JP6806893B2 - ガラスペインを曲げ加工するための方法 - Google Patents

Description

本発明は、ガラスペインを曲げ加工するための、方法及び装置に関する。

現在の実務では、特に、自動車産業においては、ガラスペインは平らではなく、その代わりに、多様な形態で曲げ（湾曲）を有しているものが見受けられる。

一般性を喪失することなく、以下に「ガラスペイン」と記述するときには、この用語は、限定的に理解されるべきではなく、例えば、複合ガラスペインの製造において見いだされるガラスペインのような、例えば、様々なガラスペインに関するものでもあり得る。

典型的には、曲げガラスペインは、ガラスペインを適切な台に積載し、例えば６５０℃に加熱して、ガラスペインを重力の影響下に望ましい形状にすることで、及び／又はプレス、延伸、吸引のような成形を行うことによって、製造される。続いて、この曲げ加工されたガラスペインは、冷却されて、台から取り外される。

一般性を喪失することなく、追加の工程を、その前に、その間に、及びその後に、行うことができ、例えば、望ましい形状を得るために、異なる複数の方向からペインを、曲げ加工することが必要になり得る。数回にわたって、ペインが加熱されることもあり得る。言い換えれば、以下で、「炉」との用語は、広い意味に解釈され、ガラスペインを１８０℃又はそれを超える温度に、例えば６５０℃にするのに適した、又はガラスペインをそのような温度に保持するのに適した、任意の装置を含む。ここで、「炉」とは、熱的な曲げ加工のプロセス全体を意味するものと理解することができる。

ガラスペインを台から取り外した後で、その台を再び使用することができる。

このことは、曲げガラスペインの大量生産を可能にすることができる。

一の製造ラインでは、多数のガラスペインを、同時に、例えば、異なる工程段階において、それぞれの台の上に置くことができる。

ここで、例示として、本願の出願人の国際特許出願である、ＰＣＴ／ＥＰ２０１１／０７２４９２が挙げられ、その図１には、例示となる先行技術の製造プロセスについての概略的な図が示されている。

しかしながら、従来の製造方法及び従来の装置には不都合がある。

すなわち、曲げ加工されたガラスペインを取り外してから、台を再び使用するまでに、通常、台の温度は低下するために、炉の加熱出力の大きい部分、例えば、２０％は、望ましい温度に台を加熱するために使用されなければならない、ということが明らかになっている。

このことは、高い操業コストをもたらすことになるため、回避することが重要である。

さらに、曲げ加工の質が大きく変動することも明らかになっている。例えば、台の熱膨張の影響は、認知できるほどになっている。温度の低下は、台を再使用するまでの経過時間によるために、「開始温度」には、大きなばらつきがある。炉での続く加熱の間に、複数の台は、別々に膨張する。また、台は、比較的複雑な形状であることが前提となるために、熱伝導、及びその結果としての、付随する膨張は、予測することが難しい。したがって、膨張は、「開始温度」及び炉での滞留時間のみならず、台のそれぞれの構造、台の接続点などに応じて、常に異なる。加えて、「開始温度」によっては、加熱エネルギーが台を加熱することにも使用されるために、曲げ加工のための温度曲線は変化する。

しかしながら、これらの変動は、曲げの結果にも影響を及ぼし、したがって、製造された、曲げ加工されたガラスペインの質にも影響を与える。もしも曲げ加工が、あまりにも大きく逸脱するものであれば、もはや取り付けることができないか、若しくは光学的特性が悪いものとなるか、又は許容される基準値に違反したものとなるために、ペインを使用できなくなる。

日本国の特許出願である特開昭５６−２６７３４号公報から、ガラスのための移送機器を有する、ガラスの曲げ装置が知られている。このガラスの曲げ装置は、炉でガラスペインを曲げ加工するための循環方法を用いており、ここで、ペインは、台の上で炉を通過し、曲げ加工されたペインを荷下ろしした後で、炉の上方に配置されたシャフトによって、空の台は、出発地点に返送される。前記シャフトは、炉の熱い排出ガスによって加熱され、その結果、空の台は加熱される。この装置は、特有の配置を必要とするものであり、かさばる装置でもある。また、熱い排出ガスの放出を必要とする配置からの熱損失もある。

上述の状況から出発して、本発明の一つの目的は、経済的に、及び高精度で、曲げ加工されたガラスペインを提供することができる、装置及び方法を提供することである。

本発明の目的は、炉でガラスペインを曲げ加工するための方法によって達成され、ここで、この炉は、入口と出口を有する。この方法は、ガラスペインを台の上に提供する工程を有し、ここで、この台は予熱されている。この方法は、積載されているガラスペインを、曲げ加工のための炉の入口へ導入する工程、及び曲げ加工された、積載されているガラスペインを、炉の出口から排出する工程をさらに含む。別の工程では、この曲げ加工された、積載されているガラスペインを、台から取り外す。続いて、台に断熱材を導入する。この台とこの断熱材は、別の工程で、移送装置によって返送される。その後、新たなガラスペインの積載プロセスの前に、この断熱材が取り外されると、上述した工程を、循環様式で再び実施する。

この方法のある一つの実施態様では、曲げ加工された、積載されているガラスペインを台から取り外すことと、積載されているガラスペインを炉の入口へ導入することとの間で、この台は、少なくとも断続的に加熱されている。この方法の別の実施態様では、断熱材が、フードのように実施され、断熱材の導入の間に、台の上にかぶせられる。

この方法の別の実施態様によれば、台を、炉の出口の付近から、炉の入口の付近へ、６０秒未満で移送する。

この方法のさらに別の実施態様によれば、曲げ加工された、積載されているガラスペインを、台から取り外すことと、提供されたガラスペインを、炉の入口へ導入することとの間で、少なくとも断続的に、制御され／調整された、又は制御されていない台の加熱がもたらされる。

この方法のさらに別の実施態様では、台の温度が、炉へ入る前に、２００℃であるか、又は２００℃を超える。

さらに、本発明の目的は、炉で複数のガラスペインを曲げ加工するための装置によって達成され、ここで、この炉は、入口と出口を有し、この装置は、ガラスペインのための台を移送するための移送装置を含み、それによって、この台は、炉の出口から炉の入口への移送のためのこの移送装置に備え付けられるようにされており、ここで、さらに、断熱材が、この移送装置の台のために備え付けられている。

この装置のある一つの実施態様では、断熱材は、フードのように実施されている。

この装置の別の実施態様によれば、この移送装置は、コンベアベルトであるか、又は線形輸送のための運搬台を有する。

この装置の別の実施態様では、この移送装置は、台を、炉の出口の付近から、炉の入口の付近へ、６０秒未満で移送するのに適している。

この装置の別の実施態様によれば、台のためのこの移送装置に加熱装置が取り付けられており、この加熱装置は、曲げ加工された、積載されているガラスペインを、台から取り外すことと、提供されたガラスペインを、炉の入口へ導入することとの間で、少なくとも断続的に、制御され／調整された、又は制御されていない台の加熱を行う。

この装置のさらに別の実施態様では、この加熱装置は、移送装置による移送の間、台の下端に配置されている。

さらに、本発明の目的は、炉で複数のガラスペインを曲げ加工するための装置によって達成され、ここで、この炉は、入口と出口を有し、この装置は、ガラスペインのための台を移送するための移送装置を含み、それによって、この台は、炉の出口から炉の入口への移送のためにこの移送装置に備え付けられるようにされており、ここで、この移送装置は、コンベアベルト又は線形輸送のための運搬台を有する。

この装置の別の実施態様では、この移送装置は、台を、炉の出口の付近から、炉の入口の付近へ、６０秒未満で移送するのに適している。

さらに、本発明の目的は、炉で複数のガラスペインを曲げ加工するための装置によって達成され、ここで、この炉は、入口と出口を有し、この装置は、ガラスペインのための台を移送するための移送装置を含み、それによって、この台は、炉の出口から炉の入口への移送のためにこの移送装置に備え付けられるようにされており、ここで、さらには、この台のための加熱装置が、この移送装置に備え付けられており、この加熱装置は、曲げ加工された、積載されているガラスペインを、この台から取り外すことと、提供されたガラスペインを、炉の入口へ導入することとの間で、少なくとも断続的に、制御され／調整された、又は制御されていない台の加熱を行う。

この装置の別の実施態様では、この加熱装置は、移送装置による移送の間、台の下端に配置されている。基本的に、加熱装置の配置に関して、何の制限もなく、それによって、側面に配置することも、又は上端に配置することも可能である。

本発明によるすべての装置の実施態様によれば、台の温度は、炉へ入る前に、２００℃であるか、又は２００℃を超える。

図１は、本発明による装置の実施態様の概略図である。 図２は、本発明による方法の工程のフローチャートの概略図である。

本発明の実施態様を、添付した図面を参照しながら、例示として記載する。

以下に、本発明を、図面を参照して詳細に示す。様々な特徴が記載されており、これらの特徴は、それぞれの場合において、個々に又は組み合わせて使用することができることに留意しなければならない。言い換えれば、純粋な代替として明確に表現されていない限り、任意の特徴は、本発明の種々の実施態様とともに使用することができる。

さらに、以下では、簡潔さのために、一般的に言えば、ある一つの実体（主題）のみを常に挙げている。しかしながら、明示しない限り、本発明は、それぞれの場合において、議論の対象となっている実体（主題）の複数のものにも言及することができる。したがって、「ａ」及び「ａｎ」という言葉の使用は、一つの簡易な実施態様において、少なくとも一つの実体（主題）が使用されていることを示すと理解されるべきである。

以下に記載する方法では、個々の工程は、単一の工程に組み込むことができ、かつ実施することができ、例えば、同時に実施することができる。加えて、工程の順序を変えることができ、特定の順序が明確に必要なものとして記載されていない限りは、工程の順序は、強制的なものとして解釈されるべきでない。

図１は、本発明による方法を使用することができる本発明の実施態様を概略的に示したものである。説明し易いように、個々の要素は、類似する参照符号及び／又はハッチング線で描写されている。この方法は、炉１でガラスペイン２を曲げ加工するために適しており、ここで、前記炉は入口１０と出口１１を有している。曲げ加工されていないガラスペイン２及び曲げ加工されたガラスペイン２’は、ハッチングしていない長方形として表されている。

第一の工程Ｓ１００では、少なくとも一つのガラスペイン２が、台３の上に提供され、ここで、台３は予熱されている。台３は、斜線が入った長方形として記載されている。この文脈において、「予熱されている」とは、前記台が、１８０℃を超える温度を有すること、特に、２００℃又は２００℃を超える温度（２００℃以上）を有することを意味する。以下でさらに説明するとおり、加熱は、それまでの使用によって及び／又は積極的な加熱によって行うことができる。

別の工程Ｓ２００では、積載されているガラスペイン２は、曲げ加工のための炉１の入口１０へ導入される。一般性を喪失することなく、以下で、ガラスペインに言及するときには、この用語は、何の限定もないものとして理解されるべきであるが、その代わり、例えば、積層ガラスペインの製造において見いだされるガラスペインのような、例えば、複数のガラスペインに関するものでもあり得る。

炉でのある一定の滞留時間及び曲げ加工の後で、曲げ加工された、積載されているガラスペイン２’は、炉１の出口１１から排出される。

続いて、冷却時間の直後又は冷却時間の後に、今や曲げ加工された、積載されているガラスペイン２’は、工程Ｓ４００で、台３から取り外すことができる。

現状では使用されていない台３は、様々な方法で、冷却から保護することができ、ここで、前記の様々な方法とは、相互に排他的ではないが、代わりに、任意に組み合わせて使用することができるものである。

したがって、例えば、工程Ｓ５００において、断熱材４を、台３に導入することが可能である。断熱材４は、ダイヤ柄の長方形として表されている。この結果、熱の自然放射を減少させることができ、台は工程Ｓ１００に戻された後でも、本発明の意味するところに照らして、依然として予熱されたままである。有利には、台３からガラスペイン２’を取り外した後できるだけすぐに、そのような受動的な方法（外的作用による方法）が適用されるべきである。

同時に、又はひき続いて、台３は、工程Ｓ６００において、移送装置５によって返送される。移送装置５は太い破線で表されている。

別の工程Ｓ７００において、断熱材４は、再び開始する工程Ｓ１００での、新たなガラスペインの積載の前に、取り外される。

これらの工程は、製造ラインの循環様式において、再び実施することができる。

断熱材４の導入は、熱損失を低減させる。したがって、台３は、予熱されたままであり、より少ない加熱力が必要となる。このため、製造コストは減少する。加えて、台３の熱分布は断熱材４によって改良され、台にかかる応力がより少なくなり、したがって、曲げ加工されたガラスペイン２’の改良された品質を提供することができる。しかしながら、特に、提示されている発明によって、ここでは、使用しなければならない加熱力がより少ないか、又は熱損失を低減させることができるために、必要とされる空間もまた減らすことが可能である。提示された方法によって、エネルギー消費は、おおよそ１０％減少させることができる。

例えば、断熱材４は、断熱材（４）の導入時（Ｓ５００）に台３の上にかぶせられるフードとして、実施することができる。このフードをより正確に適合させればさせるほど、熱損失はいっそう低いものとなる。このフードは、救命用毛布から知られているように、例えば、フィルムで被覆することができる。さらに、このフードは、ロックウールや、グラスウール、又はエチレン−プロピレンコポリマー、ポリイミド、シリコーン被覆ガラス繊維織物のような材料とすることができ、ここで、断熱材を導入する前の台３の温度又は台３の設定点温度は、材料の選択を制限する可能性がある。

工程Ｓ５００及びＳ７００、すなわち断熱材の導入及び取り外しの工程に代えて又は加えて実施することができる本発明の実施態様では、曲げ加工された、積載されているガラスペイン２’を台３から取り外すことと、積載されているガラスペイン２を炉１の入口へ導入することとの間で、台３は、少なくとも断続的に加熱される。

この加熱は、例えば、電気抵抗ヒーターによって、又は燃焼ガスによって提供することができる。例えば、誘導結合によって、接続なしで、電気エネルギーを台３に供給し、それによって、感熱ケーブル接続は何ら必要ではないようにすることができる。実際の加熱装置は、抵抗素子として実施することができる。特定された選択肢は両者とも、移送装置５の独立した設計を可能にする。特に、特定された選択肢は両者とも、実施が簡単である。

加熱装置は、台３の個々の部分又は台３の全体を加熱することができる。例えば、加熱装置は、移送装置５による移送の間、台３の下端に配置することができ、温度を上昇させて、台３を均一に加熱する。

一般性を喪失することなく、この予熱は、制御され／調整されているか、又は制御されていないものとすることができる。制御された加熱とは、例えば、時間制御とすることができる。調整された加熱は、実際の温度と設定点との比較と、この比較に合わせて制御される加熱とを通じて、もたらすことができる。

例えば、制御を、台３の温度センサーを用いて行うことができ、例えば、任意の工程Ｓ５５０で、温度が低下したか、又は特定の値、例えば２００℃を下回ったかどうかについての検査を行い、もしそうであるならば、工程Ｓ５６０で加熱装置のスイッチを入れる。その後、台３が、所望の目標温度に、例えば、２８０℃に到達するまで、加熱を続けることができる。このためには、任意の工程Ｓ６５０で、温度が到達したか、又は特定の値、例えば２８０℃を上回ったかどうかについての検査を行い、もしそうであるならば、工程Ｓ６６０で加熱装置のスイッチを切る。

図２におけるこれらの工程が、返送工程Ｓ６００の前又は後に設定されているときでも、これに関連した制限は何もない。代わりに、工程Ｓ５５０、Ｓ５６０、Ｓ６５０、Ｓ６６０は、工程Ｓ５００とＳ７００の間で、循環的に（繰り返して）行うこともできる。

この方法を用いることによって、エネルギー損失を、おおよそ５％低減させることができる。言い換えれば、明らかに、より多くのエネルギーが必要とされるけれども、全体としてのエネルギーバランス及び品質のバランスは、プラスとなる。

工程Ｓ５００及びＳ７００、すなわち断熱材の導入及び取り外しの工程に代えて又は加えて、かつ／又は工程Ｓ５５０、Ｓ５６０、Ｓ６５０、Ｓ６６０に代えて又は加えて実施することができる、本発明の実施態様では、台３は、短い時間のみ炉１の外に置いておくことができる。これは、例えば、コンベアベルト、線形輸送のための運搬台等の比較的早い速度を提供する移送装置５を用いることによって、例えば、実施することができる。

台が、炉１の出口１１の付近から、炉１の入口１０の付近へと、６０秒未満で移送されることが特に有利である。

このさらなる受動的な手段（外的作用による手段）によって、エネルギー損失は、おおよそ５％減少させることができる。さらに、（高速）コンベアベルトや線形輸送のための運搬台等によって、台の数を減らすことができるので、台の調達及び保守管理の出費は最小限になる。

本発明のすべての実施態様において、炉１へ入る前の台３の温度が、２００℃であるか、又は２００℃を超える（２００℃以下である）ことが有利であることが証明された。この温度は、一つの手段又は複数の手段の組み合わせによって得ることができる。

複数の手段を組み合わせることによって、エネルギー消費は２０％程度減らすことができる。さらに、台の調達費用のみならず保守管理費用をも減らすことができる。

本発明に基づく手段のすべては、エネルギー損失を最小限にし、経費を減らし、かつ得られる曲げ加工されたガラスペインの品質を高めることを可能にするものである。
本明細書に開示される発明は、以下の態様を含む：
［１］以下の工程を含む、入口（１０）及び出口（１１）を有している炉（１）でガラスペイン（２）を曲げ加工するための方法：
− ガラスペイン（２）を台（３）の上に提供すること（Ｓ１００）、ここで、前記台（３）は予熱されている、
− 積載されている前記ガラスペイン（２）を、曲げ加工のための炉（１）の入口（１０）へ導入すること（Ｓ２００）、
− 曲げ加工された、積載されているガラスペイン（２’）を、炉（１）の出口（１１）から排出すること（Ｓ３００）、
− 前記曲げ加工された、積載されているガラスペイン（２’）を、前記台（３）から取り外すこと（Ｓ４００）、
− 前記台（３）に断熱材（４）を導入すること（Ｓ５００）、
− 移送装置（５）によって、前記台（３）と前記断熱材（４）を返送すること（Ｓ６００）、及び
− 新たなガラスペインの積載の前に、前記断熱材（４）を取り外すこと（Ｓ７００）、
− ここで、前記工程を、循環様式で再び実施する。
［２］前記曲げ加工された、積載されているガラスペイン（２’）を、前記台（３）から取り外すこと（Ｓ４００）と、積載されている前記ガラスペイン（２）を、炉（１）の入口（１０）へ導入すること（Ｓ２００）との間で、前記台（３）を、少なくとも断続的に加熱する、［１］に記載の方法。
［３］前記断熱材（４）を、フードのように実施し、かつ前記断熱材（４）の導入（Ｓ５００）の間に、前記台（３）の上にかぶせる、［１］又は［２］に記載の方法。
［４］前記台（３）を、炉（１）の出口（１１）の付近から、炉（１）の入口（１０）の付近へ、６０秒未満で移送する、［１］〜［３］のいずれか一つに記載の方法。
［５］前記曲げ加工された、積載されているガラスペイン（２’）を、前記台（３）から取り外すこと（Ｓ４００）と、前記提供されたガラスペイン（２）を、炉（１）の入口（１０）へ導入すること（Ｓ２００）との間で、少なくとも断続的に、制御され／調整された、又は制御されていない前記台（３）の加熱をもたらす、［１］〜［４］のいずれか一つに記載の方法。
［６］前記台（３）の温度が、炉（１）へ入る前に、２００℃であるか、又は２００℃を超える、請求項［１］〜［５］のいずれか一つに記載の方法。

１ 炉
２、２’ ガラスペイン
３ 台
４ 断熱材
５ 移送装置
１０ 炉の入口
１１ 炉の出口
工程：
Ｓ１００ ガラスペインを台の上に提供すること
Ｓ２００ 積載されているガラスペインを炉の入口へ導入すること
Ｓ３００ 曲げ加工された、積載されているガラスペインを炉の出口から排出すること
Ｓ４００ 曲げ加工された、積載されているガラスペインを台から取り外すこと
Ｓ５００ 断熱材を台に導入すること
Ｓ５５０ 温度が低下したか又は特定の値を下回ったかどうかを検査すること
Ｓ５６０ 加熱装置のスイッチを入れること
Ｓ６００ 台及び断熱材を返送すること
Ｓ６５０ 温度が到達したか又は特定の値を上回ったかどうかを検査すること
Ｓ６６０ 加熱装置のスイッチを切ること
Ｓ７００ 断熱材を取り外すこと

Claims (6)

1. 以下の工程を含む、入口（１０）及び出口（１１）を有している炉（１）でガラスペイン（２）を曲げ加工するための方法：
   − ガラスペイン（２）を台（３）の上に提供すること（Ｓ１００）、ここで、前記台（３）は予熱されている、
   − 積載されている前記ガラスペイン（２）を、曲げ加工のための炉（１）の入口（１０）へ導入すること（Ｓ２００）、
   − 曲げ加工された、積載されているガラスペイン（２’）を、炉（１）の出口（１１）から排出すること（Ｓ３００）、
   − 前記曲げ加工された、積載されているガラスペイン（２’）を、前記台（３）から取り外すこと（Ｓ４００）、
   − 前記台（３）に断熱材（４）を導入すること（Ｓ５００）、
   − 移送装置（５）によって、前記台（３）と前記断熱材（４）を返送すること（Ｓ６００）、及び
   − 新たなガラスペインの積載の前に、前記断熱材（４）を取り外すこと（Ｓ７００）、
   − ここで、前記工程を、循環様式で再び実施し、かつ
   前記曲げ加工された、積載されているガラスペイン（２’）を、前記台（３）から取り外すこと（Ｓ４００）と、積載されている前記ガラスペイン（２）を、炉（１）の入口（１０）へ導入すること（Ｓ２００）との間で、前記台（３）を、少なくとも断続的に加熱装置によって加熱する。
2. 前記加熱装置が、前記移送装置（５）又は前記台（３）に取り付けられている、請求項１に記載の方法。
3. 前記断熱材（４）を、フードとして実装し、かつ前記断熱材（４）の導入（Ｓ５００）の間に、前記台（３）の上にかぶせる、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記台（３）を、炉（１）の出口（１１）の付近から、炉（１）の入口（１０）の付近へ、６０秒未満で移送する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記曲げ加工された、積載されているガラスペイン（２’）を、前記台（３）から取り外すこと（Ｓ４００）と、前記提供されたガラスペイン（２）を、炉（１）の入口（１０）へ導入すること（Ｓ２００）との間で、少なくとも断続的に、制御され／調整された、又は制御されていない前記台（３）の加熱をもたらす、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記台（３）の温度が、炉（１）へ入る前に、２００℃であるか、又は２００℃を超える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。