JPH01503139A - ガラス曲げ、強化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ガラス　ζ、ヒ （技術分野） 本発明は、板ガラスを曲げ、強化するための装置に関する。

（背景技術） 板ガラスを曲げ、急冷して、特定な用途に必要な所望形状を作り、且つ、曲げ板 ガラスの機械的特徴を改善する。代表的には、曲げるべき板ガラスを約６４８． ８９℃乃至１２６０℃（約１２００°Ｆ乃至１３００°Ｆ）の変形温度まで加熱 し、次いで、必要な形状に曲げ、エアースプレーによってすばやく冷却して、ガ ラスを強化する。

このような強化によって、ガラスの機械的強度とガラスの割れ抵抗とが非常に高 められると共に、割れたとき、未強化ガラスの場合のように大きな鋭角なスライ バーになるのではなく、比較的とがっていない小片になる。板ガラスを、湾曲曲 げ面を有する水平成形型で垂れ下げて曲げることが知られている。すなわち、こ の湾曲曲げ面に板ガラスを置き、曲げ温度まで加熱すると、板ガラスは自重で垂 れ下がって曲がり、曲げ面の形状と同一の形状になる。熱軟化された板ガラスを 、プレス曲げ成形型の雄型と雌型との間でプレス曲げすることも知られている。

更に、板ガラスを真空成形型で曲げることも知られている。

在来の板ガラス曲げ工程は、代表的には、曲げと強化が異なるステーションで行 われる、曲げ工程と急冷工程との２段工程を伴う。在来のいくつかのプレス曲げ 工程では、曲げ板ガラスにプレス面ゆがみが起こる。熱軟化された板ガラスを曲 げステーションで曲げたらすぐに、曲げ板ガラスにエアースプレーをあてて、板 ガラスを強化するような急冷ステージ式ンに移さなければならない。ガラスを移 送されているとき、ロール跡がつくとともに急冷段階に先立つ早すぎる冷却で、 曲げ板ガラスを不完全に強化してしまうことが知られている。また、板ガラスが 急冷ステーションに着くとすぐに、急冷ガスが曲げ板ガラスの曲げ部分に対して 不均一に供給されたので、板ガラスの面に亘って不均衡な割合の冷却を起こして しまった。更に、加熱された板ガラスの長い移送時間を考慮すれば、２段工程内 の板ガラスの出口温度は高くなければならない。

本願を提出するに先立って行った調査によって気づいた関連先行技術を以下に述 べる。ジョンＤ、ケラー等の米国特許第４２７７２７６号は、平面形状、或いは 、選定した湾曲形状を取ることができる真空成形型を提供する。この真空成形型 は、平面形状で板ガラスに係合させながら、真空を加えることによって、熱軟化 平面板ガラスと係合し、成形型を選定した湾曲形状に変形させることによってガ ラスを曲げることができる。湾曲板ガラスは、真空成形型を設置した曲げステー ションから分離した急冷ステーションで急冷される。

ディーンＬ、）−マス等の米国特許第４２３６９０９号は、板ガラスを加熱強化 だめの装置を提供する。この装置は、冷却ステーションとガラス移動通路の両側 の１組のノズルとを有し、これによって、板ガラスを通常の冷却速度よりも速い 速度で強制的に冷却する。この装置によっては曲げは行われない。

マリオロス等の米国特許第４２０３７５１号は、中央要素と接合要素とを有する 垂直雄型部材及び垂直雌型部材を利用する方法を提供する。これらの成形型を互 いに寄せて、熱軟化された板ガラスを中央要素間に閉じ込め、同時に接合要素を 移動させて、接合要素間に係合した板ガラスの部分を板ガラスの中央部分に対し て曲げる。急冷装置は提供されていない。

ウィリアムオーエンの米国特許第２２２３１２４号は、ロールを有するランウェ イ（ｒｕｎｗａｙ）上の板ガラスを曲げ、硬化させるための方法及び装置を提供 する。このロールは、たるむように移動できるので、板ガラスの下部表面に係合 するロールの周囲は、板ガラスを曲げたい湾曲を描く。曲げ板ガラスは、曲げ板 ガラスの形状一致しない固定ノズルから出る空気ブラストによって急冷されるの で、板ガラスの冷却は不均一になってしまう。また、頂部曲げ面は使用されず、 板ガラスを曲げるために板ガラスを高温にする必要がある。

（発明の開示） 本発明の目的は、板ガラスを１箇所で曲げ、強化することができる装置を提供す ること、ロール跡及びプレス面ひずみを減らすこと、並びに、曲げ作業と急冷作 業とに必要なガラス温度を下げることである。

本発明の別の目的は、平面板ガラスの面と一緒に移動し、ガラスを強化する際、 均一な熱状態を作り、より均一な強化板ガラスを提供する、移動可能な急冷開口 部を有する装置を提供することである。

本発明の上述の目的及びその他の目的を遂行するに当たって、本発明に従って構 成されたガラス曲げ、強化装置は、曲げるべき加熱された板ガラスを間に受入れ るための、一対の向かい合った曲げプラテンから成る。曲げプラテンのうちの少 なくとも１方は、変形可能であって、且つ、加熱された板ガラスを曲げるため、 プラテンを平面形状から曲げ形状に変形させる、アクチュエーターを有スる。前 記１つのプラテンは、プラテンの変形の際、プラテンと一緒に移動し、続いて曲 げ板ガラスを強化するために急冷ガスを供給する急冷開口部を有する。

本発明の好ましい実施例では、曲げ、強化装置は、互いに上、下の位置にある、 向かい合った曲げプラテンに取付けられた支持体を有する。下部曲げプラテンは 、変形可能であり、且つ、下部プラテンを平面形状から曲げ形状に変形させるこ とができるアクチュエーターに連結されている。上部曲げプラテンは、加熱され た板ガラスをプラテン間で曲げるために、下部プラテンの形状と同一形状に変形 可能である。両方のプラテンが、プラテンの変形の際、該プラテンと一緒に移動 し、続いて曲げ板ガラスを強化するために急冷ガスを供給する急冷開口部を有す る。

下部プラテンは、変形可能なドライブシャフトと、ドライブシャフトに取付けら れていて、曲げを行うプラテンの変形の際、加熱された板ガラスに係合して、該 加熱された板ガラスを移動させるドライブホイールと、下部プラテンの急冷開口 部を構成し、且つ、曲げの際、ドライブホイールが、加熱された板ガラスを移動 させるように、ドライブシャフトを回転自在に支持する急冷管とを有する。上部 プラテンは、アイドラーシャフトと、加熱された板ガラスに係合し、板ガラスの 移動と一緒に回転するようにアイドラーシャフトに取付けられたアイドラーホイ ールと、上部プラテンの急冷開口部を構成し、アイドラーシャフトを回転自在に 支持する急冷管とを有する。

装置は更に、急冷ガス源と、急冷ガス源を急冷管に連結するためのコネクターと を有する。手段が、曲げ、冷却中、板ガラスを移動するために、ドライブホイー ルを可逆自在に駆動する。本発明のもっとも好ましい実施例では、手段は、制御 装置と、該制御装置によって作動される可逆駆動電動機とを有する。

プラテンに取付けられたスペーサーホイールが、加熱された板ガラスを向かい合 ったプラテン間に導入できるように、該向かい合ったプラテンを分離する。異な る厚さの板ガラスを曲ＩＪ、急ン令できるように、プラテン間の可変分離を行う ため、スペーサーホイールを調節するアジャスターが設けられる。

本発明の上述の目的、その他の目的及び有利は、添付図面を参照するとき、以下 の、本発明を実施するための実施例の詳細な説明から簡単にわかる。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明に従って構成された、ガラス曲げ、強イし装置の斜視図であっ て、平面形状の、一対の向か（１合った曲ｔｆプラテンを示し、 第２図は、第１図に示した装置の側面図であって、ドライブホイール及びアイド ラーホイール上を移動する板ガラスの方向を示し、 第３図は、第１図に示した装置の端面図であって、自力）（１合ったプラテンを 平面形状から曲げ形状に変形させるためのアクチュエーターを示し、 第４図は、１つの曲げプラテンの部分断面図であって、会、ン令開ロ部を有する 急冷管と急冷ガスが板ガラスに当たる）（ターンを示し、 第５図は、下部曲げプラテンの斜視図であって、アクチュエーター、急冷管及び 可逆自在に駆動されるホイールを示し、第６図は、２つの隣接した急冷管と上部 曲げプラテンのアイドラーホイールの部分平面図であり、 第７図は、第１図に示した装置の側面図であって、曲（ｆ形状の向かい合ったプ ラテンを示し、 第８図は、第１図に示した装置の端面図であって、曲番ｆ形状のサーホイールを 示し、 第９図は、第１図に示した装置の斜視図であって、曲げ形状の向かい合ったプラ テンを示し、 第１Ｏ図は、第９図の１０−１０線における断面図であって、急冷管、ドライブ シャフト、ドライブホイール、アイドラーシャフト及びアイドラーホイールを示 す。

（発明を実施するための最良の形態） 図面の第１図を参照すると、本発明に従って構成され、参照番号２０によって全 体的に示されたガラス曲げ、強化装置は、加熱された板ガラス２２を、１箇所で 曲げて、急冷するのに用いられる。以下にもつと完全に説明するように、曲げ、 強化装置２０は、通常、在来の曲げ、強化システムに関連したロール跡及び、プ レス面のひずみを減するとともに、曲げと急冷作業用に、低（１ガラス温度を使 用することができる。装置２０はまた、板ガラスと一緒に移動する急冷を利用し 、板ガラスを曲げている間、均一な熱状態を作り、より均一に強化された板ガラ スを提供する。

第１図に示すように、ガラス曲げ、強化装置２０は、図示していないガラス加熱 炉でガラス変形温度まで加熱された板ガラス２２を曲げるべく受入れるための一 対の向かい合った曲げプラテン２４を有する。装置２０は、曲げ、冷却前に、板 ガラス２２力（受ける移動時間を短縮するために、炉と、神と端をくっつけて位 置決めされる。支持体２６が、向かい合った曲げプラテン２４を互いに上、下の 位置に取付けて、上部曲げプラテン２８と下部曲げプラテン３０を夫々構成する 。ここでは、ピストン・シリンダー装置３３として示すアクチュエーター３２が 、加熱された板ガラス２２を曲げるために、下部プラテン３０を平面形状から曲 げ形状に変形させる。アクチュエーター３２はまた、曲げた後、曲げプラテン２ ４を平面形状に戻すように作動される。上部曲げプラテン２８は、下部プラテン ３０の形状に一致して変形し、下部曲げプラテンが曲げられて、加熱された板ガ ラスをプラテン間で曲げるときに、上部曲げプラテン２８は自重で変形する。図 示した上部プラテン２８と下部プラテン３０の両方は夫々、第６図でもっとも良 くわかる急冷開口部３４を有し、これらの開口部３４は、プラテン２４の変形の 際、プラテン２８．３０と一緒に移動し、引き続いて、急冷ガス、例えば、空気 或いは、その他の周知の冷却媒体を供給して、曲げ板ガラスを強化する。

第２図は、平面形状の、向かい合った曲げプラテン２４を示し、板ガラス２２は 、曲げ作業に備えて、曲げプラテン２４間で上部プラテン２８、下部プラテン３ ０に夫々係合する。下部プラテン３０は、変形可能なドライブシャフト３６と、 該ドライブシャフト３６に取付けられたドライブホイール３８とを有し、このド ライブホイール３８は、曲げを行うプラテンの変形の際、加熱された板ガラス２ ２に係合し、板ガラスを移動させる。下部プラテン３０は、第５図でもっとも良 くわかる。ドライブシャフト３６は、ドライブホイール３８を取付ける比較的細 い金属ケーブルシャフトであるけれども、他の周知のドライブシャフト、例えば 、ばね金属シャフトや、単部品シャフトを利用しても良い。下部プラテン３０は また、急冷管４０を有し、この急冷管４０は、下部プラテンの、急冷ガスを供給 する急冷開口部４２を構成する。急冷開口部４２は、第６図の拡大図でもっとも 良くわかる。急冷ガスが板ガラス２２に均一に当たるように、急冷開口部４２は 斜めにされていることがわかる。急冷管４０は、曲げ作業中、ドライブホイール ３８が加熱された板ガラス２２を移動させるように、ドライブシャフト３６を支 持する。ドライブシャフト３６は、急冷管４０に取付けられたベアリング内で回 転する。

上部プラテン２８は、第６図でもつとも良くわかるように、アイドラーシャフト ４４と、アイドラーシャフト４１に取付けられたアイドラーホイール４６とを有 し、このアイドラーホイール４６は、加熱された板ガラス２２に係合し、曲げを 起こすプラテン２４の変形の際、板ガラスがドライブホイール３８によって前後 に揺動されるので、この板ガラスの移動で回転する。板ガラス２２は、板ガラス につく跡を回避し、且つ、曲げ力を板ガラスの表面に亘って分布させるように、 移動し続ける。上部プラテン２８はまた、上部プラテンの急冷開口部４０を構成 する急冷管３８を有し、この急冷開口部４０は、急冷ガスを供給して、板ガラス を強化する。上部曲げプラテン２８の急冷管３８は、アイドラーシャフト４４を 回転自在に支持する。アイドラーシャフト４４は、急冷管４０に取付けられてた ベアリングに取付けられた短い剛性シャフトであるが、固定シャフト及びベアリ ング付きのアイドラーホイールを等しく使用することもできる。

第３図に示すように、装置２０は、急冷ガス源４８と、該急冷ガス源４８を急冷 管４０に連結するためのコネクター５０とを有する。コネクター５０は、ここで は、急冷管４０に取付けられた、可撓性管として図示されている。また、曲げプ ラテン２４に連結されたアクチュエーター３２が図示されている。連結ストラッ プ５２が、上部プラテン２８と下部プラテン　３０とを夫々構成する急冷管４０ を連結する。連結ストラップ５２は、曲げ伸ばしの繰り返しに耐えることができ る可撓性材料から成る。連結ストラップ５２は、プラスチックから成るのがもつ とも好ましい。アクチュエーター３２はまた、装置２０の下方に示すが上方には 示していないピろトン取付は用プラットフォーム５４にしっかりと取付けられて いる。ピストン・シリンダー装置を上下させて、プラテン２４を該プラテン２４ 間の板ガラスと一緒に移動させることによって板ガラス２２を曲げる。

第４図は、急冷管４０の急冷開口部４２並びに急冷ガスが板ガラス２２に当たる パターンを示す。急冷ガスは、急冷ガス源４８によって、コネクター５０を通し て急冷管４０に供給され、急冷開口部４２から出る。急冷ガスを曲げ板ガラス２ ２に送り出す、多数のノズルを作るために、急冷開口部４２を種々の所定の角度 で、急冷管４０にあけることによって、急冷ガスの均一な当てパターンが達成さ れる。この、板ガラス２２に当たる急冷ガスの均一なパターンが、急冷の際、曲 げ板ガラス　２２の表面に亘って、等しい平衡熱状態を作り、その結果、先行技 術によっては達成されなかったような、もっと均一に強化された板ガラスが得ら れる。

第７図乃至第９図は、装置２０を曲げた状態で示し、この状態では、アクチュエ ーター３２は、自動制御又は手動制御によって作動されて、ピストン・シリンダ ー３３装置を伸縮させることによって下部曲げプラテン３０を平面形状から曲げ 形状に変形されている。下部プラテン３０が曲げられると、上部プラテン２８は 自重によって下部プラテンの形状と同じ形状になる。第８図及び第９図でもっと も良くわかるように、向かい合ったプラテンを分離するスペーサーホイール５６ が、プラテン２４に取付けられているので、加熱された板ガラスをプラテン間に 導入することができる。アジャスター５８をスペーサーホイール５６に付けて、 プラテン間の可変分離を行わせ、異なる厚さの板ガラスをプラテン間に導入する ことができるようにするのが好ましい。曲げ板ガラス２２を装置２０から出した 後に、アクチュエータ３２を作動させて両方のプラテン２４を平面形状に戻す。

第１０図は、板ガラス２２が装置２０を移動させる方向で見た、第９図の１０− １０線における断面図である。板ガラス２２を曲げるために、プラテン２４を平 面形状から曲げ形状に曲げ、板ガラスは、ドライブホイール３８によって前後に 移動し続ける。ドライブホイール３８は、板ガラスがガラス加熱炉から来たとき に、該板ガラスを受け人止めて、位置決めするのにも使用され、そして、板ガラ スを、曲げ、急冷装置２ｏから出すためも使用される。

自動或いは手動で作動される制御装置６ｏが、ドライブシャフト３６及びドライ ブホイール３８を回転させる可逆駆動電動機６２を制御する。曲げ中、板ガラス ２２の移動で、曲げ力を板ガラスの表面積に亘って広く分布させて、板ガラスの ひずみとマーキングのおそれを減らす。更に、急冷ガスを板ガラスに供給すると き、急冷管４０と急冷開口部４２を曲げ板ガラス２２がら等距離前すことによっ て、急冷中、等熱状態を作り、板ガラス全体をくまなく均一に強化する。

本発明を実施するためのもっとも良い実施例を詳細に説明してきたが、本発明が 関連する技術の当業者は、特許請求の範囲によって特定されるような発明を実施 する種々の設計と具体策を認識することがわかるであろう。

国際調査報告

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. （１）曲げるべき加熱された板ガラスを間に受入れるための、一対の向かい合っ た曲げプラテンから成り、曲げプラテンのうちの少なくとも一方は、変形可能で あり、且つ、加熱された板ガラスを曲げるため、プラテンを平面形状から曲げ形 状に変形させるアクチュエーターを有し、前記１つのプラテンが、プラテンの変 形の際、プラテンと一緒に移動し、続いて曲げ板ガラスを強化するために、急冷 ガスを供給する急冷開口部を有する、ガラス曲げ、強化装置。
2. （２）互いに上、下の位置にある、向かい合った曲げプラテンに取付けられた支 持体を有し、下部曲げプラテンは、変形可能であり、且つ、下部プラテンを平面 形状から曲げ形状に変形させることができるアクチュエーターに連結され、上部 曲げプラテンが、加熱された板ガラスをプラテン間で曲げるために、下部プラテ ンの形状と同一形状に変形可能であり、前記プラテンの両方が、プラテンの変形 の際、該プラテンと一緒に移動し、続いて曲げ板ガラスを強化するために急冷ガ スを供給する急冷開口部を有する、請求の範囲（１）による装置。
3. （３）下部プラテンが、変形可能なドライブシャフトと、ドライブシャフトに取 付けられていて、曲げを行うプラテンの変形の際、加熱された板ガラスに係合し て、該加熱された板ガラスを移動させるドライブホイールと、下部プラテンの急 冷開口部を構成し、曲げの際、ドライブホイールが、加熱された板ガラスを移動 させるように、ドライブシャフトを回転自在に支持する急冷管と、を有する、請 求の範囲（２）による装置。
4. （４）上部プラテンが、アイドラーシャフトと、加熱された板ガラスに係合し、 板ガラスの移動と一緒に回転するようにアイドラーシャフトに取付けられたアイ ドラーホイールと、上部プラテンの急冷開口部を構成し、アイドラーシャフトを 回転自在に支持する急冷管とを有する、請求の範囲（３）による装置。
5. （５）急冷ガス源と、急冷ガス源を急冷管に連結するためのコネクターとを有す る、請求の範囲（３）による装置。
6. （６）曲げ、急冷中、板ガラスを移動させるためにホイールを可逆自在に駆動す る手段を有する、請求の範囲（５）による装置。
7. （７）前記手段が、制御装置と、該制御装置によって作動される可逆駆動電動機 とを有する、請求の範囲（６）による装置。
8. （８）加熱された板ガラスを、向かい合ったプラテン間に導入できるように、該 向かい合ったプラテンを分離するスペーサーホイールをプラテンに取付けた、請 求の範囲（７）による装置。
9. （９）異なる厚さの板ガラスをプラテン間で曲げ、急冷できるように、プラテン 間に可変分離を行うため、スペーサーホイールを調節するアジャスターを有する 、請求の範囲（８）による装置。
10. （１０）曲げるべき加熱された板シートを間に受入れるための、互いに上、下の 位置にある、一対の向かい合った曲げプラテンから成り、下部曲げプラテンは、 変形可能であり、且つ、下部プラテンを平面形状から曲げ形状に変形させるため のアクチュエーターを有し、上部曲げプラテンが、加熱された板ガラスをプラテ ン間で曲げるために、下部プラテンの形状と同一形状に変形可能であり、下部プ ラテンが、変形可能なドライブシャフトと、ドライブシャフトに取付けられてい て曲げを行うプラテンの変形の際、加熱された板ガラスに係合して、該加熱され た板ガラスを移動させるドライブホイールと、下部プラテンの急冷開口部を構成 し、曲げの際、ドライブホイールが、加熱された板ガラスを移動させるように、 ドライブシャフトを回転自在に支持する急冷管とを有し、上部プラテンが、アイ ドラーシャフトと、アイドラーシャフトに取付けられていて、加熱された板ガラ スに係合し、板ガラスの移動で回転するアイドラーホイールと、上部プラテンの 急冷開口部を構成し、アイドラーシャフトを回転自在に支持する急冷管とを有し 、急冷開口部が、プラテンの変形の際、プラテンと一緒に移動可能であり、引き 続いて曲げ板ガラスを強化するために、急冷ガスを供給する、ガラス曲げ、強化 装置。
11. （１１）曲げるべき加熱された板シートを間に受入れるための、互いに上、下の 位置にある、一対の向かい合った曲げプラテンと、加熱された板ガラスをプラテ ン間に導入できるように、該向かい合ったプラテンを分離し続ける、プラテンに 調節自在に取付けられたスペーサーホイールとを有し、下部曲げプラテンが、変 形可能であり、且つ、下部プラテンを平面形状から曲げ形状に変形させるための アクチュエーターを有し、上部曲げプラテンが、加熱された板ガラスをプラテン 間で曲げるために、下部プラテンの形状と同一形状に変形可能であり、下部プラ テンが、変形可能なドライブシャフトと、ドライブシャフトに取付けられていて 、曲げを行うプラテンの変形の際、加熱された板ガラスに係合して、該加熱され た板ガラスを移動させる可逆自在に駆動するドライブホイールと、下部プラテン の急冷開口部を構成し、曲げの際、ドライブホイールが、加熱された板ガラスを 移動するように、ドライブシャフトを回転自在に支持する急冷管とを有し、上部 プラテンが、アイドラーシャフトと、アイドラーシャフトに取付けられていて、 加熱された板ガラスに係合し、該板ガラスの移動で回転するアイドラーホイール と、上部プラテンの急冷開口部を構成し、アイドラーシャフトを回転自在に支持 する急冷管とを有し、急冷開口部が、プラテンの変形の際、プラテンと一緒に移 動可能であり、引き続いて曲げ板ガラスを強化するために、急冷ガスを供給する 、ガラス曲げ、強化装置。