JPH06127961A - シート材を成形する装置と方法 - Google Patents

シート材を成形する装置と方法

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JPH06127961A
JPH06127961A JP5162610A JP16261093A JPH06127961A JP H06127961 A JPH06127961 A JP H06127961A JP 5162610 A JP5162610 A JP 5162610A JP 16261093 A JP16261093 A JP 16261093A JP H06127961 A JPH06127961 A JP H06127961A
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molding
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ティー.フェシック マイクル
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速成形と真空モールドに対してガラスシー
トを押圧することによって得られる光学的品質と形状制
御性の保持とを組み合わせたガラスシート成形技術を開
発する。 【構成】 ガラスシートが熱軟化温度まで加熱され、ガ
ラスシートの希望する形状に対応する下方に向いた成形
面を備えた上側の真空モールドを有する成形部に転送さ
れる。ガラスシートは成形面と係合するように持ち上げ
られ、真空により成形面に対して保持される。次に、モ
ールドとガラスシートとは転送部まで移動し、真空が解
放され成形されたガラスシートを、成形されたガラスシ
ートに全体的に一致する形状の搬送面上に配置する。ガ
ラスシートは成形部から転送部まで移動するにつれて前
記搬送面上に配置され該搬送面に沿ってガラスシートを
運動させ、ガラスシートが前記搬送面と接触する際の損
傷を最小にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は熱軟化性材料のシートを
曲げることに関し、特に形状をつけたコンベヤロール、
持上げモールドおよび真空モールドの組合せを用いてガ
ラスシートを曲げることに関する。
【0002】
【従来の技術】湾曲し、焼入れしたガラスシートは例え
ば自動車等の車両における側窓あるいは後窓として広く
使用されている。そのような用途に適合させるために、
平坦なガラスシートを、側窓あるいは後窓がその中に設
置される窓開口部を画成するフレームの形状並びに輪郭
が示す曲形を正確に画成するように成形する必要があ
る。また、側窓あるいは後窓が厳しい光学的要件を満足
させ、かつ窓には視界を通してのはっきりした見通しを
阻害する傾向のある光学的欠陥や反射歪みの無いことも
重要である。
【0003】車両の成形された窓として使用するための
ガラスシートは製作の間ガラスシートを強化し、衝撃か
ら生じる損傷に対する成形窓の抵抗性を増加させるため
にガラスを焼入れするべく熱処理が加えられる。破損に
対するガラスシートの抵抗性を増すことの他に、焼入れ
はまた非焼入れのガラスが破損することによって生じる
比較的大きく、鋭い角の破片と比較して負傷しにくい比
較的小さく滑らかな面の破片にガラスシートが破壊する
ようにさせる。
【0004】そのような目的に対する成形ガラスシート
を商業生産するには平坦なガラスシートをガラスの軟化
点まで加熱し、加熱されたガラスを所望する曲形に成形
し、曲げられたシートを調整可能にガラスの焼鈍範囲以
下の温度まで冷却する段階を含む。そのような過程の
間、ガラスシートはトンネル形式の炉を通して概ね水平
の軌道に沿って全体的に運ばれ、熱軟化温度まで加熱さ
れ、炉近傍の成形部中へ転送されそこでガラスシートは
成形される。成形後、ガラスシートは冷却部まで転送さ
れ、そこで調整可能に冷却される。熱軟化したガラスシ
ートは、例えば米国特許第4,381,933号に記載
の一連の横方向に湾曲したコンベヤローラ上でシートを
搬送したり、あるいは一対の上下の成形面の間でシート
を押圧することにより成形することができる。後者の方
法においては、上面は典型的には全面真空モールドであ
り、下面は米国特許第4,662,925号に記載の全
面プレス、米国特許第4,272,274号に記載のセ
グメント化したモールドあるいは米国特許第4,83
0,650号に記載のリング型モールドでよい。
【0005】過去数年内で、車両の全体重量を下げ、燃
費を上げるための手段として自動車の側窓により薄いガ
ラスシートを用いることに対して著しい力点がおかれて
きた。このため、3ミリ以下から4ミリまでの範囲の呼
称厚さを有する薄いシートは保熱する能力が劣るため成
形や焼入れに問題があり、かつ薄いシートを処理するた
めに前述のガラスシート曲げおよび焼入れ方法を利用す
ることが困難であった。ガラスの厚さが減少するにつれ
て、熱損失速度が増大し、薄いシートに初期に加えられ
た熱が炉の加熱雰囲気を出るときや、相対的に冷めたい
成形段階の間急速に放散されてしまう。薄いガラスシー
トを初期に加熱させて前述のような問題を解決しようと
する試みも、特にロールが波形に歪んだり、ロールにマ
ークが付いたりする結果仕上りガラスの表面品質を落す
ことにより全く成功しなかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】高速のロール成形法
と、真空モールドに対してガラスシートを押圧すること
により得ることの可能な光学的品質と形状制御性とを保
つことを組み合わせた技術を開発することがガラスシー
ト成形技術にとって有益である。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は熱軟化性シート
材、特にガラスシートを成形する装置を開示する。希望
するガラスシート形状に全体的に一致する下方に向いた
成形面を有する上側真空モールドを含む成形部へ熱軟化
したガラスシートを送る手段が設けられている。前記シ
ートを成形面と係合させ、成形面に対して固定し前記モ
ールドとガラスシートとを転送部まで移動させる手段が
設けられている。転送部は希望するガラスシートの形状
に全体的に対応する搬送面を含む。上側モールドから成
形済みのガラスシートをシートの成形された形状を保つ
搬送面に配置する手段が設けられている。本発明の一特
定実施例においては、コンベヤローラが熱軟化したシー
トを成形部まで送り、真空取上げ成形面と係合するよう
にシートを持ち上げるために可撓性の成形リングが使用
されている。シートを保持するために取上げ装置を通し
て真空が引かれ、転送部においてシートを成形運送面上
に配置するために真空が停止される。搬送面は、転送部
を通して成形済みのガラスシートを支持し、前進するた
めに各々が横方向に湾曲した側面形状を有する一組のコ
ンベヤロールによって形成される。成形されたガラスシ
ートは転送部の横方向に湾曲したロールの上に配置さ
れ、一方上側モールドとガラスシートが前記成形部から
転送部まで移動し、ガラスシートが湾曲ロールと接触す
るにつれて搬送面に沿ってガラスシートを運動させる。
ガラスシートがロールと接触するときのガラスシートの
運動は、成形されたガラスシートが真空モールドから湾
曲したコンベヤロールに配置されるときのガラスシート
の速度の変化を最小とするためガラスシートが湾曲した
コンベヤロールに沿って進行するときの速度と同じ速度
であることが好ましい。
【0008】本発明はまたガラスシートをその熱軟化温
度まで加熱する段階と、ガラスシートの希望する形状に
全体的に対応する下方に向いた成形面を備えた上側モー
ルドを有する成形部へシートを運ぶ段階と、シートを下
方に向いた成形面と係合させる段階と、前記ガラスシー
トを前記下方に向いた成形面に一致させるように成形面
を通して真空を引く段階と、前記モールドと係合したガ
ラスシートとを形状をつけた搬送面を有する転送部まで
移動させる段階と、成形されたシートを直接搬送面上に
配置させるように真空を解放する段階と、シートを搬送
面に沿って前進させる段階とを含むガラスシートを成形
する方法を開示する。前記の解放する段階は、成形され
たガラスシートが湾曲したコンベヤロール上に配置され
るにつれて形状をつけた搬送面に沿って前進するように
前記の移動段階の間に実行されることが好ましい。
【0009】本発明は、上側真空モールドと係合した
り、外したりするのに要する各ガラスシートの垂直方向
移動が転送リングのための空隙を提供するのに要するも
のより著しく少ないので、ロール成形作業によって得ら
れるものより極僅かに少ない速度で種々の簡単なものか
ら複雑なものまでのガラス形状を作り出すことができ
る。同時に、真空モールドに一致するように成形された
ガラスシートを概ね全体の範囲にわたり成形されたガラ
スシートの横方向曲形と一致する形状をつけた搬送面上
に短い垂直距離を直接転送することにより許容公差を越
えたガラスシートの潜在的な成形ミスを最小にし、かつ
成形されたガラスシートがより大きい垂直距離を落され
たり、および(または)成形されたガラスシートを完全
に支持しない成形面に落下させる場合よりもガラスシー
トの形状に対する損傷を少なくする。
【0010】
【実施例】図1を参照すれば、例えばガラスであるがプ
ラスチックやシート材も含む熱軟化性材料を成形し、か
つ処理する装置は、全体的に水平の軌道に沿って炉10
の上流端にある積込み部(図示せず)から一連のガラス
シートGがそこを通って、ガラスシートGが上側の真空
モールド14に対して押圧される成形部12まで送られ
るトンネル形式の炉10を含む。モールド14は追って
詳述するように真空によってガラスシートGを保持し、
下流の転送部16の上方の短い垂直距離の位置まで軌道
に沿って往復運動する。転送部16は上側真空モールド
14の下方に面する成形面20の横方向曲形に対応する
横方向曲形を有する一連の横方向に形状をつけたコンベ
ヤロール18を含む。成形されたガラスシートGはロー
ル18の上に配置され、該ロールの方はガラスシートG
を制御可能に冷却する冷却部22まで運ばれるにつれて
前記ガラスシートの形状を保つ。ロール18は米国特許
第4,311,509号に示す形式のセグメント化した
ロールのようないずれかの周知の形式のものでよい。
【0011】引続き図1を参照すれば、炉10は、該炉
10を通して延在する進行軌道を画成する長手方向に隔
置され横方向に延びる円筒形のコンベヤロール24を備
えた水平方向のコンベヤを含む。コンベヤロール24は
米国特許第3,527,589号に示す形式のものでよ
く、各コンベヤセクションの速度を制御し、かつ同期化
できるように当該技術分野において周知の要領で回転速
度を電気的に調整するようセクション毎に配置すればよ
い。
【0012】成形部12は、各ガラスシートが炉10を
出て、成形部12、上側真空成形モールド14および下
側成形モールド28へ入るにつれて、各々の熱軟化した
ガラスシートGの横方向寸法わたり順次支持するように
配置された当該技術分野において周知の形式の一連の隔
置支持ロール26を含む。希望に応じて成形部12を密
閉して加熱してよい。上側のモールド14はセラミッ
ク、鋳鉄、黄銅あるいは鋼のような剛性材料で構成し、
ステンレス鋼あるいはガラス繊維の織布のような耐熱カ
バーで被覆することが好ましい。さらに、モールド14
は成形面冷却装置(図示せず)を含み、該装置に対して
保持している間に成形されたガラスシートGを冷却する
ことができる。このことは、成形の後続いてシートが焼
鈍されるような風防用ガラスシートを成形する上で特に
有用である。下方に面するモールド14の成形面20は
成形すべきガラスシートの希望する形状と全体にわたり
一致するよう成形される。引続き図1を参照すれば、上
側の真空モールド14は米国特許第4,662,925
号および同第4,767,434号等に記載のものと類
似のものでよいシャットル装置30を介して水平方向に
運動可能である。モータ駆動装置(図示せず)がモール
ド14を成形部12と転送部16との間で案内レール3
1に沿って運動させる。モールド14はさらに適当な弁
装置(図示せず)を介して真空源(図示せず)に接続さ
れている排気パイプ32を含む。モールド14にはまた
真空が解放されたときモールド14から熱軟化したガラ
スシートを離れやすくするために面20に沿って正圧を
提供する加圧空気源を設けることができる。真空および
加圧空気配管用弁はガラスシート曲げ技術分野において
周知のいずれかの都合のよい要領で所定時間サイクルに
従って同期化することができる。希望に応じて炉10の
ロール24および(または)成形部12のロール26を
当該技術分野において周知の形式のガス炉支持装置に代
えてよい。
【0013】本発明において限定的ではないが、図1に
示す実施例において、下側のモールド28は応力が解放
されると平坦な形状をとることができ、かつ米国特許第
4,830,650号に教示されているものと類似で、
押圧の間上側モールド14の曲形に一致した変形形状を
とることができる可撓性リング34を含む。可撓性リン
グ34は当該技術分野において公知の形式の柔軟性の支
持組立体38により取付プレート36に支持されてい
る。しかしながら、下側モールド28も、ガラスシート
の最終の希望する周囲形状に対応する一定形状を有する
非変形可能のリングでよい。希望に応じて、追加の押圧
パッド39をガラスシートGの中心部分を持ち上げ、上
側モールド14の面20に対して押圧しやすくするよう
にリング34の周囲の内部に位置させればよい。
【0014】取付けプレート36は、可撓性リング34
が、該リング34のシート係合面が成形部12の支持ロ
ール26の下方に位置する初期位置から支持ロール26
の上方の第2の位置までガラスシートを成形するように
垂直方向に往復運動しうるように持上げ手段(図示せ
ず)に固定される。支持組立体38は可撓性リング34
が上側真空モールド14の下方に面する成形面20と係
合し、かつ一致しうるようにする。リング34をロール
26の間で上方に運動させガラスシートGをリング34
上に転送することの代案として、ロール26をリング3
4の下方に運動して転送を行いうることを認識すべきで
ある。次にリング34は追って詳細に説明するように上
方に運動し、および(または)モールド14が下方に運
動してその間で熱軟化性ガラスを押圧する。
【0015】転送部16は成形されたガラスシートGを
ロール18上で冷却部22まで転送する。図1に示す転
送部16の特定実施例においては、ロール18は真空モ
ールド14がシャットル装置30を介してガラスシート
を往復運動させロール18が作る水平方向軌道の上方で
短い垂直距離に位置するように基本的に水平方向に配置
されている。ロール18のこの直線配置は、ガラスシー
トGが円筒形に曲げられる、即ちシートが単一の軸線に
沿って曲げられるときに使用されることが好ましい。ガ
ラスシートGが長手方向および横方向の曲げ軸を含む複
合形状に曲げられる場合、各々の一連のロール18はシ
ートの長手方向曲げに対応する長手方向に延びる円弧軌
道に沿って位置される。形状ロール18により提供され
る軌道は冷却部22を介して積下ろし部(図示せず)ま
で延在している。湾曲ロールを用いることの代案とし
て、転送部16内の搬送面は当該技術分野において公知
のガス炉床あるいはベルトコンベヤとしてもよい。
【0016】冷却部22は、複数の湾曲ロール40と、
上方ノズルハウジング44を介して下方向に加圧された
冷却流体を供給する上方プレナム42と、下方ノズルハ
ウジング48を介して上方向に加圧された冷却流体を供
給する下方プレナム46とを含む。ハウジング44と4
8とは、形状を付けたコンベヤロール40の横方向に湾
曲した輪郭に一致する補完の湾曲した対向面を有し、か
つ隣接するコンベヤロール40間で偏位関係で位置し希
望する程度の加熱強化を加えるに十分な速度で成形済み
のガラスシートGを冷却する。前述のように、ロール4
0はロール48によって画成されるコンベヤ軌道の連続
した軌道に沿って、即ち円筒形の曲げに対する直線と複
合曲げに対する長手方向に延びる円弧に沿って位置され
る。ロール40の回転速度は、風防用の成形ガラスシー
トを作る上で通常の方法であるように、成形済みのガラ
スシートが成形済みガラスシートにおいて少なくとも部
分的に焼入れするように迅速に、あるいはゆっくりと焼
入れ、即ち焼鈍するように冷却しうるように制御すれば
よい。
【0017】作動時、各ガラスシートが順に炉10を通
して運ばれるにつれて、該ガラスシートは一連のロール
24の上で幅全体にわたり支持されている間にガラスの
軟化温度まで加熱される。炉10の出口端あるいは炉1
0の内部で位置すればよいセンサ50が、一連のシート
の中の先導のガラスシート、特に先導縁あるいは後行縁
の位置を検出し、この情報を、炉10におけるロール2
4あるいは成形部12におけるロール26の搬送速度を
制御する制御装置(図示せず)に送る。ガラスシートG
が炉10を出て、成形部12に運ばれるにつれて、可撓
性リング34が支持ロール26の上方の搬送面の下方に
位置し、そのためガラスは干渉されることなく成形部を
通して搬送しうる。
【0018】コンベヤロール24と支持ロール26とに
対する回転速度のいずれかの望ましいプログラムをプリ
セットすることは可能であるが、一特定実施例において
は、プログラムは毎分400から450インチ(10.
2から11.4メートル)程度の一定の正規速度におい
て炉10を通して一連のガラスシートを搬送するのに十
分な回転速度で炉10内でコンベヤロール24を回転さ
せることを含む。各ガラスシートGが炉10を出るにつ
れて、炉10内で出ていくガラスシートGを支持してい
る下流のコンベヤロールは同調して加速し、ガラスシー
トGの速度を、ガラスシートが炉10から成形部16ま
で移動する間毎分1200インチ(30.5メートル)
の周速度で回転する支持ロール26まで転送するため毎
分1200インチ(30.5メートル)程度の速度まで
増加させる。加速された炉のロール24はガラスシート
が成形部12まで運ばれた後通常の速度に戻る。
【0019】ガラスシートGが上側モールド14と下側
モールド28との間の適正位置にあると、下側モールド
28は上方に運動して、ガラスシートをロール26から
持ち上げる。可撓性リング34がまずガラスシートGの
周縁部分と接触するにつれて、リング34は基本的に平
坦であり、そのため成形すべきガラスシートの全周と同
時に接触することに注目すべきである。下側モールド2
8は上方へ運動し続け熱軟化したガラスシートGの周縁
部を上側モールド14に対して押圧する。
【0020】希望に応じて、ガラスシートGを下側モー
ルド28と共に持ち上げる前に、ロール26は、下側モ
ールド28がガラスシートと係合し、上側の真空モール
ド14に向かって持ち上げる瞬間毎分700インチ(1
7.8メートル)以下の程度のガラスシートの速度まで
同調して減速しうる。ガラスシートが下側モールド28
により持ち上げられた後、ロール26の回転速度は、次
の熱軟化したガラスシートを炉10から受け入れるのに
必要な速度まで加速されるまで増加される。上側真空モ
ールド14の成形面20と係合するようにガラスシート
Gを持ち上げる前に炉10から成形部12までの転送の
ための加速された速度以下の速度まで支持ロール26の
回転速度を減速することにより、支持ロール26から持
ち上げられるときシート間でガラスシートの位置に小さ
い変動が生じうる。
【0021】リング34がガラスシートの周囲部分と係
合し、ガラスシートをロール26から持ち上げるにつれ
て、ガラスシートの上面はまずモールド14の下方に面
する成形面20の最下部と接触する。リング34がガラ
スシートを持ち上げ、かつモールド14に対して押し続
けるにつれて、成形面20に対するガラスシートの接触
面積は初期接触領域から外方に増加し、リング34は回
転方向および長手方向の双方に撓み、ガラスシートGの
周囲部分が上側真空型14の対応する部分と一致するま
で徐々に変形する。真空モールド14を通しての真空に
よりガラスシートの形状を全面にわたり成形面20と一
致させる。
【0022】成形後、下側モールド28が降下され、成
形されたガラスシートは真空により上側モールド14に
対して保持される。シャットル装置30が作動して成形
部12から転送部16まで上側真空モールド14を下流
方向に運動させる。転送部16に到来すると、真空が停
止され、成形されたガラスシートを短い垂直距離だけ、
転送時回転している横方向に湾曲とされたコンベヤロー
ル18上に直接解放する。コンベヤロール18を回転さ
せることにより、曲げられたガラスシートを冷却部22
の上流端まで排出する。
【0023】上側真空モールド14は一旦負荷から解放
されるとその下流方向の運動を停止し、可及的速やかに
成形部12におけるガラス待機位置まで戻り次のガラス
シートの到来を待つ。
【0024】本発明においては限定的ではないが、好適
実施例において、モールド14は横方向に成形されたコ
ンベヤロール18の周速程度の速度を転送部16におい
て達成する。次に、モールド14の真空は解放される
が、モールド14は依然として転送部16内において運
動しており、そのためガラスシートGはロール18に接
触するにつれてロール18の搬送速度でロール18上に
配置される。このため、ガラスシートGとロール18の
搬送面の間の相対運動を低減させ、かつガラスシートの
面にマークの付く可能性を低下させる。
【0025】モールド14がまだ運動している間にモー
ルド14からシートGを積下ろすことの代案として、モ
ールド14を停止させ、ガラスシートGを該シートGを
受け取るため一時的に停止したロール18上に配置させ
ることができる。一旦転送部18に配置されると、ロー
ル18は加速されガラスシートGを冷却部22へ運び込
むことができる。
【0026】当該技術分野において周知であり、かつ一
般に使用されている適当なセンサと制御装置(図示せ
ず)とを用いることにより本願明細書において教示され
ているガラスシート成形作業の間、(a)ガラスシート
Gが下側成形モールド28の上方で適度に配置した時間
に正確に成形部12において支持ロール26から下側成
形モールド28が各ガラスシートを順に持ち上げ、
(b)下側成形モールド28がガラスシートGを上側真
空モールド14の下方に向いた成形面20と係合するよ
うに持ち上げるとモールド14の真空が開始され、
(c)下側成形モールド28と上側真空モールド14と
の間にガラスシートが完全に挟持された後下側成形モー
ルド28が降下し、(d)ガラスシートが真空により成
形面20に対して保持されながらガラスシートが下流方
向へ移動しうる空隙を十分提供するように下側成形モー
ルド28が降下すると直ちにガラスシートGを係合した
真空モールド14を転送部16まで運ぶようにシャット
ル装置30が作動して下流方向へ運動し、(e)ガラス
シートを直接回転しているコンベヤロール18上に配置
するよう上側真空モールド14が転送部16に到来する
につれて前記モールド14の真空が解放され、(f)真
空が解放されると直ちにモールド14がそれ以上の下流
方向運動を停止し、シャットル装置が上側真空モールド
14を成形部12へ戻すことを確実にする。
【0027】成形されたガラスシートGの最下方部分が
ロール26上の支持面から、支持されて成形面20と係
合する位置まで持ち上げられる垂直距離を出来るだけ小
さく制限することが好ましい。好ましい距離はガラスシ
ートが移動する長手方向軸線に沿った横方向曲げの深さ
より0.25インチ(0.64ミリ)大きい程度である
が、ガラスシートの最下方部分がその厚さよりも何分の
1インチかだけその最下方点において持ち上げられると
良好な結果が得られる。また、転送部16において、コ
ンベヤロール18は成形面20の下方短い垂直距離を置
いて位置されるが、下方に向いた成形面20と横方向に
形をつけたコンベヤ18の各々の支持上面との間の垂直
方向間隔は基本的には均一である。ガラスシートGが成
形面20から形状ロール18まで転送されるこの垂直距
離は出来るだけ小さいことが好ましく、真空モールド1
4とガラスシートとが転送部16へ入ると真空モールド
14と真空により支持されたガラスシートに対してコン
ベヤロール18の上方で十分な空隙を保証する最小寸法
だけガラスシートの厚さを上廻る。
【0028】支持ロール26から成形面20までの各ガ
ラスシートの垂直方向上方運動量は最小化することが好
ましく、かつ成形面20から形状ロール18までの各成
形済ガラスシートGの移動についても同様に制限される
ので、ロール成形法において経験したものと比較して各
成形サイクルに対して増える時間は極めて短い。さら
に、各ガラスシートGは成形面20からガラスシートG
と同じ横方向湾曲形状を有する回転ロール18まで極短
い距離を落下するので、ガラスシートの成形ミスの可能
性が最小にされる。さらに、各ガラスシートは横方向寸
法にわたって他のガラスシートと同じ距離だけ落下する
ため、ガラスシートの横方向寸法分は同時にロール18
に支持され横方向に沈むことがないので歪の発生は大き
く低減される。また、シートGは隣接するロール18に
沿って許容公差以上の長手方向の沈みを阻止するのに十
分迅速に移動する。複合曲げを行うためもしロール18
が長手方向に延びる円弧に沿って位置しているとすれ
ば、上側モールド14の方向は、ガラスシートGと共に
転送部16まで移動するにつれて例えばシリンダあるい
はカムのような当該技術分野で公知のいずれかの都合の
よい方法により、落下距離を最小にし、かつ均一な落下
距離を保つために、形状ロール18上に配置されたとき
ガラスシートがとる方向により近似適合させるよう調整
すればよい。
【0029】ガラスシートを単純な形状、即ち単に横方
向曲形のみの形状に成形する場合、ロール18と26と
は、ロール18に対するガラスシートの接触の最下方点
がロール26によって提供される支持平面において基本
的に線に沿うように水平方向に整合していることが好ま
しい。しかしながら、この相対的方向は必要条件ではな
い。ロール18はロール26の上方あるいは下方に置い
てよい。但し、そのような構成においては、下側モール
ド28により上側モールド14と接触するようにロール
26からガラスシートGをさらに持ち上げるか、あるい
は成形されたガラスシートGを上側モールド14から湾
曲ロール18上に落下させるか、あるいはガラスシート
の持上げや落下を最小にしながら不整合を許容すべく上
側モールド14を垂直方向に往復運動させる必要のある
ことを認識すべきである。
【0030】図1に示す本発明においては炉10、成形
部12、転送部16および冷却部22を直線に沿って配
置しているが、これらのガラスシート成形要素を「L」
字形に配列し、シャットル装置30が上側モールド14
とガラスシートGとを炉10の中心線に対して90度の
方向に転送するようにすることも考えられる。このよう
な構成により、ガラスシートを冷却部22を通す必要な
く成形部12から直ちに下流側に配置した捨て場(図示
せず)まで成形部12を通して直接運ぶことにより除去
すべき欠陥ガラスシートを処理しないようにするという
利点を提供する。
【0031】本発明の別の実施例を図2に示す。この特
定実施例においては、2個の転送部116a、116b
並びに2個の冷却部122a、122bが成形部112
の各側に位置している。成形部112は2個の成形面1
20a、120bを有する上側モールド114を含む。
モールド114は2個の個別の押圧面ユニットあるいは
必要に応じてモールドの各セクションを独立して制御し
うるようにする真空装置を備えた単一ユニットでよい。
作動時、モールド114は、面120aまたは120b
の一方が成形されたガラスシートを対応する転送部まで
転送するようにし、他方の成形面が次の熱軟化したガラ
スシートを成形するように位置させて成形部112内を
前後に往復運動する。詳しくは、ガラスシートGが成形
部112へ入るにつれて、モールド114は面120a
が成形部112内にあり、面120bが転送部116b
にある第1の位置にある。次に、ガラスシートGは面1
20aと接触するように下側モールド128によって持
ち上げられ、前記面に対して真空により保持される。下
側モールド128が降下され、次にモールド114は図
2から視て左方へ運動しガラスシートGを転送部116
a中へ移動させる。モールド114が運動するにつれ
て、面120bは転送部116bから成形部112中へ
移動する。面120aに沿って引かれた真空が停止さ
れ、次のガラスシートが成形部112へ入るにつれて前
述のようにガラスシートGが転送部116aのロール1
18a上に配置される。ガラスシートGが面120aか
ら転送された後、モールド114は停止して次の熱軟化
したガラスシートが面120bの下方に位置される。次
に、下側モールド128はガラスシートGを面120b
に対して持ち上げ、該面120bは真空を引いてシート
をモールド114に対して保持する。次に、下側モール
ド128が降下され、上側モールド114が右方へ運動
してガラスシートGを転送部116bのロール118b
上に配置させ、かつ面120aを次のガラスシートを受
け取るべく成形部112に位置させる。
【0032】図2に示す本発明の実施例は2種類の形状
にガラスシートを成形するために使用しうることを認識
すべきである。詳しくは、面120aと120bとは積
層風防に組み込まれるガラスシートの内側および外側成
形形状に対応しうる。前述した形式の可撓性の下側モー
ルド28を用いることにより内側および外側のガラスシ
ートの形状が十分類似であれば前記モールド28を用い
て双方のガラスシートを持ち上げ異なる成形面に対して
ガラスシートを成形しうることが考えられる。
【0033】ガラスシートGを転送部まで転送する前に
ガラスシートGを持ち上げ、成形するために図1および
図2に示すもの以外のガラスシート持上げおよび押圧装
置を用いることができる。例えば、下側モールドは米国
特許第4,272,274号に記載のスロット付きモー
ルドあるいは米国特許第4,496,386号に記載の
関節接続リングでよい。さらに下側モールドは上側モー
ルドと接触するようにガラスシートを持ち上げるために
米国特許第4,204,854号に記載の形式の空気噴
射装置を用いることにより排除してもよい。
【0034】図3、図4および図5は本発明のシート成
形および転送の特徴を組み入れたその他のシート成形装
置を示す。図3を参照すれば、炉210におけるAの位
置で上側真空モールド214と接触するように熱軟化し
たガラスシートGを持ち上げるために空気噴射装置20
0が用いられ、モールド214は次に成形部212のB
の位置まで下流方向に運動してガラスシートGをリング
モールド202に押圧する。成形後モールド214は再
び転送部216のCの位置まで下流方向に運動し前述の
要領で冷却部222中へ転送すべくガラスシートGを湾
曲ロール218上に配置させる。次に、モールド214
はAの位置まで戻り次のガラスシートを受け取る。
【0035】図4を参照すれば、ガラスシートGは炉3
10から真空/圧力サポート300まで転送され、該サ
ポートはガラスシートGをその主要上面と接触すること
なく上方から支え、初期位置Aにおいて往復運動する成
形リング328上に配置させる。前記リング328は米
国特許第4,575,390号に記載のように成形部3
12において真空モールド314の下方の位置Bまで下
流方向に運動する。ガラスシートGがモールド314と
リング328との間で押圧された後、真空によりガラス
シートGを保持したモールド314が成形部312の初
期位置Cから転送部316のDの位置まで下流方向に運
動し冷却部322へ転送すべくガラスシートGをロール
318上に配置させ、一方リング328は真空/圧力サ
ポート300の下方のAの位置まで上流方向に運動す
る。ガラスシートGを置いた後モールド314はCの位
置まで戻る。
【0036】図5を参照すれば、真空取上げ装置400
がガラスシートGを持ち上げ、炉410内のAの位置か
ら成形部412のBの位置まで転送し、成形部412に
おいてガラスシートは米国特許第4,662,925号
に記載のように垂直方向に整合し全面の上側真空モール
ド414と全面の下側モールド428との間に配置され
る。前記モールドの間でガラスシートGが押圧された
後、上側真空モールド414を介して真空が引かれ、ガ
ラスシートGを固定した状態でCの位置から転送部41
6のDの位置まで下流方向に運動し、転送部においてシ
ートは冷却部422へ転送すべくロール418上に配置
される。成形されたガラスシートを下側モールドの成形
面から分離しやすくするために下側モールド428を介
して加圧された空気を供給すればよい。
【0037】図1、図3、図4および図5に示す押圧装
置を1個以上のガラスシート形状を成形するために用い
ることも可能である。特に、上側および下側モールドあ
るいはリングは米国特許第4,579,573号に記載
のように共通の重なった中央部分と異なる端部分とを有
することができる。
【0038】さらに、本発明は雌の上側モールド即ち下
方向に凹形状の成形面を備えたモールドと、下側雄モー
ルド即ち上方に凸形状の成形面を備えたモールドとを用
いることにより上方に凸形状にガラスシートを成形する
ことができる。前記モールドは米国特許第4,746,
348号および同第5,004,491号に記載の全面
リングタイプのモールドでよい。そのような配備によ
り、成形部12および転送部16におけるロール18お
よび40の曲率はこの種の成形形状を許容するようそれ
ぞれ調整する必要がある。
【0039】本明細書に示し、かつ説明した本発明の形
態は好適実施例を示しており、特許請求の範囲に記載の
本発明の精神から逸脱することなく種々の変更を行いう
ることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【図1】判りやすくするために一部省略した本発明の好
適実施例の斜視図。
【図2】判りやすくするために一部省略した本発明の代
替実施例の斜視図。
【図3】本発明の代替実施例の概略側面図。
【図4】本発明の代替実施例の概略側面図。
【図5】本発明の代替実施例の概略側面図。
【符号の説明】
G ガラスシート 10,210,310,410 炉 12,112,212,312,412 成形部 14,114,214,314,414 上側モールド 16,116a,116b,216,316,416
転送部 18,118a,118b,218,318,418
コンベヤロール 20,120a,120b 成形面 22,122a,122b,222,322,422
冷却部 24 コンベヤロール 26 支持ロール 28,128,328,428 下側モールド 30 シャットル装置 32 排気チューブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マイクル ティー.フェシック アメリカ合衆国ペンシルバニア州ピッツバ ーグ,ウェッジウッド ドライブ 9277

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 希望するシート形状に全体的に一致した
    下方向に向いた成形面を有する上側真空モールドを含む
    成形部と、 熱軟化したシートを前記成形部まで送る手段と、 前記シートを前記成形面と係合させ、前記成形部におい
    て前記成形面に対して前記シートを固定させる手段と、 前記の希望するシート形状に全体的に対応する搬送面を
    含む転送部と、 前記成形部と前記転送部との間で前記上側モールドと前
    記シートとを移動させる手段と、 前記上側モールドから前記搬送面上に前記の成形された
    シートを配置させる手段とを含むことを特徴とする熱軟
    化性シート材を成形する装置。
  2. 【請求項2】 前記転送部が、前記の成形したシートを
    支持し、かつ前記転送部を通して前進させるような横方
    向に湾曲した形状を各々が有する一組のコンベヤロール
    を含み、前記の湾曲したロールが前記の搬送面を形成す
    ることを特徴とする請求項1に記載の装置。
  3. 【請求項3】 前記ロールによって形成される前記支持
    平面が前記の成形されたシートを制御可能に冷却するた
    め冷却部を通して延在していることを特徴とする請求項
    2に記載の装置。
  4. 【請求項4】 前記のガラスシートを配置する手段が、
    前記シートが前記成形部から前記転送部まで移動してい
    る間に前記の成形されたシートを転送部において前記の
    横方向に湾曲したロール上に配置して前記シートが湾曲
    ロールに接触するにつれて前記搬送面に沿って前記シー
    トを移動させる手段を含むことを特徴とする請求項2に
    記載の装置。
  5. 【請求項5】 前記の運動させる手段が、前記の成形さ
    れたシートが前記真空モールドから前記の横方向に湾曲
    したコンベヤロール上に配置されるとき、ガラスシート
    の速度の変動を最小とするために前記シートが前記の横
    方向に湾曲したコンベヤロールに沿って進行する速度と
    同じ速度で前記真空モールドと前記シートとを全体的に
    前記転送部まで移動させる手段を含むことを特徴とする
    請求項4に記載の装置。
  6. 【請求項6】 前記成形部がさらに、シート支持面を形
    成する一組の長手方向に隔置され横方向に延びる支持ロ
    ールと、前記シート支持面の下方に位置したくぼみ位置
    において前記上側モールドと垂直方向に整合し、前記上
    側モールドの選定した部分と相補する成形面を形成して
    いる下側モールドとを含み、前記係合手段がさらに、前
    記シートを持ち上げ、前記真空モールドの成形面に対し
    て押圧するように前記下側モールドを前記くぼみ位置か
    ら前記シート支持面上方の持上げ位置まで運動させる手
    段を含むことを特徴とする請求項4に記載の装置。
  7. 【請求項7】 前記下側モールドが、該モールドが前記
    シートの周縁部とまず係合し、前記シート支持面から前
    記シートを持ち上げるときは平坦な形状を有し、前記下
    側モールドが前記シートの前記周縁部が前記真空モール
    ドの成形面の対応する部分に一致するように前記シート
    を前記真空モールドに対して押圧するときは成形形状を
    有する可撓性の外形成形面を含むことを特徴とする請求
    項6に記載の装置。
  8. 【請求項8】 前記の送り手段が前記の熱軟化したシー
    トを下方の成形面上に位置させる手段と、前記下方の成
    形面と前記上側真空モールドの下方の前記シートとを整
    合させる手段とを含み、前記係合手段が前記上側真空モ
    ールドと下方成形面との間で前記の熱軟化したシートを
    押圧する手段を含むことを特徴とする請求項4に記載の
    装置。
  9. 【請求項9】 前記係合手段が、前記の熱軟化したシー
    トの主要下面に空気を導き、前記シートを前記真空モー
    ルドの成形面と係合するように前記シートを持ち上げる
    ために前記上側真空モールドの下方に位置した成形部内
    の複数のガス噴射装置を含むことを特徴とする請求項4
    に記載の装置。
  10. 【請求項10】 前記転送部が第1の転送部であり、さ
    らに第2の転送部を含み、前記第1と第2転送部が前記
    成形部の両側に位置し、前記上側真空モールドの前記下
    方に向いた成形面が第1の下方に向いた成形面であり、
    前記上側真空モールドが第2の下方に面した成形面を含
    み、さらに前記の移動させる手段が、前記第1の下方に
    面した成形面が前記第1の転送部に位置すると、前記第
    2の成形面が前記成形部にあり、前記第2の成形面が前
    記第2の転送部にあると前記第1の成形面が前記成形部
    に位置するように前記真空モールドを前記転送部と前記
    成形部との間で運動させる手段を含み、前記係合手段
    が、前記第2の面が前記成形部にあると前記の第2の下
    方に向いた成形面に熱軟化したシートを係合させる手段
    を含み、前記配置手段が、前記シートが前記第2の搬送
    面に沿って進行している間に前記第2の成形面から前記
    第2の搬送面上に成形されたシートを配置させる手段を
    含むことを特徴とする請求項4に記載の装置。
  11. 【請求項11】 前記第1の成形面が前記第2の成形面
    とは異なる成形形状を有することを特徴とする請求項1
    0に記載の装置。
  12. 【請求項12】 熱軟化性材料を成形する方法におい
    て、 シートを熱軟化温度まで加熱する段階と、 前記シートの希望する形状に全体的に対応する下方に向
    いた成形面を備えた上側モールドを有する成形部まで前
    記シートを運ぶ段階と、 前記シートを前記の下方に向いた成形面に係合させる段
    階と、 前記シートを前記下方に向いた成形面と一致させるため
    に前記成形面を通して真空を引く段階と、 前記モールドと前記の係合したシートとを形状のついた
    搬送面を有する転送部まで移動させる段階と、 前記真空を解放して前記の曲げたシートを前記搬送面上
    に直接配置する段階と、 前記シートを前記搬送面に沿って進行させる段階とを含
    むことを特徴とする熱軟化性材料を成形する方法。
  13. 【請求項13】 前記の成形されたシートが前記の形状
    をつけた面上に配置されるにつれて前記搬送面に沿って
    進行するよう前記解放する段階が前記移動させる段階の
    間に実行されることを特徴とする請求項12に記載の方
    法。
  14. 【請求項14】 前記の移動させる段階が、前記真空が
    解放され、前記シートが前記真空モールドから前記の形
    状をつけた搬送面に配置されるとき前記シートの速度の
    変動を最小とするために前記進行の段階の間前記の成形
    されたシートが前記の形状のついた搬送面に沿って移動
    する速度と同じ速度で前記成形部から前記転送部まで運
    動させる段階を含むことを特徴とする請求項13に記載
    の方法。
  15. 【請求項15】 前記搬送段階が前記シートを全体的に
    水平方向の軌道に沿って前記真空モールドの下方の位置
    まで運ぶ段階を含み、前記係合段階が下側モールドを前
    記水平軌道の下方から前記水平軌道上方の位置まで持ち
    上げ前記下側モールドと前記真空モールドの間で前記シ
    ートを押圧する段階を含むことを特徴とする請求項13
    に記載の方法。
  16. 【請求項16】 前記搬送段階が前記の熱軟化したシー
    トを下方成形面上に位置させ、前記シートをその間で押
    圧するように前記下方成形面と上側真空モールドとを相
    互に対して運動させる段階を含むことを特徴とする請求
    項13に記載の方法。
  17. 【請求項17】 前記の成形されたシートを制御可能に
    冷却する段階をさらに含むことを特徴とする請求項13
    に記載の方法。
  18. 【請求項18】 前記の下方に向いた面が第1の下方に
    向いた面であり、前記転送部と形状をつけた搬送面とが
    第1の転送部と第1の形状をつけた搬送面であり、さら
    に第2の形状をつけた搬送面を備えた第2の転送部を含
    み、前記上側モールドが、前記第1の成形面が前記成形
    部にあると第2の転送部にまず位置する第2の下方に面
    した成形面を含み、前記の最初の移動させる段階の間前
    記第2の成形面が前記第2の転送部から前記成形部まで
    運動し、前記移動段階の後、後続の熱軟化したシートを
    前記成形部内で前記第2の下方に面した成形面と係合さ
    せ、前記後続のシートを前記第2の下方に面した成形面
    と一致させるよう前記第2の成形面を通して真空を引
    き、続いて前記第2の成形面と前記の後続の成形された
    シートとを前記第2の転送部まで移動させ、前記後続の
    移動の間、前記シートが前記第2の形状をつけた搬送面
    に沿って移動している間前記後続の成形されたシートを
    直接前記第2の形状をつけた搬送面上に配置させるよう
    に前記第2の成形面を通して前記の真空を解放し、前記
    後続のシートを前記第2の形状をつけた搬送面に沿って
    進行させる段階をさらに含み、前記後続の移動段階の間
    前記第1の下方に向いた成形面が前記第1の転送部から
    前記成形部まで運動することを特徴とする請求項13に
    記載の方法。
  19. 【請求項19】 前記第1の下方に向いた成形面が第2
    の下方に向いた成形面と相違するため前記係合段階およ
    びその他の適用段階により異なる成形形状のシートを作
    ることを特徴とする請求項18に記載の方法。
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