JP6454911B2 - 板状物の曲げ方法 - Google Patents
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Description
ここで、例えば、屈曲形状のガラス板については、従来から、水平状態に載置されたガラス板を、上下両側に各々配置されたバーナーによって加熱し、その後、加熱されたガラス板の一部に曲げ加工を施す技術が知られている(例えば、「特許文献1」を参照)。
しかしながら、近年、曲げ半径の小さな屈曲形状のガラス板の需要が増加する中、前述した技術では、以下の理由によって形状精度の向上化を十分に図ることが困難であった。
ここで、ガラス板の端部は、一方主面側から他方主面側への炎の回り込み等が発生するため熱源(炎)との接触量が多く、相対的に高温になり易い。これに対し、ガラス板の中央部は上記端部のような炎の回り込みが発生しないため、端部に比べて相対的に低温になり易い。
すなわち、ガラス板の曲げ予定箇所の近傍においては、端部の方が中央部に比べて加熱量が大きくなり、温度が高く、過加熱状態になりやすい。
その結果、ガラス板の曲げ予定箇所の端部が柔らかくなりすぎて、曲げ加工時に、曲げ部の端部がソリ上がる等して端部の変形量が大きくなるおそれがあった。
また、隙間の寸法を、主平板部のみを用いる場合に比べて大きく設定することができるので、加熱時に、主平板部と、板状物の端部とが膨張等して変形した場合でも、主平板部の端面と、板状物の端面とが互いに接触することを回避することが可能となる。
本実施形態における板状物1は、ガラス板である。板状物1は、例えば、ストーブのガラス窓に用いられ、曲げ加工されることによりストーブに取り付けるための取付部が形成される。
また、本実施形態における板状物1は、結晶性ガラスである。
従って、板状物1を加熱することにより、曲げ加工することが可能であるともに、結晶化させることも可能である。
なお、板状物1は、本実施形態のような結晶性ガラスに限定されることはなく、熱処理によって曲げ加工可能な性質を有するものであれば、何れのものであってもよい。
本実施形態では、板厚方向Yは、上下方向である。従って、板状物1の曲げ予定箇所2は、上下から加熱される。
上加熱部11は下方に燃焼炎11aを放出し、下加熱部12は上方に燃焼炎12aを放出する。曲げ予定箇所2は、板厚方向Yの両側から燃焼炎11a・12aを接触させられて加熱される。
遮熱板20・30が設置されることで、曲げ予定箇所2の端部2bの加熱量が抑えられる。これにより、曲げ予定箇所2における端部2bと中央部2aとの加熱量の差が小さくなる。その結果、板状物1を均質に加熱することが可能となり、曲げ予定箇所2の端部2bと中央部2aとの温度差を小さくすることが可能となる。
本実施形態では、隙間C1の寸法が寸法L1になるように構成される。寸法L1の大きさは、設計事項であり、寸法L1と端部2bの加熱量の大きさとの関係等を考慮して予め決定されている。寸法L1は、例えば、0.2mmに設定される。
主平板部31は、板幅方向Xに延びる平板状の部材である。主平板部31は、前記本加熱工程において、板状物1の曲げ予定箇所2の端部2bに対して板幅方向Xに所定寸法L2の隙間C2を有しつつ、主平板部31の端面31aと板状物1の曲げ予定箇所2の端面2cとが対向するように配置される。(図7参照)。
主平板部31においては、遮熱板20のときと同様に、隙間C2の寸法を調整することで、曲げ予定箇所2の端部2bの加熱量を調節することが可能となる。
本実施形態では、主平板部31が配置されたとき、主平板部31の上面31bと、板状物1の上面1aとの高さが等しくなる(図5参照)。これにより、主平板部31の上面31bと、板状物1の上面1aとの間に高低差がある場合に比べて、燃焼炎11aを板状物1に向けて安定的に流すことが可能となり、板状物1の加熱及び遮熱板30による加熱量の調節を安定的に行うことが可能となる。
これに対し、遮熱板30は、主平板部31と、副平板部32とによって、曲げ予定箇所2の端部2bの加熱量を抑える(図6及び図9参照)。
これにより、遮熱板30は、副平板部32が用いられるので、隙間C2の寸法L2を、遮熱板20の隙間C1の寸法L1よりも大きく設定しても、端部2bの加熱量を十分に抑えることができる(L2>L1)。
よって、遮熱板30は、隙間C2の寸法L2を大きく設定することができるので、前記本加熱工程において、主平板部31と、曲げ予定箇所2の端部2bとが膨張等して変形した場合でも、主平板部31と、曲げ予定箇所2の端部2bとが互いに接触することを回避することが可能となる。
本発明は、上記のように板状物1に急な曲げを生じさせる場合に、特に有用である。
また、加熱部11・12と板状物1との上下間隔Za・Zbが大きすぎて、燃焼炎11a・12aが板状物1に届かないような場合は、板状物1を急峻に加熱することができなくなる。
また、上加熱部11は、下向きの燃焼炎11aを放出するが、燃焼炎11aは自然な状態では上向きに燃える性質を有するので、下向きの燃焼炎11aは放出距離が短くなる。従って、焼き幅の狭い燃焼炎11aを放出して、板状物1の加熱を急峻に行うためには、上加熱部11と板状物1との上下間隔Zaを小さくしなければならず、この上下間隔Zaは15mm程度が限界である。
これに対し、下加熱部12は、上向きの燃焼炎11bを放出するので、燃焼炎11bの放出距離を長くすることができる。従って、下加熱部12と板状物1との上下間隔ZbをZaに比べて大きくすることができ、30mm程度に設定できる(Zb>Za)。
また、板厚が5mmの板状物1を用いる場合、板状物1と副平板部32との上下間隔Z2が20mm程度はないと、遮熱板30による加熱量の調節が非常に難しくなる。これは、上下間隔Z2が20mmよりも小さい場合、板状物1の温度が過度に下がってしまうからである。
また、加熱部11・12と副平板部32との上下間隔Z3は、最低5mm必要になる。これは、上下間隔Z3が5mmよりも小さい場合、遮熱板30の副平板部32の有る場所と、無い場所とで燃焼炎11a・11bが変わってしまう。これにより、安定した燃焼炎11a・11bを得ることが困難となり、加熱条件を設定することが困難となるからである。
これにより、曲げ部3aのRが10mm以下、かつ、曲げ角度θが70°以上の板状物3を形成する場合には、図7に示すような、曲げ予定箇所2の下方に、遮熱板30の副平板部32を配置する構成は採用することができる。
また、本実施形態の遮熱板30においては、所定寸法L2は1mmであり、副平板部32の対向幅Dは24mmであり、板厚Z1は5mmであり、板状物1と副平板部32との上下間隔Z2は20mmであり、加熱部11・12と副平板部32との上下間隔Z3は5mmである。
2 曲げ予定箇所
2b 曲げ予定箇所の端部
20・30 遮熱板
Claims (6)
- 板状物の端部を含む少なくとも一部を板厚方向の両側から加熱することにより、該板状物の曲げ予定箇所を加熱する加熱工程と、
該曲げ予定箇所に沿って前記板状物を70°以上曲げる曲げ工程と、
を備え、
前記加熱工程において、
前記板状物の端部に遮熱板を配置することにより、該端部の加熱量を調節する、
ことを特徴とする板状物の曲げ方法。 - 前記板状物を板厚方向の両側から燃焼炎と接触させて加熱し、
前記遮熱板は、主平板部を備え、
該主平板部の端面と前記板状物の端面とが対向するよう配置される、
ことを特徴とする、請求項1に記載の板状物の曲げ方法。 - 前記主平板部は、前記板状物の板幅方向に所定寸法の隙間を有しつつ、前記遮熱板の端面と前記板状物の端面とが対向するように配置され、
前記遮熱板は、副平板部をさらに備え、
該副平板部は、前記板状物の一方主面側において、前記板状物の端部および前記隙間をともに覆うようにして配置される、
ことを特徴とする、請求項2に記載の板状物の曲げ方法。 - 前記主平板部の少なくとも一方主面が、前記板状物の一方主面と略同一平面上に位置するように配置される、
ことを特徴とする、請求項2または請求項3に記載の板状物の曲げ方法。 - 前記板状物の一部を予め予熱する予熱工程をさらに備え、
前記予熱された前記板状物の端部に前記遮熱板を移動配置して該端部の加熱量を調節しつつ前記板状物の一部を加熱する、
ことを特徴とする、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の板状物の曲げ方法。 - 前記曲げ工程において、
前記曲げ予定箇所に沿って曲げられた前記板状物の曲げ部のRが、10mm以下である、
ことを特徴とする、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の板状物の曲げ方法。
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