JP6770201B2 - ガラスペインの熱による強化処理のための強化処理フレーム - Google Patents

Description

本発明は、ガラスペインの熱による強化処理のための強化処理フレーム、及びこの強化処理フレームを使用した強化処理方法に関する。

ガラスペインの熱硬化は、長い間知られている。これは、しばしば、熱による、プレストレス又は強化処理（テンパリング）とも称される。ほんの一例として、１９４０年代から１９５０年代にかけての特許文献である、独国特許出願公開第７１０ ６９０ Ａ号公報、独国特許第８０８ ８８０ Ｂ号明細書、独国特許出願公開第１ ０５６ ３３３ Ａ号公報が挙げられる。軟化温度の直下まで加熱されたガラスペインに空気流を衝突させて、ガラスペインに迅速な冷却（クエンチング）をもたらす。この結果、ガラスペインには特徴的な応力プロファイルが生じ、ここで、ガラスの表面では圧縮応力が優位に働き、ガラスの中核部では引張応力が優位に働く。このことは、２つの観点から、ガラスペインの機械的特性に影響を与える。第一に、このペインは破壊安定性が向上し、かつ硬化されていないペインよりも高い負荷に耐えることができる。第二に、引張応力が働く中心部分への穿通後のガラスの破損（おそらくは、先の尖った石による損傷や、鋭い非常用ハンマーによる意図的な破壊によるもの）は、先の鋭い大きな破片の形態では起こらず、むしろ小さく尖っていない破片の形態で起こり、けがをする危険性を著しく減少させる。上記の特性によって、熱によって強化処理したガラスペインは、いわゆる「単層ペイン安全ガラス」として、特に、リアウィンドウ及びサイドウィンドウとして、乗り物の部門で使用されている。

強化処理の間、いわゆる「ブローボックス」（クエンチボックス、クエンチヘッド）が使用され、このブローボックスに、強力なファンによって空気流が供給される。ブローボックスの中で、空気流は、それぞれの場合に、ノズルバーを備えている様々なチャネルに分割される。ノズルバーは、ガラスペインに向かっており、ブローボックスによって分配される空気流を、ガラスペインに衝突させる吹き込み開口部、又はノズル開口部の列を有する側面を有している。ガラスペインは、典型的には、上部ブローボックスと下部ブローボックスの間に移送され；その後、これらのブローボックスは、互いに近づけられ、かつ強化処理のためにペインの表面に近づけられる。この２つのブローボックスを有する装置全体は、しばしば、強化処理ステーションと呼ばれる。

強化処理の間、ガラスペインは、いわゆる「強化処理フレーム」上に積載され、かつ移送される。強化処理フレームは、それぞれのペインの形状に適合しており、通常は、交換可能なように移送ラックにつるされている。強化処理フレームは、典型的には、移送ラックに取り付けられた運搬フレーム、及びガラスペインをその上に置く支持フレームを含む。運搬フレーム及び支持フレームは、複数の調整ネジで互いに結合されていて、それぞれのペインの湾曲に、支持フレームの形状をきちんと合わせることができるようになっている。この目的のために、調整ネジが、フレームの外周全体にわたって、ある一定の間隔で割り当てられており、それによって、調整ネジを伴う支持フレームのそれぞれの領域の高さを正確に調節することができるようになっている。

通常の強化処理フレームでは、運搬フレームと支持フレームは、互いに重なって配置されている。このため、強化処理のときに２つのブローボックスの間に配置される全体としての構造は、丈が高いものとなる。これは、ブローボックス間の最小距離、ひいては、ブローボックスと、それぞれの場合にこれに対応するペインの表面との間の最小距離をもたらす。ここで、この最小距離は、この距離よりも小さな距離にすることを不可能にするものである。このことによって、ペインの表面からブローボックスまでの距離に実質的に依存する、強化処理効率が、制限される。この種類の強化処理フレームが、例えば、米国特許第５，１１８，３３５号明細書又は国際公開第２０１２／０４９４３３ Ａ１号から知られている。

また、例えば、米国特許第４，５５６，４０８号明細書又は米国特許第５，４７２，４７０号明細書から、運搬フレームと支持フレームとが、局所的にオフセットしている強化処理フレームも知られており、ここでは、平面図で、支持フレームは、完全に運搬フレーム内に配置されている。そのような原理によって、調整ネジを有する運搬フレームを外側に置いたままにする一方で、ブローボックスの間に支持フレームのみを配置することができ、ここで、ブローボックスの間の空間から外に向かって延在する接続要素によって、支持フレームは調整ネジに接続されている。その結果、ブローボックス間の最小距離を減少させることができ、強化処理効率を向上させることができる。より高い強化処理効率は、より高い引張力を生じさせることができ、又はエネルギーを節約しながら、所与の強化処理プロファイルを作り出すことができる。しかしながら、運搬フレームと支持フレームとが局部的に分離していると、調整ネジを使用する支持フレームの形状の調節について、感度が低くなることをもたらすことが判明している。調整ネジが一回転すると、支持フレームの形状により小さな変化が生じ、それによって、支持フレームは、ペインの湾曲にさほど効果的には適合しなくなる。

本発明の目的は、ブローボックス間の距離を小さくすることを可能にする、改善された強化処理フレームであって、この強化処理フレームを使用しても、支持フレームの形状を効果的に調節可能であるような、強化処理フレームを提供することである。

この目的は、独立請求項１に従う強化処理フレームに基づき、本発明により達成される。好ましい実施態様は、従属請求項の記載から明らかである。

強化処理フレームは、熱による強化処理の間に、ガラスペインを積載し、かつ移送するために、長い間使用されてきた。これは、フレーム状又はリング状の装置の上に、ガラスペインの周縁側端部が置かれ、このフレーム状又はリング状の装置は、典型的には移送ラックの上に、交換可能なように取り付けられていることを意味するものと理解される。強化処理フレームは、強化処理するガラスペインの種類の、それぞれの形状に適合しているので、同じ移送ラックを異なるペインの種類のために使用することができ、ここで、ペインの種類の変更に伴い、強化処理フレームのみを交換する必要がある。しかしながら、移送ラックの形状を、ペインの種類におおよそ合わせることが通常でもあり、それによって、強化処理するそれぞれのペインの種類は、移送ラックそれ自身の特定の種類に対応している。

ガラスペインの熱による強化処理のための、本発明による強化処理フレームは、運搬フレーム及び支持フレームを含む。支持フレームは、複数の接続要素を介して運搬フレームに結合されており、かつ平面図で、支持フレームは、運搬フレームの完全に内側に配置されている。したがって、運搬フレームが、支持フレームを完全に取り囲みながら、運搬フレームと支持フレームとが、互いに対してオフセットして配置されている。運搬フレームと支持フレームは、このため、いわば空間的に分離されており、かつ運搬フレームと支持フレームの間の空間を橋渡しする接続要素を介して、運搬フレームと支持フレームは互いに結合されていて、ここで、この接続要素は、それぞれの場合に、好ましくは、空間を節約する取り付けネジによって支持フレームに接続されており、かつ調整ネジによって運搬フレームに接続されている。したがって、強化処理の間に、ガラスペインと一緒になった支持フレームのみを、ブローボックスの間の空間に配置することができ、その一方で、調整ネジと一緒になった運搬フレームを、外側に残すことができる。その結果、ブローボックスをペインの表面に近づけることができ、強化処理効率を高めることができる。

調整ネジは、運搬フレームに対して、支持フレームを伴う領域を上昇又は降下させるために使用される。調整ネジを上昇又は降下させることによって、２つの隣り合う調整ネジによって範囲を定められる支持フレームの領域は、形を変える。調整ネジ（及び接続要素）が、支持フレームに沿って多く存在すればするほど、その形状をより正確に調整することが可能となる。

運搬フレームの内側の支持フレームの配置は、平面図としての場合でのみ言及する。すなわち、これら２つのフレームを、同じ高さの平面に配置する必要はない。支持フレームと運搬フレームが、共通する平面上へ突出する場合には、支持フレームの突出部分は、運搬フレームの突出部分の完全に内側に配置される。

本発明に照らして、「支持フレーム」及び「運搬フレーム」との用語は、例えば、ガラスペイン全体と接触することになる、全面が作用表面の装置ではなく、フレーム状又はリング状の装置としての、それらのフレームの基本的な形状を記述するために使用されている。「フレーム」は、必ずしも連続するものである必要はなく、不連続な部分を有することもできる。

支持フレームは、典型的には、複数のストリップ状の金属シート片から構成されるが、基本的に、ワンピースのものとして実施することもできる。支持フレームは、上部主面、この上部主面と反対側の下部主面、並びにこれらの主面間に延在する少なくとも２つの側端部、すなわち、目的とする使用時にガラスペインの方を向いている前端（前側の端部）、及びガラスペインとは反対側を向いていて、運搬フレームの方を向いている後端（後側の端部）を有している。支持フレームが多数の小区分（サブセクション）から構成されている場合には、小区分のそれぞれは、さらに２つの端面を有する。

支持フレームの上部主面は、強化処理するガラスペインを置くために提供され、もっと正確に言えば、ガラスペインの周縁端部領域、特に、ガラスペインの周縁側端部を置くために提供される。したがって、目的とする使用時に、支持フレームの前端は、ガラスペインよりも下に位置し、その中心の方向を向いている。上部主面の平面図において、使用目的で強化処理するガラスペインの周縁側端部の位置に相当する、上部主面上のガラスペイン接触線を定義することができる。このガラスペイン接触線は、典型的には、前端に隣り合う上部主面の半分側の範囲内に配置される。したがって、上部支持面を、その幅に沿っておおよそ二等分に分割することができ、ここで、前端に隣り合う半分は、ガラスペインを支持するのに役立ち、後端に隣り合う半分は、運搬フレームへの取り付けに役立つ。

本発明によれば、支持フレームは、その後端に導入されており、かつ隣り合う接続要素間に配置されている凹部を有している。言い換えれば、支持フレームの後端は直線的ではなく、隣り合う接続要素間（又は接続要素を取り付けるための支持フレームに提供されるネジ穴の間）に、凹部、切込み、又はカットバックを有している。本発明に照らして、「凹部」とは、典型的には接続要素と重なり合う領域の、典型的には周期的に生じていて、主に突出している後端の領域を結んだ線から生じる仮定の側端部に対する、切込み又はカットバックを意味する。好ましくは、それぞれの場合において、後端は、接続要素と重なり合う領域に、直線的な部分を有しており、この部分の全体は、それに対して凹部が定義される仮定の側端部に相当する線内にある。

本発明は、支持フレームの構造を、いわば弱くすることによって、支持フレームの調節機能を向上させることができる、という認識に基づくものである。本発明によれば、これは、凹部によって達成される。その結果、支持フレームは、より柔軟であって、さほど固いものではなく、それによって、調整ネジの調節に対してより敏感に反応するようになっている。したがって、支持フレームは、ガラスペインの湾曲した形状により効果的に適合することができる。このことは、本発明の主要な利点である。さらに、この凹部は、強化処理の間の空気流に対向する流れ抵抗を減少させ、これは、強化処理効果にとって有利である。加えて、強化処理フレームの全材料を減らし、それによって、蓄積される熱をより少なくすることができる。

本発明による効果は、もちろん、支持フレームができるだけ多くの凹部を有するとき、すなわち、それぞれの場合において、隣り合う接続要素の各ペアの間に、少なくとも一つの凹部が配置されているときに最も顕著である。しかしながら、本発明の概念は、より少ない凹部を有することによっても実現することができる。有利な実施態様では、隣り合う接続要素の、少なくとも５０％の間に凹部が配置されており（これは、隣り合う接続要素のすべてのペアのうちの、少なくとも５０％が、その２つの接続要素間に凹部を有していることを意味する）、好ましくは、少なくとも７０％の間に、特に好ましくは少なくとも８０％の間に、特に最も好ましくは少なくとも９０％の間に、特には１００％で、凹部が配置されている。このことはまた、本発明による凹部が装備される支持フレームの部分についてのみ想定される。したがって、支持フレームは、さほど調節する必要がなく、かつ通常に実施されている領域に加えて、ペインの形状に応じて、調節能力を有していなければならず、かつその結果として、凹部を装備している領域を有するように実現することができる。この場合は、上述の好ましい割合は、本発明に従って実施される領域についてだけのことを指している。

支持フレームの幅は、好ましくは１０ｍｍから１００ｍｍまで、特に好ましくは２０ｍｍから８０ｍｍまでである。特に有利な実施態様では、支持フレームは、最大で５０ｍｍ、好ましくは２０ｍｍから４０ｍｍまでの非常に小さい幅を有する。この結果、支持フレームの柔軟性が高まり、したがって、その調節機能がさらに向上する。さらに、空間及び材料を節約することができる。「幅」という用語は、前端と後端の間にあって、これらの端部に垂直な、上部主面及び下部主面の短い寸法を指す。

支持フレームは、好ましくは１ｍｍから１０ｍｍまで、特に好ましくは２ｍｍから５ｍｍまでの厚さを有する。「厚さ」という用語は、上部主面と下部主面の間にあって、これらの主面に垂直な、前端及び後端に沿った寸法を指す。厚さは、支持フレームを形成する金属シートの材料の厚さとも呼ぶことができる。

支持フレームは、好ましくはアルミニウム又は鋼を含み、好ましくは、こうした材料でできている。これらの材料は、容易に加工することができ、それによって、支持フレームを有利に製造できるようになっており；かつ長期間の使用において支持フレームの有利な安定性、特に温度安定性をもたらすことができる。本発明による強化処理フレームの製造時の、支持フレームの加工は、典型的には、支持フレームを望ましい三次元の形状に曲げること、及び本発明による凹部及び任意のその他の切り欠き又は設計要素を、例えば、レーザー切断又はウォータージェット切断を使用して導入することを含む。

凹部の形状に関しては、基本的には何の制約もなく；個別の場合の必要条件によって、例えば、審美的な基準によっても、当業者が選択することができる。例えば、凹部は、矩形状、三角形状又は円形状の部分の形状を有することができ、これらの形状の組み合わせを有することもできる。

凹部の深さは、好ましくは、支持フレームの幅の、少なくとも１０％、特に好ましくは、少なくとも２０％である。有利な実施態様では、この凹部は、支持フレームの幅の、１０％から７０％まで、好ましくは、２０％から５０％までの深さを有する。典型的な幅を有する支持フレームで、凹部の深さは、例えば、５ｍｍから２０ｍｍまでである。「深さ」という用語は、凹部が、仮定的なもとの後端から出発して、支持フレームにわたるまでの距離がどのくらいか、ということを意味する。

有利な実施態様では、凹部は、隣り合う接続要素間の距離の、少なくとも５０％、好ましくは少なくとも７０％、特に好ましくは少なくとも９０％の幅を有している。これは特に、支持フレームの調節機能のために有利である。特に有利な実施態様では、凹部の幅は、隣り合う接続要素間の距離の、１００％とすることができる。凹部の幅は、支持フレームの幅に実質的に垂直に測定される。この幅が、その深さ全体にわたって一定でない場合には、その最大値を基準として用いる。

特に有利な実施態様では、凹部の幅は、深さが増加するにつれて、好ましくは連続的かつ単調に、減少する。これは、調整ネジを用いた支持フレームの調節の間中に、力の特に均一な分布を有利にもたらす。凹部は、特に好ましくは、湾曲した、又は弓なりに曲がった輪郭を有する。これは、残存する側端部に、いわば、波状の道筋を生じさせ、本発明者らが見出したように、このことは特に良好な結果をもたらす。この場合に、幅は、凹部のない仮定的な後端で測定され、すなわち、典型的には隣り合う接続要素の領域に配置されている凹部を画定する、最も離れて突出する位置の間を結ぶ線に沿って測定される。凹部は、湾曲部分について一定の半径を有する湾曲した輪郭（円形部分の場合）；湾曲部分について変化する半径を有するが、湾曲の方向が同じである湾曲した輪郭（例えば、楕円部分のような場合）；又は湾曲部分について変化する半径を有しており、かつ湾曲の方向も変化する湾曲した輪郭（余弦関数で近似して記述できるような形状の場合）を有することができる。余弦の凹部は、特に有利な力の分布をもたらし、有利に製造されかつ処理することができる、特になだらかな波形のプロファイルをもたらすので、最も好ましい。

もちろん、すべての凹部が、上述した設計を有することが特に有利である。しかしながら、これらの利点は、一部の凹部のみが本発明に従って実施されているときであっても明らかである。有利には、凹部の少なくとも５０％が、上記の好ましい設計を有し、好ましくは少なくとも７０％、特に好ましくは少なくとも９０％、及び特に最も好ましくは１００％が、上記の好ましい設計を有する。

接続要素は、それぞれの場合に、第一の取り付け部分、第二の取り付け部分、及びこれら２つの取り付け部分の間に延在する接続部分を有している。第一の取り付け部分は、支持フレームと重なり合っており、好ましくは、第一の取り付け部分中のネジ穴に導入されるネジ（取り付けネジ）を用いて、支持フレームに接続されている。第二の取り付け部分は、運搬フレームと重なり合っており、好ましくは、第二の取り付け部分中のネジ穴に導入されるネジ（特に、調整ネジ）を用いて、運搬フレームに接続されている。

接続要素の長さと幅の部分は、個々の場合の必要条件によって、当業者が自由に選択することができる。したがって、もちろん、取り付け部分の長さと幅は、使用されるネジの大きさを考慮に入れなければならない一方で、接続部分の長さは、運搬フレームと支持フレームの間の望ましい距離に実質的に依存する。

平面図における、運搬フレームと支持フレームの間の距離（より正確には、同じ面にある突出部分間の距離）は、例えば、１ｃｍから１５ｃｍまで、好ましくは３ｃｍから１０ｃｍまでである。この領域では、この距離は、運搬フレームをブローボックス間のスペースの外に置いたままにすることができるほど十分に大きいが、その一方で、過度に長い接続要素の、てこの効果が、支持フレームの安定性に悪影響を及ぼすほどまでは大きくない。さらに、過度に長い接続要素は、支持フレームの調節機能に悪影響を与える。

有利な実施態様では、第一の取り付け部分及び第二の取り付け部分は、接続部分に対して広くなっている。したがって、一方では、支持フレーム及び運搬フレームの取り付けのための広い支持面との安定な接続が保証され；その一方で、運搬フレームと支持フレームの間のスペースに主に又は完全に配置される接続部分は、有利には狭く、その結果、材料及び重量を節約することができ、かつ強化処理効果に重要な空気の循環を、それほど損なうことがない。好ましくは、この２つの取り付け部分の幅は、２０ｍｍよりも大きく、接続部分の幅は、２０ｍｍよりも小さい。

別の有利な実施態様では、第一の取り付け部分及び接続部分は、実質的に同一の幅を有しており；かつ第二の取り付け部分は、対照的に広くなっている。したがって、接続要素上の支持フレームのための支持面は、さらに減少しており、このため、接続要素は、支持フレームをあまり安定化しない。その結果が、さらにいっそう敏感な調節機能である。好ましくは、第二の取り付け部分の幅は、２０ｍｍよりも大きく、かつ接続部分及び第一の取り付け部分の幅は、２０ｍｍよりも小さい。

例えば、接続要素は、鋼又はアルミニウムでできていてよい。隣り合う接続要素間で共有する間隔は、好ましくは、５ｍｍから１００ｍｍまで、特に好ましくは、１０ｍｍから５０ｍｍまでである。この結果、有利な安定性及び調節機能が達成される。「間隔」という用語は、互いに向き合う接続要素の境界の間の距離を指し、すなわち、運搬フレームと支持フレームの間の中心部で測定した、接続要素間の自由なままになっているスペースの幅を指す。

もちろん、全ての接続要素が、上記の好ましい態様を有することが特に好ましい。しかしながら、これらの利点は、一部の接続要素のみが本発明に従って実施されているときであっても明らかである。有利には、接続要素の少なくとも５０％が、上記の好ましい態様を有し、好ましくは少なくとも７０％、特に好ましくは少なくとも９０％、及び特に最も好ましくは１００％が、上記の好ましい態様を有する。

支持フレームは、強化処理するガラスペインの輪郭に実質的に対応する形状を有している。したがって、支持フレームの形状は、通常の自動車のウィンドウペインの形状に相当するものであり、平面図で、おおよそ多角形の、例えば、矩形、台形、又は三角形であり、その側端部は、最も厳密な意味での多角形と比べると、しばしば、わずかに湾曲している。支持フレームは、典型的には、それぞれの場合に、多角形の一つの側面に伴う、多数の小区分から構成されている。矩形又は台形のペインの場合には、支持面は、矩形又は台形の形状と組み合わせた、例えば、四つの直線状の又はわずかに湾曲した部分から構成されている。

支持フレームの小区分のそれぞれを、それ自身の特定の接続要素を介して、運搬フレームに接続することができる。好ましい実施態様では、隣り合う小区分は、共通の接続要素を有しており、この共通の接続要素によって、隣り合う小区分が、運搬フレームに接続している。共通の接続要素は、例えばＨ形であって、この共通の接続要素を、運搬フレーム上に２つのネジで取り付け、かつそれぞれの場合に、支持フレームの各小区分に１つずつのネジで取り付けることができる。共通の接続要素は、有利には、おおよそＹ形であって、運搬フレームに接続する１つのアーム、及び支持フレームの隣り合う小区分の一つにそれぞれ接続するその他の２つのアームを有している。接続要素は、単一の調整ネジのみを有するので、互いに向き合う２つの小区分の末端は、一緒になって調節することができるのみであり、それによって、調節の自由は制限されている。しかしながら、この場合の利点は、著しく向上した安定性にある。特に、支持フレーム１の破壊振動を回避することができる。

好ましい実施態様では、強化処理フレームは、複数の別個の接続要素、及び一の共通する接続要素に隣り合う支持フレームの複数の小区分を交換することを可能にするのに適している。この目的のために、運搬フレームは、隣り合う小区分のための２つの別個の接続要素（２つのネジ穴）、及び共通する、好ましくはＹ型の接続要素（１つのネジ穴）のためのネジ穴の両者を有する。

有利な実施態様では、本発明による凹部に加えて、支持フレームは、ホール又は通路とも呼ばれる、さらなる開口部を有しており、この開口部は、使用目的で、強化処理するガラスペインの縁が、この開口部の上に載るように配置される。開口部は、好ましくは、開口部間の距離を可能な限り最も狭くしながら、支持フレーム全体に沿って配置される。ガラスペインは、開口部間の支持フレームの領域によって支持され、この開口部はできるだけ小さいものとして選択することができる。開口部は、空気循環を可能にし、これは、強化処理効率にとって有利である。加えて、この開口部を受けて、ガラスペインの側端部を、空気に直接衝突させることができ、この手段によって、ペインはより均一に冷却され、強化処理したガラスペインにとって厄介な、いわゆる「端部の応力」を回避することができ、したがって、その安定性を向上させる。

前端及び／又は後端は、局所的に限定された突出部を有することができる。これらの突出部は、議論されている縁部の３０％未満を構成すべきであり、すなわち、この縁部の位置を実質的に決定するものではない。このような突出部は、例えば、支持フレーム上の織物を引き延ばすために役立つことができる。

本発明はまた、ガラスペインを、熱により強化処理するための装置を含む。この装置は、互いに向き合って配置された、第一のブローボックス及び第二のブローボックスを含み、それによって、そのノズルが、互いに向き合うようになっている。ブローボックスは、間隔をあけて配置され、それによって、これらの間にガラスペインを配置することができるようになっている。典型的には、第一のブローボックス（上部ブローボックス）のノズルは下を向いており、かつ第二のブローボックス（下部ブローボックス）のノズルは上を向いている。したがって、これらのブローボックスの間の水平位置で、ガラスペインを有利に動かすことができる。

ブローボックスを用いて、ガラスペインの表面をガス流と衝突させることができ、それによって冷却することができる。ブローボックスは内部中空空間を有しており、ガス供給ラインを用いて、この中へガス流を導入することができる。ガス流は、典型的には、一つのファン、又は連続して接続された複数のファンによって作り出される。この中空空間から出発して、ガス流は、複数のチャネルに分割され、それぞれのチャネルは、複数のノズルを有している、いわゆる「ノズルバー」で終わり、このノズルバーを介して、ガス流はブローボックスを出ることができる。したがって、ブローボックスは、ガス供給ラインからのガス流を、チャネル及びノズルを介した比較的小さな断面によって分割し、大きな活動領域にする。ノズル開口部は、個別のガス出口点を構成し、しかしながら、この出口点は多数存在し、かつ均一に分布しており、それによって、ガラスペインの表面のすべての領域が、同時かつ均一に冷却され、ペインに均質な強化処理を与えられるようになっている。

この装置は、また、好ましくは、第一及び第二のブローボックス間の距離を変更する手段を含む。したがって、ブローボックスは、互いに近づけかつ遠ざけるように、相対的に動かすことができる。ブローボックスをさらに離しながら、ガラスペインをブローボックス間に移動させた後で、ブローボックス間の距離、したがって、ガラスペインまでの距離を減少させ、それによって、より強力なガス流をガラス表面に発生させることができる。

ブローボックス、並びにそのガスチャネル及びノズルバーの設計は、好ましくは、強化処理するペインの形状に適合させる。一方のブローボックスのノズル開口部は、凸状に湾曲した表面に広がっており；かつ、これに向かい合うブローボックスは、凹状に湾曲した表面に広がっている。湾曲の程度は、ペインの形状によっても左右される。強化処理の間、凸状のブローボックスは、ペインの凸状の表面に向き合い；かつ凹状のブローボックスは、ペインの凹状の表面に向き合う。したがって、ノズル開口部を、ガラス表面のより近くに置くことができ、強化処理効率を高めることができる。ペインは、通常は、凹状の面を上向きにして強化処理ステーションに移送されるので、好ましくは、上部ブローボックスは凸面状であり、下部ブローボックスは凹面状である。

この装置は、また、ガラスペインを２つのブローボックスの間の中間領域へ移動させ、かつこの中間領域から再び移動させるために適した、ガラスペインを移動させる手段を含む。このために、例えば、レール、ローラー、又はコンベアベルトのシステムを使用することができる。ガラスペインを移動させる手段は、移送ラックを含み、本発明による強化処理フレームは、この移送ラックにつるされる。ガラスペインは、移送及び強化処理の間に、この強化処理フレーム上に積載される。強化処理の間に、典型的には、移送ラックは周期的に動かされ、ブローボックスのノズルが、強化処理時間の全期間にわたって、ガラスペインの同じ位置に向かわないようにする。

本発明による強化処理フレームは、２つのブローボックス間の距離をより短くすることを可能にする。好ましい実施態様では、強化処理中に、ブローボックス間の距離が近い状態では、その距離は、９０ｍｍ未満、特に好ましくは７０ｍｍ未満、特に最も好ましくは５０ｍｍ未満である。

本発明はまた、本発明による装置、及び２つのブローボックス間に配置されたガラスペインを含む、ガラスペインを熱により強化処理するための配置を含む。

また、本発明は、ガラスペインを熱により強化処理する方法を含み、ここで、
（ａ）その支持フレーム上に、加熱したガラスペインが配置されている、本発明による強化処理フレームを、第一のブローボックスと第二のブローボックスの間に移動させ、ここで、このガラスペインは、これらのブローボックスの間に面するように配置され、それによって、ガラスペインの２つの主面を、ガス流と衝突させることができるようになっている；
（ｂ）この２つのブローボックスを用いて、このガラスペインの２つの主面にガス流を衝突させ、それによって、このガラスペインを冷却する。

強化処理モールドは、好ましくは移送ラックにつるされており、ローラー、レール、又はコンベアベルトのような移動手段によってブローボックス間へ移送される。好ましくは、ガラスペインをブローボックスの間に配置した後で、ブローボックスを互いに近づける。したがって、ノズル開口部とペイン表面の間の距離を減少させ、強化処理効率を向上させる。

ガス流のペイン表面への衝突は、それぞれのブローボックスの内部中空空間にガス流を導入し、そこでガス流を分割し、かつガス流をペイン表面上に均一に分配するように導くことによってなされる。ガラスペインを冷却するために使用されるガスは、好ましくは空気である。空気は、強化処理効率を高めるための強化処理装置内で、積極的に冷却される。しかしながら、典型的には、積極的な手段で特別に温度を制御しない場合に、空気が使用される。

好ましくは、ペインの表面を、ガス流と１秒〜１０秒の期間、衝突させる。

好ましい実施態様では、強化処理するガラスペインは、ウィンドウペインに通常用いられるソーダ石灰ガラスでできている。しかしながら、ガラスペインは、例えば、ホウケイ酸ガラス又は石英ガラスなどの、その他の種類のガラスを含むか、又はこれらでできていてよい。ガラスペインの厚さは、典型的には、０．２ｍｍから１０ｍｍまで、好ましくは０．５ｍｍから５ｍｍまでである。

有利な実施態様では、本発明による方法を、初期状態では平らなガラスペインを曲げる曲げプロセスの直ぐ後で行う。曲げプロセスの間、ガラスペインは、軟化温度まで加熱される。このガラスペインが大幅に冷却される前に、曲げプロセスに続いて強化処理プロセスを行う。このために、曲げプロセス後又は曲げプロセスの最後の工程で、ガラスペインを、曲げ加工の工具から強化処理モールドへ移送する。したがって、強化処理のために、特に再びガラスペインを加熱する必要はない。

湾曲し、強化処理したペインは、特に、乗り物の分野で普及している。したがって、本発明により強化処理したガラスペインは、好ましくは、あらゆる乗り物、特に好ましくは自動車、及び特に乗用車のウィンドウペインとして提供される。

本発明はまた、陸上、空中、又は水上を移動するための交通手段における、好ましくは、鉄道乗り物又は自動車のウィンドウペインとしての、特に、乗用車のリアウィンドウ、サイドウィンドウ、又はルーフパネルとしての、本発明による方法で強化処理したガラスペインの使用を含む。

以下に、図面及び例示となる実施態様を参照しながら、詳細に本発明を説明する。図面は、概略図であり、縮尺通りではない。図面は、決して本発明を限定するものではない。

図１は、本発明による強化処理フレームの実施態様の平面図である。 図２は、図１の強化処理フレームの断面図である。 図３は、図１の強化処理フレームを使って、ガラスペインを熱により強化処理するための配置の断面図である。 図４は、本発明による強化処理フレームの実施態様の一部分の平面図である。 図５は、本発明による強化処理フレームの別の実施態様の一部分の平面図である。 図６は、接続要素３の実施態様の透視図である。 図７は、接続要素３の別の実施態様の透視図である。 図８は、本発明による強化処理フレームの一部分の平面図を示す。 図９は、調整ネジ６の操作によって定まる支持フレーム１の振れのグラフである。 図１０は、本発明による方法の実施態様のフローチャートである。

図１は、本発明による強化処理フレームの上部平面図である。強化処理フレームは、支持フレーム１及び運搬フレーム２を含んでいる。平面図において、支持フレーム１は、運搬フレーム２の完全に内側に配置されており、運搬フレーム２で取り囲まれている。運搬フレーム２及び支持フレーム１は、複数の接続要素３によって、互いに接続されている。

強化処理フレームは、複数の取り付け要素１１を用いて、移送ラック１０に取り付けられている。この目的のために、移送ラック１０は、図面からわかるとおりフレーム状の取り付け領域を有しており、取り付け要素１１が、この取り付け領域に取り付けられている。強化処理フレームの側では、取り付け要素１１が、運搬フレーム２に装着されている。取り付け要素１１は、調整ネジ又は類似する調節機能を含み、それを用いて、強化処理フレームの形状を、前もってペインの形状におおよそ合わせることができる。

強化処理の間、ガラスペインは、支持フレーム１の上に置かれ、例えば、ローラーを搭載した移送ラック１０を用いて、２つのブローボックスの間に移送され、そこで、これらのブローボックスが、ガラスペインに空気流を衝突させ、したがって、ガラスペインを急速に冷却し、その結果、強化処理がもたらされる。

説明を明確にする目的で、本発明による凹部４は、この図には描写していない。この凹部は、図４においてその詳細が明らかになっている。

図２は、図１の強化処理フレームの断面を詳細に示したものである。運搬フレーム２及び支持フレーム１は、一般的な強化処理フレームで慣例となっているように、互いの上に配置されておらず、その代わり、接続要素３によって橋渡しされているこれらのフレーム間の距離をもって、空間的にオフセットしている。接続要素３の２つの末端領域は、支持フレーム１及び運搬フレーム２がネジ穴を有するように、それぞれの場合に、ネジ穴を有している。接続要素３は、取り付けネジ５を用いて支持フレーム１に接続されており、取り付けネジは、できるだけ完全に、接続要素３及び支持フレーム１の中に沈み込んでいる。接続要素３は、調整ネジ６を用いて運搬フレーム２に接続されている。調整ネジ６によって、接続要素３のそれぞれの領域で、支持フレーム１の高さを調節することができる。付随する調整ネジ６と一緒になった複数の接続要素３によって、支持フレーム１の形状を、ペインの形状に極めて正確に合わせることができる。

支持フレーム１は、断面において、以下の４つの側面を有している：上部主面Ｉと、これに向き合う下部主面ＩＩ、並びにこの主面Ｉ、ＩＩの間に延在する前端ＩＩＩ及び後端ＩＶ。地面とは反対側を向いている、上を向いた上部主面Ｉは、図にも示されているとおり、強化処理するガラスペインＧを配置する役割を果たす。ガラスペインＧの側端部のみが、支持フレーム１と直接接触し、上部主面Ｉ上の仮想的な周縁部のガラスペイン接触線を画定し、この接触線は、前端ＩＩＩに隣接する上部主面Ｉの半分よりも内側に配置される。典型的にはガラスペインと支持フレームの間に配置される金属繊維織物は、図示していない。

図３は、ガラスペインの熱による強化処理のための、本発明による配置を示す。ガラスペインＧは、上部ブローボックス２０．１及び下部ブローボックス２０．２の間の支持フレーム１の上に配置されている。ガラスペインＧに向けられた複数のノズルを装備したブローボックス２０．１、２０．２を用いて、空気の冷却流をガラスペインＧに衝突させ、強化処理をもたらす。

接続要素３によって、運搬フレーム２から支持フレーム１を空間的に分離することの利点は、この図から容易に認識することができる。支持フレーム１のみがブローボックス２０．１、２０．２の間に配置されている一方で、運搬フレーム２は外側に残ったままである。これにより、ブローボックス２０．１、２０．２の間のスペースにおける強化処理フレームの空間要求は減少し、それによって、ブローボックス２０．１、２０．２を、互いに及びガラスペインＧにかなり近づけることができる。その結果、強化処理効率が向上する。

図４は、図１の強化処理フレームの一部分の詳細な平面図を示す。支持フレーム１は、接続要素３を介して運搬フレーム２に接続されており、接続要素３は、取り付けネジ５によって支持フレーム１に、及び調整ネジ６によって運搬フレーム２に接続されている。接続要素は、接続要素間に、共通する距離Ａをもって、例えば２０ｍｍをもって配置され、しかしながら、この距離は、必ずしも隣り合う接続要素３のすべてのペアについて、一定である必要はない。

支持フレーム１は、それぞれの場合において、隣り合う接続要素３の間に凹部４を有している。支持フレーム１が接続要素３と重なり合う領域では、後端ＩＶは先に最も突き出ており、かつ直線的な部分として実施されていて、この部分は、仮想的な「もとの」後端を定義する線内に横たわる、すべて直線的な部分を有している。その一方で、後端ＩＶには凹部４によって、切り込みが入っている。この凹部４は、支持フレーム１の構造を弱くし、それによって、調整ネジ６の高さの調節に対して、支持フレーム１が、より敏感に反応するようになっている。このことにより、強化処理するガラスペインの形状に対して、支持フレーム１の調節の効率を、有利に向上させることができる。このことが本発明の主要な利点となる。

鋼でできている支持フレーム１の幅Ｂは、例えば３ｃｍであり、かつその厚さ（材料の厚さ）は、例えば４ｍｍである。凹部４の深さｔは、例えば１ｃｍであり、幅Ｂの３分の１である。凹部４の幅ｂは、隣り合う接続要素３の間の距離Ａに相当している。この幅ｂは、仮想的な後端に沿うときに最大となり、かつ湾曲していて、およそ余弦的な凹部４を有しながら、この仮想的な後端からの距離が増加するにつれて減少する。これは、後端ＩＶに一種の波形の輪郭を生じさせ、この輪郭が特に効果的であることが判明している。

支持フレーム１はまた、前端ＩＩＩの近くに、交互の方向を向いて配置されている、しずく状の開口部７を有している。ガラス縁部との接触線は、これらの開口部７の上に延在する。一方、開口部７は、熱による強化処理の間の空気の循環を促進し、加熱された空気がより迅速に排出されるので、このことは、強化処理効率にとって有利である。他方で、開口部はまた、ガラスペインの縁部に空気流を衝突させることをもたらし、その結果、安定性を向上させる縁部の張力を生じさせる。

支持フレーム１は、また、周期的な付属突出部８を有している。金属繊維をこの付属突出部８に取り付けることができ、この金属繊維は、支持フレーム１上で引き伸ばされ、ガラスペインと支持フレーム１との直接的な接触を防止し、それによって、ガラスペインを保護し、かつ支持フレーム１をガラスペインから熱的に隔離する。図から認識できるとおり、例えば付属突出部８のように、極めて限定された位置にあって、前端ＩＩＩの位置を実質的に決定するものではない突出部は、支持フレーム１の幅Ｂの決定にあたっては考慮されない。付属突出部８は、両側に、すなわち、前端ＩＩＩ上だけでなく後端ＩＶ上にも配置することができる。

図５は、本発明による支持フレーム１の別の実施態様である。図４の実施態様とは著しく異なって、凹部４は、狭い切り込みとして実施されている。この様式でも、支持フレーム１の構造を弱くし、より効果的に調節することができるようになっている。

図６は、接続要素３の好ましい実施態様を示す。接続要素３は、第一の取り付け部分３．１、第二の取り付け部分３．２、及びこれらの間に延在する接続部分３．３を有している。第一の取り付け部分３．１は、支持フレーム１にネジで留められ；第二の取り付け部分３．２は、運搬フレーム２にネジで留められる。このために、この２つの取り付け部分３．１、３．２は、図から認識できるとおり、ネジ穴を具備している。

接続部分は、およそ１５ｍｍの幅を有している。対照的に、２つの取り付け部分３．１、３．２は、著しく広がった、およそ２５ｍｍの幅を有しており、骨のような外観を有している。広い取り付け部分３．１、３．２は、運搬フレーム２及び支持フレーム１への安定した接続を可能にする。運搬フレーム２と支持フレーム１の間のスペースに配置され、これらの間の距離を橋渡しする接続部分３．３は、取り付け部分と同じ幅を有する場合よりも、その狭い幅の設計によって、空気循環をさほど大幅には制限しない。接続部分には両側に傾斜がつけられており、それによって、ガラスが破損した場合でも、できる限り少ないガラスの破片がその上に残るようにされている。

図７は、接続要素３の代替となる好ましい実施態様を示す。第二の取り付け部分３．２及び接続部分３．３は、図６の実施態様に類似して実施されている。対照的に、第一の取り付け部分３．１は、接続部分３．３と同じ幅を有している。これは、支持フレーム１に対して、より小さな支持面を与える。したがって、この接続要素３は、支持フレーム１について、それほど目立った安定化効果を有しておらず、その結果、より単純に形を変えることができ、このため、調整ネジによって調節することができる。

図８は、本発明による強化処理フレームの角の領域、すなわち、強化処理するガラスペインの角を伴う領域を示す。ガラスペインは、例えば、おおよそ矩形の輪郭を有する自動車用のリアウィンドウである。支持フレーム１は、ワンピースで実施されておらず、４つの実質的に直線状の小区分から構成されており、それぞれの場合に、この小区分は、矩形のガラスペインの一の側面に対応しており、角で交わっている。図では、このような角の領域を描写しており、ここで２つの小区分１．１、１．２が一緒になっている。この２つの小区分１．１及び１．２の末端にある２つのネジ穴は、共通の接続要素３’にネジで留められており、この接続要素３’は、単一の調整ネジ６で運搬フレーム２に接続されている。

共通の接続要素３’は、強化処理フレーム、特に、支持フレーム１の安定性を向上させる。しかしながら、単一の調整ネジ６のみを、この２つの小区分１．１、１．２の末端のために利用できるので、支持フレーム１の形状の調節時の柔軟性は制限される。この結果、運搬フレーム２は、支持フレーム１の取り付けネジ５のためのネジ穴におおよそ向かい合った、２つの追加の使われていないネジ穴９を有している。角の領域での敏感な調節機能が特に重要であるような用途には、共通の接続要素３’を、２つに分離した接続要素３と交換することができる。

図９は、グラフを参照しながら、実施例を通じた本発明による支持フレームの効果を示したものである。

実施例
図４の本発明による強化処理フレームを製造した。機械的な検出装置を使用して、支持フレーム１の振れを、調整ネジ６の回転の関数として、開始位置に対して測定した。それぞれの場合において、調整ネジ６は、４分の１ずつの回転によって調節し、振れを測定した。測定下にある調整ネジ６と、これに隣り合う調整ネジ６との回転数の差が、それぞれの場合に、半回転となるように、２つの隣り合う調整ネジ６を再調整した。調整ネジを、一度は時計回りに調節し、また一度は反時計回りに調節して、２通りの連続した測定を実施した。

比較例
比較のために、実施例の強化処理フレームのように設計されているが、本発明による凹部４を有していない強化処理フレームを使って、同じ測定を実施した。

グラフは、支持フレーム１の振れが、本発明による実施例において、顕著により大きいものであったことを示している。したがって、本発明による支持フレーム１の場合は、調整ネジ６の同じ回転は、より大きな振れをもたらす。本発明による支持フレーム１は、このため、従来技術の支持フレームよりも、高度な感度をもって調節することができる。特に、この効果は、経験によれば、実施する上では特にしばしば起こる、（一回転までの）わずかなネジの回転であっても生じる。

図１０は、フローチャートに準拠した、ガラスペインの熱による強化処理のための本発明による方法の例示的な実施態様を示すものである。

１ 支持フレーム
１．１、１．２ 支持フレーム１の小区分
２ 運搬フレーム
３ 接続要素
３．１ 接続要素３の第一の取り付け部分
３．２ 接続要素３の第二の取り付け部分
３．３ 接続要素３の接続部分
３’ ２つの小区分１．１、１．２の共通の接続要素
４ 支持フレーム１の凹部
５ 支持フレーム１と接続要素３との間の取り付けネジ
６ 運搬フレーム２と接続要素３との間の調整ネジ
７ 支持フレーム１の開口部
８ 支持フレーム１の付属突出部
９ 使われていないネジ穴
１０ 移送ラック
１１ 移送ラック１０と運搬フレーム２との間の取り付け要素
２０．１ 上部ブローボックス
２０．２ 下部ブローボックス
Ｂ 支持フレーム１の幅
Ａ 隣り合う接続要素３の間の距離
ｂ 凹部４の幅
ｔ 凹部４の深さ
Ｉ 支持フレーム１の上部主面
ＩＩ 支持フレーム１の下部主面
ＩＩＩ 支持フレーム１の前端
ＩＶ 支持フレーム１の後端
Ｇ ガラスペイン

Claims (15)

1. 運搬フレーム（２）、及び複数の接続要素（３）を介して前記運搬フレーム（２）に結合されており、かつ前記運搬フレーム（２）の完全に内側に配置されている支持フレーム（１）を含む、ガラスペインの熱による強化処理のための強化処理フレームであって、
   ここで、前記支持フレーム（１）は、ガラスペイン（Ｇ）を設置するための上部主面（Ｉ）、下部主面（ＩＩ）、前端（ＩＩＩ）、及び後端（ＩＶ）を有しており、かつ
   前記支持フレーム（１）は、隣り合う接続要素（３）の間に配置された、前記後端（ＩＶ）に導入された凹部（４）を有している、
   フレーム。
2. 前記凹部（４）が、隣り合う前記接続要素（３）の、少なくとも５０％、好ましくは少なくとも７０％、特に好ましくは少なくとも９０％の間に配置されている、請求項１に記載の強化処理フレーム。
3. 前記凹部（４）が、前記支持フレーム（１）の幅の、少なくとも１０％、例えば、１０％〜７０％、好ましくは少なくとも２０％、例えば２０％〜５０％の深さ（ｔ）を有している、請求項１又は２に記載の強化処理フレーム。
4. 前記凹部（４）が、隣り合う前記接続要素（３）の間の距離の、少なくとも５０％、好ましくは少なくとも７０％、特に好ましくは少なくとも９０％の幅（ｂ）を有している、請求項１〜３のいずれか一項に記載の強化処理フレーム。
5. 前記凹部（４）の幅（ｂ）は、深さが増加するにつれて減少し、かつ前記凹部（４）は、好ましくは湾曲した輪郭を有している、請求項１〜４のいずれか一項に記載の強化処理フレーム。
6. 前記支持フレーム（１）が、１０ｍｍ〜１００ｍｍ、好ましくは２０ｍｍ〜４０ｍｍの幅（Ｂ）を有している、請求項１〜５のいずれか一項に記載の強化処理フレーム。
7. 前記支持フレーム（１）が、１ｍｍ〜１０ｍｍ、好ましくは２ｍｍ〜５ｍｍの厚さを有している、請求項１〜６のいずれか一項に記載の強化処理フレーム。
8. 前記接続要素（３）が、それぞれの場合において、以下を有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の強化処理フレーム：
   − 取り付けネジ（５）によって前記支持フレーム（１）に接続される、第一の取り付け部分（３．１）、
   − 調整ネジ（６）によって前記運搬フレーム（２）に接続される、第二の取り付け部分（３．２）、及び
   − 前記第一の取り付け部分（３．１）と前記第二の取り付け部分（３．２）の間に延在する、接続部分（３．３）。
9. 前記第一の取り付け部分（３．１）及び前記第二の取り付け部分（３．２）が、前記接続部分（３．３）に比べて広くなっている、請求項８に記載の強化処理フレーム。
10. 前記第一の取り付け部分（３．１）及び前記接続部分（３．３）が、実質的に同じ幅を有し、かつ前記第二の取り付け部分（３．２）が、これらに比べて広くなっている、請求項８に記載の強化処理フレーム。
11. 前記支持フレーム（１）が、多数の小区分（１．１、１．２）から構成されており、かつ隣り合う小区分（１．１、１．２）は、共通の接続要素（３）を用いて、前記運搬フレーム（２）に接続されている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の強化処理フレーム。
12. 隣り合う前記接続要素（３）間の距離が、５ｍｍ〜１００ｍｍ、好ましくは１０ｍｍ〜５０ｍｍである、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の強化処理フレーム。
13. 以下を含む、ガラスペインを熱により強化処理する方法：
    （ｉ）加熱したガラスペイン（Ｇ）が支持フレーム（１）上に配置されている、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の強化処理フレームを、第一のブローボックス（２０．１）と第二のブローボックス（２０．２）の間に移動させ；
    （ｉｉ）２つの前記ブローボックス（２０．１、２０．２）を用いて、前記ガラスペイン（Ｇ）にガス流を衝突させ、それによって、前記ガラスペイン（Ｇ）を冷却する。
14. 工程（ｉｉ）における前記ブローボックス（２０．１、２０．２）間の距離が、９０ｍｍ未満、好ましくは７０ｍｍ未満、特に好ましくは５０ｍｍ未満である、請求項１３に記載の方法。
15. 陸上、空中、又は水上を移動するための交通手段における、好ましくは、鉄道乗り物又は自動車のウィンドウペインとしての、特に、乗用車のリアウィンドウ、サイドウィンドウ、又はルーフパネルとしての、請求項１３又は１４に記載の方法で強化処理したガラスペイン（Ｇ）の使用。