JPH06509538A - 回転軸に垂直な面でガラス製品およびクリスタル製品を熱処理する方法、および該方法を実施する装置 - 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】 ロー　に　な　でガラス　１およびり１ス　ルｌ＋：′をる　゛　および呟　′ を　る 本発明は、回転軸に垂直な面でガラス製品およびクリスタル製品を熱処理する方 法、および該方法を実施する装置に関する。

一般に、回転軸に垂直な面でガラス製品またはクリスタル製品を熱処理する目的 は、一般に脆弱なこれら製品を構成する材料に過渡的な機械応力を付与すること 、またはこの面に近接して配置される、製品を構成する材料の一部または全体を 塑性領域内に到らしめることである。

この過渡応力の作用を含む操作をモイル分離処理と言う。

この場合には、応力は、熱亀裂と呼ばれる亀裂を引き起こすまたは伝播させるよ うにしむけられる。この目的は、熱塑性変形による成形工程において製品を保持 するために使用された、ガラスまたはクリスタルの塊り、以後モイルと呼ぶ、を 製品自体から分離することである。一般に、モイル分離処理自体に先立って、線 刻操作が行われる。この目的は、モイルを分離するための所望の面、以後モイル 分離面と呼ぶ、において製品を構成する脆弱な材料の表面に、鈍端工具の作用に よって機械的な亀裂を形成することである。この亀裂は一般には浅いが、触媒と しての機能を果たすことによって、熱応力により引き起こされる深い亀裂を導き 、この深い亀裂がモイル分離面に近接した領域で行われるように作用する。

製品を構成する材料の一部を塑性領域内に到らしめる操作の１つは、モイル分離 操作が行われた卓上製品、例えば飲物グラスの縁を再焼成することである。この 場合には、前の操作の結果生じ得る残留寄生応力をすべて除去すること、および より快適な使用感が得られるように製品の縁に丸みを与えることが重要である。

回転軸に垂直な面でのガラス製品およびクリスタル製品の熱処理は、従来は、製 品の内部に十分な温度界が誘導されるように、製品に近接した位置に適切に配置 される熱または冷却供給源、例えば、従来使用される１つ以上のバーナー、１つ 以上のレーザービーム、１つ以上の赤外線放射源、または他の型の適切な熱また は冷却発生装置を用いて行われる。従来、製品を回転軸の回りに回転移動させる とき、回転は、回転軸を通る製品の各断面内では温度界が可能な限り類似するよ うに配慮して行われている。処理は、単一の作業ステーションでまたは定期的に 指定することにより複数の作業ステーションで、もしくは直線または曲線状のフ ロートに配置された熱または冷却供給源により連続的および漸次的な方法で行わ れる。後者の場合には、処理される製品は適切な速度でこのフロートの前を通過 し、またフロートにより構成される熱または冷却供給源の製品に対する位置は、 フロートに対する製品の相対移動に垂直な面におけるその構成の突出により、従 来の方法で決定される。

従来では、熱または冷却供給源の製品に対する相対位置は、製品の型に応じて、 および特に、処理工程において製品の回転軸を通る面における熱または冷却供給 源の製品に対する相対位置に応じて調節可能である。特に、供給源が高度の方向 性を有する場合は、製品の回転軸に対する熱または冷却供給源の傾斜度もまた重 要であり、これは従来、製品の型に応じて調節可能である。

回転軸に垂直な面でのガラス製品またはクリスタル製品の熱処理を実行すると、 はとんどの場合、熱または冷却供給源と処理される製品の壁との間の距離が一定 に保たれるとき最良の結果が得られることが示される。フレーム１＜−ナーまた は他の高度の方向性を有する熱供給源を使用して熱処理を実行すると、はとんど の場合、製品の回転軸を含む面において、炎またはより一般的には熱流束の方向 が製品の壁に垂直なとき最良の結果が得られることが示される。

現在の実用段階では、熱または冷却供給源は、処理される製品に対して、手作業 またはもつと高度な自動システムによって、１つの型の製品に対してのみ、製品 の不揃いまたは特定の型の製品に関連する個々の形状については考慮せずに配置 されるため、結果として、製品が円形である場合およびその対称軸が回転軸と厳 密に一致する場合にのみ、その特定の製品の全処理にわたって最良の状態が実現 される。

実際面から見て、１つの同じ型の製品が明らかに類似しているときでも、これら は厳密に一致しているわけではないことは周知である。この寸法の相違は実際の 製品と理想のモデルとの間の形状的な欠陥であるとされる。オートマチックパー トフォーミングマシンによって製造される製品は、一般にはミリメートルの数１ ０分の１の形状的な欠陥を示す。一方、職人によって作られる製品はこれよりは るかに大きい、はぼ数ミリメートルの形状的な欠陥を示し得る。また、断面が円 形ではなく正多面体または他の規則正しいまたは不規則な形状として示される製 品を処理することが必要となる場合も知られている。

製品によりまたは１つの同じ製品に対して、熱または冷却供給源と処理される製 品の壁との間の距離が、製品が熱または冷却供給源の前で回転する間に変動する ことにより、製品の回転軸を通る製品の各面において温度界が変動する。さらに 、熱供給源としてフレームバーナーまたは他の高度の方向性を有する供給源を使 用する熱処理を行うときは、熱供給源が製品の回転軸に対して傾斜する場合は、 製品の壁と熱供給源との間の距離の変動により、壁と熱流束との交差点が、選択 された処理面に対して比例して変動する。この事実はきわめて有害であり、モイ ル分離を行う場合には、不規則な亀裂を引き起こすため、製品は不良となり、ま たは製品を回復するためには、後で長い期間にわたる加工操作が必要となる。

本発明の目的はこの欠点を解決することである。請求の範囲において述べる形態 の本発明は、回転軸に垂直な面でグラス製品およびクリスタル製品を熱処理する 方法を包含し、この方法においては、熱または冷却供給源の方向における、処理 される製品の外壁と選択された処理面との交差点に対する熱または冷却供給源の 相対位置が、処理の全期間にわたって、および特に熱または冷却供給源の前で製 品が回転している間一定に保たれる。

この方法を実行するための、軸回りに回転しまた処理される製品を保持するマン ドレルを備えた装置は、データ取得および熱または冷却供給源を駆動するための システムを含む。

本発明により得られる利点は、熱または冷却供給源によって生成される温度界が 、選択された処理面に対する製品の回転軸を通る製品のすべての面内で実質的に 一定であり、従って、この処理の効果も同様に、選択された処理面に対する製品 の回転軸を通る製品のすべての面で実質的に一定である。

以下に本発明を図面に基づいてさらに詳細に説明する。図面は様々な実施態様を 例示的に示すのみであってこれらを制限するものではない。

図１は、本発明により回転軸に垂直な面でガラス製品およびクリスタル製品の熱 処理を行う装置の一部、すなわち形状データを得るための装置の正面図である。

図２は、本発明により回転軸に垂直な面でガラス製品およびクリスタル製品の熱 処理を行う装置の一部、すなわち処理装置自体の正面図である。

図３は、図１および図２に示す記憶命令ユニットの１つの可能な構成を示す模式 図である。

図４は、図１１図２、および図３に示す記憶命令ユニ・ｙ）の１つの可能な構成 の一部の模式図である。

図５は、図１１図２、および図３に示す記憶命令ユニットの１つの可能な構成の 一部の模式図である。

図６は、本発明により回転軸に垂直な面でガラス製品およびクリスタル製品の熱 処理を行う、特に簡単な構成の装置の正面図である。

図７は、製品が実質的に円形またはこれに類似した形状であり、また熱および冷 却供給源が環状である場合の、本発明により回転軸に垂直な面でガラス製品およ びクリスタル製品の熱処理を行う装置の１つの可能な構成の平面図である。

これらの図面は、本発明により回転軸に垂直な面でガラス製品およびクリスタル 製品の熱処理を行い、本質的に、マンドレル１を備える装置を示す。マンドレル ｌはその回転軸４に実質的に垂直な面３で熱処理される製品２を保持する。製品 ２の外壁５と面３における所定の方向９における交差点６は、一般に、製品２の 角度位置により変動する。点６′は製品の回転の別の瞬間における点６の別の位 置を示す。

形状データの取得工程においては、連続測定システム８の一部を形成するセンサ ７が、回転軸４に垂直な方向９における点６の位置を所定の瞬間に記録する。一 方、同じ所定の瞬間に、別の連続測定システム１１の一部を形成する別のセンサ ｌＯが、マンドレルｌの角度位置１２および従って商品２の角度位置を記録する 。これらの記録データはライン３４および３５を介して記憶命令ユニッ）１３に 転送される。

処理自体は、支持体１５に取り付けられた熱または冷却供給源１４によって実行 される。支持体１５はそれ自体、駆動ユニ）＋）を構成する台座１６に対して方 向９に平行な方向１７に沿って移動し得る。支持体１５を方向１７に沿って台座 １６に対して移動させるために必要な情報項目は、連続測定システム１９の一部 を形成するセンサ１８によって所定の瞬間に測定され、ライン２１を介して記憶 命令ユニット１３に転送される、マンドレル１の角度位置２２および従って製品 ２の角度位置に対応して、記憶命令ユニット１３によってライン２０を介して同 じ所定の瞬間に伝達される。

図３に模式的に示すように、データ取得工程においては、マンドレル１の角度位 置１２に関するライン３５を介して、センサＩＯから生成される情報項目がデー タ媒体２３に記憶される。また、この場合は方向１７に平行な方向９における点 ６の形状位置に関するライン３４を介して、センサ７から生成される情報項目が データ媒体２４に記憶される。データ媒体２３および２４は、同一の瞬間に得ら れるデータ間に一義的な関係が確立されるようにされる。

処理自体の工程においては、マンドレルｌの角ｆｌ置２２に関するライン２１を 介して、センサ１８から生成される情報は、データ媒体２３に既に記憶されてい る情報項目と比較される。また、データ媒体２４に既に記憶されており、方向１ ７における点６の形状位置に関する、製品２の角度位置２２の現行値に対応する 情報は、ライン２０を介して駆動ユニｙ）を構成する台座１６に転送される。

複数の製品を同時に異なる作業ステーションで処理する場合には、これは複数の 連続処理ステーションを備えたトランスファーマシンの場合であるが、複数の製 品２の特性を同時に記憶装置に保持するために、複数のデータ媒体対２３および ２４が必要である。この時は、新たに処理される各製品２に関する情報項目の記 憶は、スタックの「先入れ先出し」データ処理原理に従って連続したデータ媒体 対２３および２４で行われる。

図４は、熱または冷却供給源１４の支持体１５の方向１７に沿った移動の方向ま たは程度が、センサ７により記憶される方向９における点６の移動の大きさに直 接一致しないとき、データ媒体２４と駆動ユニｙ）を構成する台座１６との間に 演算ユニット２５を配備する場合を示す。

図５は、熱または冷却供給源１４の支持体１５が複数の組み合わされた方向１７ ．１７’、１７″１９０．に沿って移動するとき、演算ユニット２５は複数の出 力２０．２０’、２０”１９１．を提供し、各々が熱または冷却供給源１４の各 位置決め軸にとって必要な情報を提供する場合を示す。

図６は、回転軸に垂直な面でガラス製品およびクリスタル製品の熱処理を行う装 置の１つの特に単純な構成を示す。この装置では、センサ７の代わりに、熱また は冷却供給源１４と同じ機械的な支持体２６に取り付けられたベアリング部品３ ６が使用される。機械的な支持体２６は、固定支持体２７に対して回転軸４に垂 直な方向３０に沿っである程度の自由度を有し、また製品２の外壁５に対して、 点６すなわち製品２の外壁５と処理面３との交差点に近接した位置で、ばね２８ とタンパ２９とを有するシステムの作用によって弾力的に接触スる。このシステ ムによって、熱または冷却源１４は点６に対して実質的に固定保持され、一方、 製品２が回転している間、製品２の壁５の回転軸４に対する傾斜は点６に近接し た位置で実質的に一定である。

図７では、製品２が外壁５と処理面３との交差の軌跡３１により平面的に示され ている。また、製品２が実質的に円形またはこれに類似した形状であり、また熱 または冷却供給源１４が環状である場合は、製品２および熱または冷却供給源１ ４が処理の全期間にわたって同心円を維持するように描かれている。同様に実質 的に円形またはこれに類似した形状である交差３１の形状の中心点３２が回転軸 ４と一致しない場合は、回転軸に垂直な面でガラス製品およびクリスタル製品の 熱処理を行う装置の１つの可能な構造としては、いかなる瞬間においても交差３ １が熱または冷却供給源１４と同心円に維持されるように、２つの方向１７およ び１７’　に沿って、熱または冷却供給＃ｉ１４の支持体１５を台座１６に対し て移動させることである。この場合には、センサ７により供給されまた記憶命令 ユニット１３に記憶される情報項目は、方向１７および１７′に沿った移動の組 み合わせが円３３、すなわち、製品２が回転軸４の回りを回転する間に軌跡３１ の中心点３２が移動する位置を描くように、図５に示す演算ユニット２５によっ て処理される。

６゛ 補正書の写しく翻訳文）提出書（特許法策１８４条の７第１項）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．回転軸に垂直な面でガラス製品またはクリスタル製品を熱処理する方法であ って、該処理のあらゆる瞬間において、少なくとも１つの方向（９）における、 処理される製品（２）の外壁（５）と処理面（３）との少なくとも交差点（６） に対する熱または冷却供給源（１４）の位置が一定に維持される、方法。 ２．請求項１の方法を実現し、軸（４）回りを回転すると共に、前記処理される 製品（２）を保持するマンドレル（１）を備えた装置であって、先行するデータ 取得工程においては、センサ（７）が回転する該製品（２）の前記外壁（５）と 前記処理面（３）との前記交差点（６）の位置を、センサ（１０）により測定さ れる該製品（２）の角度位置に対応して測定し、該センサ（７）および（１０） により転送されるデータが記憶命令ユニット（１３）によって記憶および処理さ れ、処理自体の工程において該データが使用されて、該軸（４）回りを回転する 該製品（２）の角度位置に関係なく、前記熟または冷却供給源（１４）の位置が 該点（６）に対して実質的に一定であるように、該熱または冷却供給源（１４） が方向（１７）に沿って移動するようにされ、これが該処理の全期間にわたって 行われる装置。 ３．前記データ取得工程および処理自体の工程が異なる作業ステーションで行わ れる、請求項２に記載の装置。 ４．前記データ取得工程および処理自体の工程が同じ作業ステーションで異なる 瞬間に行われる、請求項２に記載の装置。 ５．前記データ取得工程および処理自体の工程が、同じ作業ステーションで同時 に異なる角度位置で行われる、請求項２に記載の装置。 ６．前記データ取得工程および処理自体の工程が、同じ作業ステーションで同時 に同じ角度位置で行われる、請求項２に記載の装置。 ７．データ取得のための前記センサ（７）が、後のモイル分離工程においては線 刻工具でもある、請求項２に記載の装置。 ８．特定の単純な構成においては、データ取得のための前記センサ（７）の代わ りに、熱または冷却供給源（１４）と同じ機械的な支持体（２６）に取り付けら れるベアリング部品（３６）が使用され、前記処理される製品（２）の前記壁（ ５）に弾力的に接触する、請求項２および６に記載の装置。 ９．前記熱または冷却供給源（１４）が環状であり、またあらゆる瞬間に、実質 的に円形またはこれに類似した形状である、前記処理面（３）における前記製品 （２）の軌跡（３１）に対して同心円に維持される、請求項２に記載の装置。