスされかつ希望の形状をそれに与えるのに適合した形状付与表面とを含むことを特徴とする。従って、この設備は、プレスステーションの周囲に貯蔵されることができ、かつ交換部品の態様でプレスステーションで選択的に適切に使用されることができる全ての雄及び雌プレスを含む。この設備は単一片の伝統的な雄プレス並びに少なくとも二つの弾性部品により形成される本発明による雄プレスを使用することができる。

本発明はまた、ガラス板を曲げるための方法に関し、それは本発明による互いに対して対向しかつ補完的な二つのプレス間でプレスする工程を含む。プレス工程は炉の内側もしくは外側または温度調節室の外側のいずれかで達成されることができる。炉の外側でのプレス工程の利点の一つは作業器具への接近性が改善され、従ってそれを交換しかつ調節するのがきわめて容易であることである。組立てラインで製造されている曲がったガラス板の意匠が別の意匠に変わるとき、雄プレスを変更するのに必要なことの全てはこれを所定場所のままでベースの補完的形状付与表面を取り外し、新しい希望のガラス板の意匠に相当する別の補完体をそれに取り付けることである。

有利には、プレスが炉の外側で実施されるとき、雄プレスは加熱素子を含む。本発明によるプレス補完体がそれ自身かかる加熱素子を含むことは必要ではない。これはその製造を容易にし、その費用を減らすことができる。補完体は加熱素子を含むベースとの接触による伝導により加熱されることができる。補完体はできるだけ小型であるように設計され、従ってより迅速に加熱されることができる。それは好ましくは鋳鉄または耐熱鋼から作られ、それがベースから補完体への熱の伝導を可能とする。また、補完的形状付与表面をプレスステーション内のベース上に置く前にそれを予熱することができる。

本発明の種々の態様が今や図面に関して例としてのみ説明されるであろう。これらの例は限定的ではない。図面は縮尺どおり描かれていない。

図１：加熱素子を含む本発明による雄プレスの透視図であり、
図２：加熱素子を含む本発明による雄プレスの分解透視図であり、
図３：加熱素子を持たない本発明による雄プレスの透視図であり、
図４：吸引システムと加熱素子を含む本発明による雄プレスの概略断面図であり、
図５：吸引システムと二つの補完的形状付与表面を含む本発明による雄プレスの下からの概略図である。

実施例１
曲げられた窓ガラスが次の工程によって製造ラインで製造される。ガラス板がローラーコンベヤ上で輸送され、トンネル炉中に移動し、そこでそれはその軟化温度、例えば約６５０−６６０℃まで上昇される。プレスステーションがトンネル炉の出口に設けられている。まだローラー上のガラス板はプレスステーション中に向けられ、そこでそれはコンベヤからガラス板の周囲に与えられるべき形状に相当する形状を持つ枠により持ち上げられる。枠は連続しており、ガラス板が当初載っているローラーの床を通過する。雌プレスとも称されるこの枠はガラス板の周囲に対してプレスされ、それに希望の形状を与えるのに適合している。枠は次いでガラス板を持ち上げそれを枠に対して補完的な形状を持つ、従ってガラス板のための希望の形状に相当する上部雄プレスに対してプレスする。プレス後、下部枠はローラーの床以下の水準に再び降下し、従って今や曲がったガラス板をローラーの床上に戻して置く。これらのローラーは次いで再度起動され、ガラス板を冷却ステーションに輸送する。冷却後の組立てラインの終わりで、ガラス板は希望の最終曲率を持つ。それは一般的にプレス工程により与えられた曲率に等しくない。雄と雌プレスの間でプレスにより与えられた曲率の形状は実際、中間曲率であり、それはガラス板がわずかに弛緩されかつ冷却された後に希望の最終曲率が達成されるように正確に計算されねばならない。雄プレス１０が図１に示される。それは鋳鉄から作られた二つの別個の弾性部品：ベース１１と補完的形状付与表面１２からなる。補完的形状付与表面または補完体はベースにねじ１３により固定される。ベースは電気抵抗体１４から構成された加熱素子を含み、それらはそれを通過し、約３００−４００℃の温度をベース上に達成させる。この温度はベース内に設けられた熱電対１４により調節されることができる。補完体はベースに適合されて、それに接触しており、従ってベースは補完体を熱伝導により加熱することができ、従って補完体の温度はベースの温度に似ている。プレスは脆化点を構成するガラスに発生する低温点を防ぐために十分な温度であることが必要である。図２に見られるように、補完的形状付与表面１２は、組立てライン上で製造されている曲率意匠が変更されるとき、別の補完体で差しかえるためにベース１１から取り外されることができる。補完的形状付与表面１２はベースの固定表面１６に固定されるのに適合した固定表面１５、及びガラス板に対してプレスされかつ希望の形状をそれに与えるのに適合した形状付与表面１７を含む。固定ねじのために設けられた座１８が補完体内に見ることができる。

実施例２
曲げられた窓ガラスはプレスステーションがトンネル炉内に、すなわち約７００℃の温度を持つ環境内に設けられていることを除き、実施例１に記載されたような製造ライン上で製造される。雄プレスはこの場合、内部加熱素子を持たない。これは図３に示された雄プレスである。

実施例３
曲げられた窓ガラスはプレス工程時のガラスの移動がわずかに異なる態様で達成されることを除き、実施例１に記載されたような製造ライン上で製造される。図４に示されたこの実施例では、雄プレス１０は補完体の形状付与表面１７上に減圧の創出を可能とする手段を含む。これらの手段は減圧または少なくとも大気圧より低い圧力を創出するためのシステム（図示せず）に連結された室１９及び形状付与表面１７に向けて雄プレスを通過するダクト２０からなる。このシステムは吸引により形状付与表面に向けてガラス板を引張り及び／または形状付与表面に対してそれを保持することを可能とする。ガラス板がプレスステーションに到着するとき、減圧システムが起動され、雌プレス枠がガラス板を持ち上げると同時にガラス板は雄プレスによる吸引にさらされる。プレス後、ガラス板が上部プレスに対してその吸引力によりなお保持されている間に枠は再び降下する。シャットル枠がガラス板の下に配置され、吸引が停止され、従ってガラス板はシャットル上に配置される。曲げガラスを冷却ステーションに輸送するのはシャットル枠である。

実施例４
二つの補完的形状付与表面がベースに固定されている結果として二つの窓ガラスユニットが同時に製造されることを除き、実施例３に記載されたような製造ライン上で曲げられた窓ガラスユニットが製造される。図５は下からの雄プレスの図を示す。二つの補完的形状付与表面１２と１２′がベース１１にねじ１３により固定されている。ベースは１２５×８６ｃｍの寸法を持つ。吸引システムのダクト２０が出る開口がベースの固定表面の領域２１及び２１′に見ることができ、そこには補完的形状付与表面がない。作動時に、これらの開口はベースの固定表面上に置かれているねじ２３により固定された耐高温ステンレス鋼板２２により塞がれている。この実施例では、二つのガラス板がローラーの床上で平行に運搬され、二つの雌枠により雄プレスに対して持ち上げられプレスされる。

加熱素子を含む本発明による雄プレスの透視図である。 加熱素子を含む本発明による雄プレスの分解透視図である。 加熱素子を持たない本発明による雄プレスの透視図である。 吸引システムと加熱素子を含む本発明による雄プレスの概略断面図である。 吸引システムと二つの補完的形状付与表面を含む本発明による雄プレスの下からの概略図である。

Claims (8)

1. プレスステーションを含むガラス板を曲げるための装置であって、それが互いに補完的であるように互いに対向して配置された雄プレスと雌プレスを持つものにおいて、雄プレスが、少なくとも二つの別個の弾性部品、すなわち互いに固定されるのに適合しているベースと少なくとも一つの補完的形状付与表面、により形成されていること、ガラス板が与えられるべき形状を保つように取り外し可能かつ交換可能な補完体が、ベースの固定表面に固定されるのに適合した固定表面、及びガラス板に対してプレスされかつ希望の形状をそれに与えるのに適合した形状付与表面を含むこと、及びベースが加熱素子を含むことを特徴とする曲げ装置。
2. 雄プレスが、ガラス板を形状付与表面に対して引張り及び／または保持するために補完体の形状付与表面上に減圧を発生可能とする手段を含み、前記手段がベースと補完体の両者に含まれていることを特徴とする請求項１に記載の曲げ装置。
3. ベースが室とこの室と連結しているダクトを含み、それらの全てが吸引手段に連結されていることを特徴とする請求項２に記載の曲げ装置。
4. 補完体が、固定表面の水準でベースのダクトと連結するダクトであって形状付与表面上に開口するダクトを含むことを特徴とする請求項３に記載の曲げ装置。
5. 雌プレスが、ガラス板の周囲部分に対してプレスされ、かつ希望の形状をそれに与えるのに適合した枠であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の曲げ装置。
6. 雄プレスが幾つかの同一または異なる補完体を含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の曲げ装置。
7. 雌プレスが幾つかの枠を含み、それぞれが雄プレスの補完体の一つに補完的であることを特徴とする請求項６に記載の曲げ装置。
8. ガラス板を曲げるための工業設備であって、トンネル炉、プレスステーション、種々の対をなす補完的雄及び雌プレス、及び冷却または強化ステーションを含むものにおいて、プレスステーションで使用されることができる雄プレスの少なくとも一つが、少なくとも二つの別個の弾性部品、すなわち互いに固定されるのに適合しているベースと少なくとも一つの補完的形状付与表面、により形成されていること、ガラス板が与えられるべき形状を保つように取り外し可能かつ交換可能な補完体が、ベースの固定表面に固定されるのに適合した固定表面、及びガラス板に対してプレスされかつ希望の形状をそれに与えるのに適合した形状付与表面を含むこと、及びベースが加熱素子を含むことを特徴とするガラス板を曲げるための工業設備。