JPS5864226A - ガラス製品のプレス方法および装置 - 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】 従来、ガラス製品の成形にあたっては、プレス、ブロー
、スピニングあるいは真空成形等の種々の方法により溶
融ガラスを所望の形状に成形するのが一般であった。従
来用いられていたプレス・アンド・ブロ一方法、および
ブロー・アンド・プロ一方法は一般に中空製品の成形に
しか使用できず、またがなり複雑な装置や多段のプロセ
ス操作が必要とされている。標準的なゴブプレス方法は
種々のガラス成形品のプレスを可能にするものであるが
、プレスの際に展げられるべき溶融ガラスゴブの量、お
よびモールドとプランジャーの間の滞留接触時間がある
ためにどうしても避けることのできないガラスの冷却が
ネックとなって表面きずや浅割れなしにプレスすること
のできる製品の薄さは極めて限られている。

真空成形法はラミネートされたシート状物質からの成形
が可能であるばかりでな（、比較的薄い物品の成形が可
能であるという利点をもっている。しかしながら、通常
の真空成形プロセスにあっては、成形される物品の−Ｆ
部表面は、モールドの表面に接する物品の底部の輪郭に
従い、したがって希望しようとしまいと、物品の底部の
輪郭の変化が上面に再現されてしまうとい゛う問題があ
った。したがって、この方法では、独立して積み重ね得
る食器のような脚のある物品を成形することは不可能で
ある。なぜなら、その食器の上部表面は底部に形成され
る脚の輪郭に従い、したがって食器の表面の状態が所望
のものとならないからである。またシート状物質の真空
成形法ではモールド表面に接触しているシートの底面側
にシャープなエツジが形成されたとしても上面側は丸（
なるだけであり、角度を持って交わる２面の交点をシャ
ープなものとすることはできない。したがって、物品の
上部表面にはっきりと認識しうるようなエンボスされた
表面を得ることは事実］−不可能である。

種々のプロセスや装置がシート状ガラスからの物品の真
空成形に用いられうる。この中には米国特許第３，１１
４，６２０号に開示されているような水平移送タイプの
装置、米国特許第３．２３１，３５６号に開示されてい
るようなターレット或いは回転ホウィールタイプの装置
がある。

このような真空成形法により得られた物品のトリミング
については、米国特許第３，１９３，３６７号及び同第
３，５８２，４５４号に開示されている。とくに後者は
ラミネートされたガラスシートから真空成形された物品
のトリミングを開示している。

一体構造成いはラミネート構造を問わず、ガラスシート
から物品を真空成形することは知られていたが、本発明
は、溶融状態にある間においてガラスシートをプレスす
るステップを組み合わせて、所望の形状の上面、および
下面の輪郭を有する薄いプレス製品を容易に成形できる
ようにした、ガラスシートがら製品を真空成形する改良
された方法および装置を提供することを目的とするもの
である。

明確な上面と下面を有する薄いガラス製品は、モールド
アセンブリー−１−に供給された溶融ガラスのシートか
ら成形される。モールドアセンブリー上に供給されるシ
ートの厚みは、成形すべき製品の所望の厚みにより変わ
り、またたとえば、強化製品や表面耐久性の改善された
製品を成形する場合にはラミネートされたシートが　　
　　　　　型に供給される。

溶融ガラスのシートはまず、モールドのキャピテイおよ
びその周囲のモールドアセンブリー上に載置される。こ
のとき、そのシートのキャビティの周縁部に直接隣接す
る部分はモールドアセンブリーに間隔をもって保持され
、これによってその後にシートから成形品をトリミング
する際にひびが入ったりすることのないように十分な熱
が保持される。

溶融ガラスのシートはまず、重力のみにより、或いは重
力と、シートを下方に引張ってそのシートをキャピテイ
の形におおよそなじませるようにキャピテイに加えられ
る真空力とによりキャビティの輪郭の形状に適応せしめ
られる。次に、プランジャーがシートの−に面に押圧さ
れ空気が上面に捕えられ中心部から縁部へ向けて製品を
プレス、ｔで行く。プレスと同時に、ガラスが製品の下
方或いはモールド側から押されてキャピテイの形状に一
致せしめられるとともに、キャビティ内の空気が空気孔
から排気される。そしてプレスされた製品は、キャビテ
ィの周囲の相対的に熱いガラスをカットすることにより
残りのガラスシートからトリミングされ、トリミングさ
れた製品はキャビティから取り出される。

以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。

添付図面において、モールドアセンブリー１０はトリミ
ング用凹部１６により囲まれたキャビティ１４を有する
モールド１２及び取り出しリング部１８とにより形成さ
れている。

モールドキャビティ１４は排気口又は真空通路２２を備
えた底部表面２０、モールド１２内で成形される物品の
底部表面に所望めパタいが、モールドキャビティ１４の
底部表面２０に通じるモールド１２の中央部は排気口又
は真空通路２２および輪郭形成用凹部２４が形成しやす
いように挿入式或いは分離式のモールド部分２６がら形
成されていてもよい。

プランジャー２８はモールドキャピテイ１４の形状に沿
ったテーパー状側部２６を有する中央突出部３０を備え
ている。トリミング部材３４はトリミング用凹部１６の
軸と一線になってプシンジャー２８を取囲み、凹部１６
のトリムエツジ３８と協働するトリミングエツジ３６を
備えている。とくに第４ａ図に示されているように、プ
ランジャー２８は凹部１６の隣接部４０において面取り
又は斜角をつけられており、モールド］　２　ハ四部１
６　ノ隣接部４２において同様に面取り又は斜角をつけ
られ、以下に述べるようなトリミングを容易にしている
。

モールドアセンブリー１０は、溶融ガラスのシートＳが
適当なフィーダー４６がら一対のローラ４４によってア
センブリーの上部表面１１上へ供給されるにしたがって
、第１図の矢印Ａで示される予め定められたパスに清っ
て移動せしめられる。フィーダーは、ガラスの一層より
成るシートを供給するものでも、たとえば米国特許第３
，５８２，３０６号に開示されるフィーダーのようにコ
アＣと外皮Ｓを有するガラスのラミネートシートを供給
するものでもよい。更に、モールドアセンブリー１０は
米国特許第３，２３１，３５６号に開示されるようにタ
ーレット上に位置せしめられても、或いは米国特許第３
，１１４，６２０号に開示されるようにエンドレスコン
ベヤー七に位置せしめられていてもよい。

第１図に示されるように、モールドアセ／プリー１０は
フィーダー４６゛の下方を移動せしめられるため、溶融
ガラスのシートＳはモールドキャビティ１４とその周囲
の表面部分１１をおおうように供給され、まず、重力に
よるたわみのためにモールド１２のキャピテイ１４の輪
郭に適合するようになる。キャビティ１４０周辺部を取
囲むトリミング用凹部１６及び突起した取出しリング部
１８は、ガラスシートＳが該周辺部のまわりでモールド
１２に接触することを妨げ、該周辺部から逃げる熱の量
がモールドアセンブリー自体と物理的に接触している部
分よりかなり小さくなるようにされている。真空は、真
空通路乃至スロット２２により底部表面２０の近傍のモ
ールドキャビティ１４に加えられる。モールドキャピテ
イ１４内の所望のガラス分布によっては、真空は溶融ガ
ラスのンー１−　ｓがモールドアセンブリーに供給され
た直後に加えられてもよいし、またシートがモールドキ
ャビティ内でまず一部たわんだ後に加えられてもよい。

また、図面には示されていな（・が、表面１１上の溶融
ガラスの上部境界部分をプランジャーの経路から引き離
し、製品の上部を一部薄くするように、取出しリング１
８のまわりに真空を加えてもよい。第１ａ図に示される
ように、輪郭形成用凹部又は凹所２４の外側にある排気
口乃至溝２２を通じて真空が加えられることにより、ガ
ラスシートＳはキャピテイ１４の底部表面との接合点に
おいて排気口２２を実質的にふさぎ、輪郭形成用凹部２
４内の正の空気圧によりシートはその凹部を跨がされる
。

第２図、第３図および第４図に示されるように、ついで
、プランジャー２８が下方へ移動せしめられ、キャピテ
イ１４内のシートガラスＳをプレスしてガラス製品Ｗを
成形する。

とくに第２図および第３図に示されているように、プラ
ンジャー２８の中央突出部３０はキャビティの中央から
縁部へ向けて圧力が加わるようにまずキャビティ１４内
のシートの中央部分に接触し、その結果、上部表面に空
気がトラップされることが防止される。第２図から明ら
かなように、プランジャー２８の中央突出部３０のみが
初めノートに接触するが、プランジャー２８が下方に動
きつづけるにつれて、中央部３０の全体が第３図のよう
にシートと接し、最後にプランジャーのテーパー状側部
３２が７−トＳに接触してガラス製品Ｗをプレス成形す
る。モールドキャピテイ１４上でのプレスが進行するに
つれて、ガラスは、第１ａ図のように凹部２４を当初跨
いでいたシートの下方側から第３ａ図に示されるように
凹部２４中へ送り込まれる。凹部中にトラップされてい
た空気は、この中央部から縁部へのプレスの間に排気口
又は真空通路２２へ向けて上方に移動し、矢印Ｂで示さ
れるように通路２２から排気せしめられる。

プレスが完了すると、プランジャー２８の中央突出部３
０とデーパ−状側部はモールドキャビティ１４内でシー
トｓの上部表面と十分に接触する。しかしながら、第４
ａ図に示されるように、プランジャー２８はトリミング
用凹部１６の隣接部４０で面取り又は斜角をつけられて
おり、他方、モールド１２もまたこの凹部の隣接部４２
で面取り又は斜角をつけられているため、その部分、で
シートが冷却することが妨げられ、ガラスの温度はトリ
ミング操作を促進する温度に維持される。もし、この凹
み１６及び斜角４０．．１２がないとすると、ガラスは
十分に冷却してしまい、シートＳから新たに成形される
製品〜■のトリミングに際して、致命的な裂は目および
剥れの形での表面欠陥が製品の縁部付近に発生してしま
う。

第５図及び第５ａ図を参照して、トリミング操作につい
て説明を加える。トリミング部材３４の切断端３６は、
取出しリング部１８によりトリミング用凹部１６上を跨
がされている比較的やわらかいガラスシートＳの上を横
切って下方に移動せしめられ、モールド１２のトリムエ
ツジ３８と協働してガラスシートＳから新たに成形され
たガラス製品Ｗを完全切断する。ここに、モールドキャ
ビティ１４の周辺縁部を囲んだガラスシートは凹み１６
及び斜角４０，４２のためにモールド及びプランジャー
アセンブリーと直接接触していないために、ガラスは十
分に高い温度に維持さね、ガラスに割れ目を生じさせる
ことな（、ソートガラスからの物品の切断およびトリミ
ングが容易になる。

第６図に示されるように、プランジャー２８とトリミン
グ部材３４は、トリミングされた製品をモールドキャピ
テイ１４内に残してモールドアセンブリー１０から離さ
れる。製品は輪郭形成用四部２４により表わされる輪郭
をもった所望の輪郭の底部表面を備えていると共に、プ
ランジャーの表面３０，３２により表わされる所望の輪
郭をもった上部表向を有している。第７図に示されるよ
うに、最後に、製品Ｗは真空取出しヘッド４８によりモ
ールドキャビティ１４及びその周囲の７−トＳから取り
出される。こうして得られた製品は滑らかな内表面５０
と所望の脚をもった底部表面５２を備えている。

溶融ガラスシートＳを、たとえば約０．０８０”から０
．１２５”のオーダーというように比較的薄い状態で供
給できること、更にはシートはモールドキャビティの表
面に接触したときに事実上予備成形されていることによ
り、標準的なプレス操作に比べてガラスとモールドとの
接触時間が小さく、また最終製品に成形する際に動（ガ
ラスの量が少ないために、一層薄い製品のプレスが可能
となる。すなわち、標準的なプレス操作では、与えられ
た高さをもった中央に置かれたゴブの形のガラス体を、
ゴブ内の溶融ガラスが固まる前に、離れた周辺部に向か
って外方に放射状に移動させる必要がある。しかしなが
ら、ゴブがモールドとプランジャーの間に滞留している
間に外皮がゴブの表面に連続的に形成され、そのためゴ
ブをプレスし５る厚みは厳しく制限されてしまう。丸い
ゴブのプレスの場合にはゴブがプレスされ、外方に展げ
られるにつれて空気は自動的に押出され、トラップされ
ることはない。しかしながら、本発明のシートＳのよう
に実質的に平らな半製品をまずプレスするときには、プ
レス操作中にプレス物品に表面欠陥が生ずることがない
ように空気のトラップやガラスの重なりを防止するため
に特別のステップが必要となる。そのため、本発明にお
いては、プレス操作が中央部から縁部へ向けてなされ、
プレスされた製品の表面に空気がトラップされることが
ないようにするのである。

本発明によれば、製品を単にプレスする場合、或いは真
空成形する場合に比べて数多くの効果を得ることができ
る。たとえば、脚のあるガラス製品や線状の低い縁をも
ったガラス製品を真空成形とプレスとを組み合わせて得
ることができる。これに加えて、そのようなガラス製品
の上面はエンボスすることができるし、真空成形品では
得られないような鋭く、細かい表面変化を与えることが
できる。

また、実質的に予め成形してシートガラスの薄層を真空
モールドに供給しうるから、従来のゴブからのプレス法
挺比して、ずっと薄くて軽いガラス部分を加圧成形する
ことが可能となる。更に本発明によれば、所望の組成の
外皮ガラスとその外皮ガラスに包まれた他の組成のコア
ガラスを有するガラスのラミネートシートを使用するだ
けで多層製品をプレスすることができるから、例えば強
度を増すためにコアの周囲に圧縮性の外皮層を被せた製
品や、組成は望ましいが耐久性の小さい芯ガラスの周囲
に耐久性の大きい外皮ガラスを被せた製品をプレスする
のに適している。

この発明は、たとえば、消費製品分野において用いられ
ている料理用の商品のようなガラス製品の真空成形及び
プレスについて記述しているが、この発明は、ＴＶパネ
ルやンールドビームヘッドライト用の採光孔、レンズ、
反射鏡、他のＯＥＭ　などの消費製品を含む実質的に所
望の生産物に用いることができる。

更に、プレス、トリミングの順で操作することが記載さ
れているが、もし希望するのなら、トリミング操作をプ
レス操作に先行させてもよいし、種々の真空時間やサイ
クルを選ぶことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、溶融ガラスのシートをモールドアセンブリー
に供給するところを示した模式第１ａ図は、第１図に示
されたモールドの部分の一部拡大断面図、 第２図は、モールドアセンブリーに供給されたガラスシ
ートの初期プレスの状態を示す一部断面図、 第３図は、中間ブレスステノブを示す一部断面図、 第３ａ図は、第３図に示されたモールドの部分の一部拡
大断面図、 第４図は、モールド内における旬品の最終プレスステッ
プを示す一部断面図、 第４ａ図は、第４図に示されたモールドアセンブリーの
部分を示す一部拡大断面図、第５図は、ガラスの周囲の
シートからのプレス物品のトリミングを示す一部断面図
、第５ａ図は、第５図に示されたトリミング部分の一部
拡大断面図、 第６図は、一部引込んだ位置において、プランジャー及
びトリミング部材によりプレスされトリミングされた物
品のモールド中に残った部分を示す一部断面図、 第７図は、新たに成形された部分の取り出しを示す一部
断面図である。 １２・・・モールド　　　　１４・・・キャビティ１６
・・・トリミング用凹部 ２２・・・真空通路　　　　２８・・・プランジャー３
０・・・中央突出部　　　Ｓ　・・・ガラスシ一ト１２ ＦｉＯ，７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）溶融ガラスからのガラス製品のプレス方法におい
   て、溶融ガラスのシートを内部にモールドキャピテイを
   有するモールドアセンブリーの表面に供給して、モール
   ドキャビティおよびその周囲のモールドアセンブリー表
   面をおおい、まず前記溶融ガラスシートな前記モールド
   キャビティの輪郭にほぼ一致させ、ついでそのガラスシ
   ートを、未だ半溶融状態にあるうちに、プレスして所望
   の上部、下部表面形状をもった物品を得、前記モールド
   アセンブリーの前記キャビティの周囲の表面部分の前記
   ガラスシートから該モールドキャビティ内のガラスをト
   リミングし、得られた完成品を前記キャピテイから取り
   出すことを特徴とするガラス製品のプレス方法。 （２）　　前記モールドキャビティ内に前記ガラス製品
   が成形された後に前記トリミングを行なうことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の溶融ガラスからのガラ
   ス製品のプレス方法。 （３）　　前記ガラスシートの前記プレスに先立って、
   前記トリミングを行なうことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の溶融ガラスからのガラス製品のプレス方
   法。 （４）前記モールドキャビティの周縁近傍に斜約及びト
   リミング用凹部を設けることにより、前記モールドキャ
   ビティｆの周辺に広がったガラスシートの部分を前記モ
   ールドアセンブリーの表面部と間隔を置いてモールドア
   センブリー上に保持することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の溶融ガラスからのガラス製品のプレス方
   法。 （５）前記モールドキャビティの前記輪郭にほぼ一致せ
   しめられた前記ガラス・ノートをプレスすべき製品の所
   望の上面形状と対応した突出部を有するプシンジャーに
   よりプレスし、該プランジャーの突出部の周囲に科内な
   設けることによりガラスが前記モールドの前記プランジ
   ャーの周囲に接触するのを防止するようにしたことを特
   徴とする特許請求の範囲第４項記載の溶融ガラスからの
   ガラス製品のプレス方法。 （６）前記モールドキャビティの輪郭にほぼ一致せしめ
   られた前記シートの前記プレスの際にまず前記キャビテ
   ィの中心部でプレスし、次第にその中心部から縁部へ放
   射状に外方へ向けてプレスして行くことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の溶融ガラスからのガラス製品
   のプレス方法。 （力　前記モールドキャビティ内の前記ガラスシートを
   該キャビティ内のシートの上面の中央部とまずプランジ
   ャーが接触するようにプランジャーによりプレスし、該
   シートの上面を次第に外側に向かって放射状に前記プラ
   ンジャーと接触させ、プレスされた製品の表面に空気が
   トラップされないようにすることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の溶融ガラスからのガ、ラス製品のプ
   レス方法。 （８）前記溶融ガラスシートをまず重力のみにより前記
   モールドキャピテイの輪郭にほぼ一致させることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の溶融ガラスからのガ
   ラス製品のプレス方法。 （９）前記モールドキャビテイートの前記シートの下面
   に真空を加え、重力の作用と共に前記溶融ガラスシート
   を前記モールドキャピテイの輪郭とほぼ一致させること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の溶融ガラスか
   らのガラス製品のプレス方法。 （１０）溶融ガラスシートを受ける表面部分を有するモ
   ールドアセンブリー、該モールドアセンブリーの前記表
   面内に形成され、その−表面に開口した少なくとも一つ
   のモールドキャビティ、該モールドキャビティの底部表
   面と通じ、該キャビティ内の空気を排気し、かつ該キャ
   ピテイに真空を加えるための手段、前記モールドアセン
   ブリーの表面の前記モールドキャビティの周辺に設けら
   れ、前記溶融ガラスシートを前記モールドキャビティの
   周辺で前記モールドアセンブリーと間隔を隔てて保持す
   るトリミング用凹部手段、シートの上面部に空気のトラ
   ップが生じないように前記モールドキャビティ内で溶融
   ガラスシートを中心部から端部へ放射状に外方へ向けて
   プレスするプランジャ一手段、および、前記モールドキ
   ャピテイ内においてプレスされた物品を前記モールドキ
   ャピテイの周辺表面部上のノートからトリミングする、
   前記トリミング用凹部手段と軸方向に一線に並ぶように
   設けられたトリミング手段から成る溶融ガラスからのガ
   ラス製品のプレス装置。 （Ｕ）　　前記トリミング用凹部手段に隣接する前記モ
   ールドキャビティ周辺の端部の面取すされた手段および
   前記プランジャーの突出部の周辺端部近傍９面取りされ
   た手段を含む手段であって、プレス中に前記溶融ガラス
   シートが前記モールドキャビティの周辺と接触すること
   を妨げる手段を含むことを特徴とする特許請求の範囲第
   １０項記載の溶融ガラスからのガラス製品のプレス装置
   。 （（２）前記モールドキャビティが真空モールド内に形
   成され、前記プランジャーが該真空モールドの輪郭と協
   働して、前記溶融ガラスシートから上部、下部両表面の
   輪郭がくっきりしたガラス製品を成形するものであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１０項記載の溶融ガラ
   スからのガラス製品のプレス装置。