(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板ガラス（Ｓ）を予め定められた形状に成形するロール式成形方法であって、
板ガラス（Ｓ）を、その軟化温度まで加熱する過程と、
弓形の形状の支持部分（74）を有するコンベヤロール（40）が共通の水平面上にあるような第１ポジションにある、一連のコンベヤロール（40）上の実質的に水平な面に、加熱した板ガラス（Ｓ）を前進させる過程と、
前記コンベヤロールの弓形の形状の部分（74）によって前記予め定められた形状の支持経路が画定されている、下げられた第２ポジションに、前記コンベヤロール（40）を回動させる過程であって、それによって前記板ガラス（Ｓ）が前進しながら前記弓形の形状の部分（74）に向かって部分的に下がり、部分的に成形された形状を呈するようになる、該過程と、
前記板ガラス（Ｓ）の上側面の中央領域に下向きの力を加えて、前記板ガラス（Ｓ）の中央領域が前記弓形の形状の部分（74）に係合するのを促進する過程とを有し、
前記板ガラスに下向きの力を加えるために、前記板ガラスが第１の弓形の形状のプレス部材（168,178）の下に進められ、
前記第１の弓形の形状のプレス部材（168,178）が、前記コンベヤロール（40）の弓形の形状の部分（74）と実質的に同一空間内に存在し、前記コンベヤロール（40）の弓形の形状の部分（74）の曲率より大きい曲率を有することを特徴とする板ガラスのロール式成形方法。
【請求項２】
前記第１プレス部材（168,178）が、前記板ガラス（Ｓ）の上側表面と回転しつつ係合することを特徴とする請求項１に記載の板ガラスのロール式成形方法。
【請求項３】
前記第１プレス部材が、静止マンドレル（168）の周囲にあって、移動する前記板ガラス（Ｓ）に接触したときにその周りで回転するように設けられた柔軟なスリーブ（178）を有することを特徴とする請求項２に記載の板ガラスのロール式成形方法。
【請求項４】
前記第１プレス部材が静止マンドレル（168）の周囲に回転自在に設けられた柔軟なスリーブ（178）を有し、前記スリーブを、前記コンベヤロール（40）上の前記加熱された板ガラス（Ｓ）の前進速度と等しい周速度で回転駆動させる過程を有することを特徴とする請求項２に記載の板ガラスのロール式成形方法。
【請求項５】
前記第１プレス部材が、前記板ガラス（Ｓ）の上側表面と回転しつつ係合し、かつ静止マンドレル（168）の周囲に回転自在に設けられた柔軟なスリーブ（178）を有し、前記スリーブ（178）は、前記コンベヤロール（40）上の前記加熱された板ガラス（Ｓ）の前進速度と等しい周速度で回転駆動されることを特徴とする請求項１に記載の板ガラスのロール式成形方法。
【請求項６】
前記板ガラス（Ｓ）の前記中央領域に力を加えた後、その上側表面上の各コンベヤロールの両端の上に位置する縁部分に下向きの力を加えて、前記板ガラスの末端の縁の部分が前記弓形の形状の支持部分に係合するのを促進する過程を有することを特徴とする請求項１に記載の板ガラスのロール式成形方法。
【請求項７】
第２の弓形の形状のプレス部材の下に前記板ガラス（Ｓ）を前進させて、その末端の縁部分に下向きの力を加える過程を有することを特徴とする請求項６に記載の板ガラスのロール式成形方法。
【請求項８】
前記第２プレス部材が、前記板ガラス（Ｓ）の上側表面の末端の縁の部分と回転しつつ係合することを特徴とする請求項７に記載の板ガラスのロール式成形方法。
【請求項９】
前記第２プレス部材が静止マンドレル（168）の周囲に回転自在に設けられたスリーブ（178）を有し、前記スリーブ（178）が、移動する前記板ガラス（Ｓ）の上側表面と接触したときに自由に回転して、移動する板ガラス（Ｓ）の各コンベヤロールの両端の上に位置する縁部分に沿って下向きの力を加える過程を有することを特徴とする請求項８に記載の板ガラスのロール式成形方法。
【請求項１０】
前記第２プレス部材が、静止マンドレル（168）の周囲に回転自在に設けられたスリーブ（178）を有し、前記スリーブ（178）を、前記コンベヤロール（40）上の前記加熱された板ガラス（Ｓ）の前進速度と等しい周速度で回転駆動させる過程を有することを特徴とする請求項８に記載の板ガラスのロール式成形方法。
【請求項１１】
板ガラス（Ｓ）を予め定められた形状に成形するロール式成形方法であって、
板ガラス（Ｓ）を、その軟化温度まで加熱する過程と、
弓形の形状の支持部分（74）を有するコンベヤロール（40）が共通の水平面上にあるような第１ポジションにある、一連のコンベヤロール（40）上の実質的に水平な面に、加熱した板ガラス（Ｓ）を前進させる過程と、
前記コンベヤロールの弓形の形状の部分（74）によって前記予め定められた形状の支持経路が画定されている、下げられた第２ポジションに、前記コンベヤロール（40）を回動させる過程であって、それによって前記板ガラス（Ｓ）が前進しながら前記弓形の形状の部分（74）に向かって部分的に下がり、部分的に成形された形状を呈するようになる、該過程と、
前記板ガラス（Ｓ）の上側面の中央領域に下向きの力を加えて、前記板ガラス（Ｓ）の中央領域が前記弓形の形状の部分（74）に係合するのを促進する過程とを有し、
前記板ガラス（Ｓ）の前記中央領域に力を加えた後、第２の弓形の形状のプレス部材の下に前記板ガラス（Ｓ）を前進させて、前記板ガラス（Ｓ）の上側表面上の各コンベヤロールの両端の上に位置する縁部分に下向きの力を加えることによって、前記板ガラスの末端の縁の部分が前記弓形の形状の支持部分に係合するのを促進する過程をさらに有し、
前記第２プレス部材は、前記板ガラス（Ｓ）の上側表面の末端の縁の部分と回転しつつ係合し、かつ前記第２プレス部材は、静止マンドレル（168）の周囲に回転自在に設けられたスリーブ（178）を有し、前記スリーブ（178）が、移動する前記板ガラス（Ｓ）の上側表面と接触したときに自由に回転することを特徴とし、
前記弓形形状の第２プレス部材が、前記コンベヤロール（40）の弓形の形状の部分（74）の曲率より小さい曲率を有することを特徴とする板ガラスのロール式成形方法。
【請求項１２】
板ガラス（Ｓ）を予め定められた形状に成形するロール式成形方法であって、
板ガラス（Ｓ）を、その軟化温度まで加熱する過程と、
弓形の形状の支持部分（74）を有するコンベヤロール（40）が共通の水平面上にあるような第１ポジションにある、一連のコンベヤロール（40）上の実質的に水平な面に、加熱した板ガラス（Ｓ）を前進させる過程と、
前記コンベヤロールの弓形の形状の部分（74）によって前記予め定められた形状の支持経路が画定されている、下げられた第２ポジションに、前記コンベヤロール（40）を回動させる過程であって、それによって前記板ガラス（Ｓ）が前進しながら前記弓形の形状の部分（74）に向かって部分的に下がり、部分的に成形された形状を呈するようになる、該過程と、
前記板ガラス（Ｓ）の上側面の中央領域に下向きの力を加えて、前記板ガラス（Ｓ）の中央領域が前記弓形の形状の部分（74）に係合するのを促進する過程とを有し、
前記板ガラスに下向きの力を加えるために、前記板ガラスが第１の弓形の形状のプレス部材（168,178）の下に進められ、前記第１の弓形の形状のプレス部材（168,178）が、前記コンベヤロール（40）の弓形の形状の部分（74）の曲率より大きい曲率を有し、
前記第１プレス部材は、前記板ガラス（Ｓ）の上側表面と回転しつつ係合し、前記第１プレス部材は、静止マンドレル（168）の周囲にあって、移動する前記板ガラス（Ｓ）に接触したときにその周りで回転するように設けられた柔軟なスリーブ（178）を有することを特徴とし、
前記板ガラス（Ｓ）の前記中央領域に力を加えた後、弓形の形状を有し静止マンドレル（168）の周りに回転自在なスリーブ（178）を有し前記コンベヤロール（40）の弓形の形状の部分（74）の曲率より小さい曲率を有する第２プレス部材の下に、前記板ガラス（Ｓ）を前進させて、その上側表面上の各コンベヤロールの両端の上に位置する縁部分に下向きの力を加えて、前記板ガラスの末端の縁の部分が前記弓形の形状の部分（74）に係合するのを促進する過程を有し、
前記第１及び第２プレス部材が、鉛直方向に往復自在であることを特徴とし、
前記コンベヤロール（40）のベッドが、前記第１ポジションから前記下げられた第２ポジションに回動させるのと共に、前記プレス部材を上げられたポジションから下げられた作動ポジションに下げる過程と、
前記板ガラス（Ｓ）が前記第２プレス部材を通過した後、前記コンベヤロール（40）のベッドを前記第２ポジションから前記第１ポジションに上げ、前記プレス部材を下げられた作動ポジションから上げられたポジションに上げる過程とを有することを特徴とする板ガラスのロール式成形方法。
【請求項１３】
加熱された板ガラス（Ｓ）を予め定められた形状に成形するロール式成形装置であって、
成形ベッド（38）と、
前記成形ベッド（38）の上に、ベッドに垂直横向きに延在する形で設けられた弓形の形状の第１プレス部材とを有し、
前記成形ベッド（38）が、
第１ポジションに於いて共通の水平面上にあるような、弓形の形状の支持コア部分を有する、一連のコンベヤロール（40）と、
前記各コンベヤロール（40）のコア部分（76）の周囲に設けられた柔軟なスリーブ（78）と、
加熱された板ガラス（Ｓ）が前記成形ベッド（38）を横切って進むのに合わせて、前記スリーブ（78）を前記コア部分（76）の周りに回転駆動させる手段と、
前記コア部分（76）を回動自在に取り付ける手段と、
前記コア部分（76）を、前記第１ポジションと、前記弓形形状に成形された板ガラスの支持コア部分（76）及びその上のスリーブ（78）によって、前記予め定められた形状を有する支持経路を画定する、下げられた第２ポジションとの間を回動させるための手段（180）とを有することを特徴とし、
前記第１プレス部材が、前記成形ベッド（38）に沿って進む板ガラス（Ｓ）の上側表面の中央領域に係合して、前記中央領域を前記支持経路の形状に合わせた形に変形させるのを促進することを特徴とし、
前記第１の弓形の形状のプレス部材が、前記スリーブ（78）が外囲する前記弓形の形状の部分の曲率より大きい曲率を有し、それによって前記第１の弓形の形状のプレス部材が、前記支持経路の中央領域にその末端よりも近接する形となることを特徴とする板ガラスのロール式成形装置。
【請求項１４】
前記第１プレス部材が、
静止マンドレル（168）と、
前記マンドレル（168）の周囲にあって、移動する前記板ガラス（Ｓ）に接触したときにその周りで回転するように設けられた柔軟なスリーブ（178）とを有することを特徴とする請求項13に記載の加熱した板ガラスのロール式成形装置。
【請求項１５】
前記第１プレス部材が、
静止マンドレル（168）と、
前記マンドレルの周囲に回転自在に設けられた柔軟なスリーブ（178）と、
前記スリーブ（178）を、前記コンベヤロール（40）上の前記加熱された板ガラス（Ｓ）の前進速度と等しい周速度で回転駆動させる手段とを有することを特徴とする請求項13に記載の加熱した板ガラスのロール式成形装置。
【請求項１６】
前記成形ベッド（38）の上に、ベッドに垂直横向きに延在する形で設けられた弓形の形状の第２プレス部材を有し、前記板ガラス（Ｓ）が前記第１のプレス部材と係合した後、前記第２の弓形の形状のプレス部材が、前記成形ベッド（38）に沿って進む板ガラス（Ｓ）の上側表面の各コンベヤロールの両端の上に位置する縁部分に係合して、前記両端の縁部分を前記弓形の形状の部分（74）の形状に合わせた形に変形させるのを促進することを特徴とする請求項13に記載の板ガラスのロール式成形装置。
【請求項１７】
前記第２プレス部材が、
静止マンドレル（168）と、
前記マンドレル（168）の周囲に回転自在に設けられた柔軟なスリーブ（178）とを有することを特徴とする請求項16に記載の板ガラスのロール式成形装置。
【請求項１８】
加熱された板ガラス（Ｓ）を予め定められた形状に成形するロール式成形装置であって、
成形ベッド（38）と、
前記成形ベッド（38）の上に、ベッドに垂直横向きに延在する形で設けられた弓形の形状の第１プレス部材とを有し、
前記成形ベッド（38）が、
第１ポジションに於いて共通の水平面上にあるような、弓形の形状の支持コア部分を有する、一連のコンベヤロール（40）と、
前記各コンベヤロール（40）のコア部分（76）の周囲に設けられた柔軟なスリーブ（78）と、
加熱された板ガラス（Ｓ）が前記成形ベッド（38）を横切って進むのに合わせて、前記スリーブ（78）を前記コア部分（76）の周りに回転駆動させる手段と、
前記コア部分（76）を回動自在に取り付ける手段と、
前記コア部分（76）を、前記第１ポジションと、前記弓形形状に成形された板ガラスの支持コア部分（76）及びその上のスリーブ（78）によって、前記予め定められた形状を有する支持経路を画定する、下げられた第２ポジションとの間を回動させるための手段（180）とを有することを特徴とし、
前記第１プレス部材が、前記コンベヤロール（40）の前記弓形の形状の部分（74）の曲率より大きい曲率を有し、前記成形ベッド（38）に沿って進む板ガラス（Ｓ）の上側表面の中央領域に係合して、前記中央領域を前記支持経路の形状に合わせた形に変形させるのを促進することを特徴とし、
前記成形ベッド（38）の上に、ベッドに垂直横向きに延在する形で設けられた弓形の形状の第２プレス部材を有し、前記板ガラス（Ｓ）が前記第１のプレス部材と係合した後、弓形の形状の前記第２プレス部材が、前記成形ベッド（38）に沿って進む板ガラス（Ｓ）の上側表面の各コンベヤロールの両端の上に位置する縁部分に係合して、前記両端の縁部分を前記弓形の形状の部分（74）の形状に合わせた形に変形させるのを促進することを特徴とし、
前記第２プレス部材が、静止マンドレル（168）と、前記マンドレル（168）の周囲に回転自在に設けられた柔軟なスリーブ（178）とを有することを特徴とし、
前記板ガラスのロール式成形装置が、
前記第１及び第２プレス部材を、それが前記成形ベッド（38）に向かい、及び離れる鉛直方向の往復運動が選択的に行えるように取り付ける手段と、
前記スリーブを、前記コンベヤロール（40）上の前記加熱された板ガラス（Ｓ）の前進速度と等しい周速度で回転駆動させる手段とを有することを特徴とする板ガラスのロール式成形装置。
【請求項１９】
加熱された板ガラス（Ｓ）を予め定められた形状に成形するロール式成形装置であって、
成形ベッド（38）と、
前記成形ベッド（38）の上に、ベッドに垂直横向きに延在する形で設けられた弓形の形状の第１プレス部材とを有し、
前記成形ベッド（38）が、
第１ポジションに於いて共通の水平面上にあるような、弓形の形状の支持コア部分を有する、一連のコンベヤロール（40）と、
前記各コンベヤロール（40）のコア部分（76）の周囲に設けられた柔軟なスリーブ（78）と、
加熱された板ガラス（Ｓ）が前記成形ベッド（38）を横切って進むのに合わせて、前記スリーブ（78）を前記コア部分（76）の周りに回転駆動させる手段と、
前記コア部分（76）を回動自在に取り付ける手段と、
前記コア部分（76）を、前記第１ポジションと、前記弓形形状に成形された板ガラスの支持コア部分（76）及びその上のスリーブ（78）によって、前記予め定められた形状を有する支持経路を画定する、下げられた第２ポジションとの間を回動させるための手段（180）とを有することを特徴とし、
前記第１プレス部材が、前記成形ベッド（38）に沿って進む板ガラス（Ｓ）の上側表面の中央領域に係合して、前記中央領域を前記支持経路の形状に合わせた形に変形させるのを促進することを特徴とし、
前記成形ベッド（38）の上に、ベッドに垂直横向きに延在する形で設けられた弓形の形状の第２プレス部材を有し、前記板ガラス（Ｓ）が前記第１のプレス部材と係合した後、弓形の形状の前記第２プレス部材が、前記成形ベッド（38）に沿って進む板ガラス（Ｓ）の上側表面の各コンベヤロールの両端の上に位置する縁部分に係合して、前記両端の縁部分を前記弓形の形状の部分（74）の形状に合わせた形に変形させるのを促進することを特徴とし、
前記第２プレス部材が、静止マンドレル（168）と、前記マンドレル（168）の周囲に回転自在に設けられた柔軟なスリーブ（178）とを有することを特徴とし、
前記第２プレス部材が、前記スリーブ（78）が外囲する前記弓形の形状の部分（76）の曲率より小さい曲率を有し、それによって前記第２プレス部材が、前記支持経路の末端にその中央領域よりも近接する形となることを特徴とする板ガラスのロール式成形装置。
【請求項２０】
前記支持経路の上方に取り付けられたベースプレート（60）と、
前記第１及び第２プレス部材を、それが前記支持経路に向かい、及び離れる往復運動が行えるように取り付ける手段とを有することを特徴とする請求項16に記載の板ガラスのロール式成形装置。
【請求項２１】
前記ベースプレート（60）と前記コンベヤロール（40）とを支持する骨組み（48）を有し、
前記骨組み（48）が、
前記成形ベッド（38）と、
前記ベースプレート（60）を、それが前記成形ベッド（38）に向かい、及び離れる運動が選択的に行えるように、前記骨組み（48）の内部に取り付ける手段とを有することを特徴とする請求項20に記載の板ガラスのロール式成形装置。
【請求項２２】
前記成形ベッド（38）から成形された板ガラス（Ｓ）を受け入れるべく配置された、隔てられで固定された複数のコンベヤロール（42）を有し、
前記コンベヤロール（42）が、
その輪郭が前記予め定められた形状と実質的に同じである、弓形にカーブした形状の部分を有する静止コア部材（76）と、
前記コア部材（76）の周囲に回転自在に設けられた柔軟なスリーブ（78）と、
前記成形ベッド（38）から、前記成形された板ガラス（Ｓ）を搬送するのに合わせて、前記スリーブ（78）を前記コア部材（76）の周りに回転駆動させるための手段とを有することを特徴とする請求項13に記載の板ガラスのロール式成形装置。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
1.発明の属する技術分野
本発明は加熱された板ガラスの成形に一般的に関係し、特に、連続した回動自在な特別な形状のコンベヤロールの上と、往復自在な同じ形状の上側ロールの下とに板ガラスを挟んで運びながら実施する板ガラスの成形に関する。
2.従来の技術
乗用車の窓ガラス等に用いられるカーブした形状若しくは曲げられた板ガラスの大量生産に於いては、板ガラスは、一般にロール型コンベヤ上の水平な経路を進み、連続して加熱領域、曲げ作業領域及び熱処理領域を通過して、曲げられた若しくは成形された板ガラスの焼きなましまたは焼き入れが施される。板ガラスは、加熱領域を通過するときにほぼガラスの軟化温度となるまで徐々に加熱され、そのまますぐに曲げ作業領域に進んで所望の形状に成形されることになる。焼き入れされるべき成形された板ガラスは、曲げ作業の後そのまま焼き入れ領域に進むが、そこでは互いに向かい合ったブラストヘッド（blastheads）が設けられており、板ガラスは、その両面に対して高速の冷気の流れを衝当させられることになる。
このような、成形されたガラス板の製造のための広く用いられている工程に従えば、加熱された板ガラスは加熱炉から曲げ作業領域に進み、板ガラスは、その前縁部と係合するように板ガラスの進行経路上に設けられた停止機構によって、互いに補完的な上側及び下側の成形部材の間に正確に配置される。その後、板ガラスは下側プレス部材によってその末端の縁部分に於いて支持される形となり、コンベヤロールから持ち上げられて対応する上側プレス部材と係合し、プレスされて所望の形状に曲げられることになる。曲げ作業時に於いて、下側プレス部材が引き込まれることによって、曲げられた、または成形された板ガラスがコンベヤロール上に置かれ、焼き入れ領域に入っていくことになる。
板ガラスが曲げ作業領域に進んでいくとき、板ガラスは位置決め機構と係合することによって止められる。コンベヤロールは回転し続け、板ガラスの持ち上げ作業を、その前進を止めるのと同時に開始する場合でも、ガラス部材の外側のプレス部材と接触している部分の内側の加熱された中央部分は、いくらかたるんで変形し、その結果、短時間回転するコンベヤロールに接触したままの状態になりうる。このような接触によって高温のガラスの表面は損なわれ、「ロールディストーション（roll distortion）」として知られる光学的欠陥を発生させることになりうる。この問題を軽減するため、米国特許第3,905,794号に開示されたシステムが案出されたが、それは、中央部分が弓形のカーブした形状を有する連続したロールをベンディング装置に設けたものである。このロールは平らな板ガラスを運搬するべく前記中央部分が共通の水平面上にある形の第１ポジションと、前記中央部分が前記水平面と一定の角度をなし板ガラスと係合しない形となる第２ポジションとの間を互いに同期させられた形で回動できる形となっている。ロールの姿勢を調節するためのアクチュエーター機構の改善は、米国特許第4,015,968号に開示されている。この装置は上記のロールディストーションの問題をいくらか軽減するが、このためにこの装置では各シートの前進を一旦止めて、その後、曲げられた板ガラスを静止ポジションから加速して移動させることが必要となる。このような停止、持ち上げ、押し下げ、加速といった一連の作業はロールディストーションのような光学的欠陥を発生させる機会を与えるだけでなく、手順の遂行に時間がかかり、各板ガラスを曲げる作業サイクル時間が伸びることになる。
いわゆるロール成形工程によって板ガラスの成形を行う方法も提案されているが、これは加熱した板ガラスを、互いに向かい合って設けられた互いに補完的な形状のロールの間を通して、そこを通過するときに板ガラスを必要な形状に成形するというものである。このような装置は例えば米国特許第3,545,951号、第3,701,644号、第4,381,933号、第4,556,406号に記載されている。しかしながら、どの装置も現在の生産ラインに於いて要求される速度と光学的品質を完全に満足させるものではない。
発明の要約
従って、本発明の第１の目的は、板ガラスのロール式成形のための改善された方法及び装置を提供することである。
本発明の別の目的は、成形された板ガラスのロールディストーションを最小にする方法及び装置を提供することである。
本発明の更に別の目的は、板ガラスが停止することなく成形領域を通過するような方法及び装置を提供することである。
本発明の更に別の目的は、板ガラスの成形に於いて板ガラスの上側表面にものが接触するのを最小化するような方法及び装置を提供することである。
このように、本発明に基づいて、連続した、若しくはベッド形状の回動自在に取り付けられたコンベヤロールは、ベンディング装置の中に設けられ、隣接した加熱炉から加熱された板ガラスを受け止める。このコンベヤロールは、弓形にカーブした形状の中央部分を有するコア部材と、コア部材の周囲に設けられた柔軟なスリーブとを有する。このスリーブはコア部材の周りを回転し板ガラスを前進させる。コンベヤロールは、平らな板ガラスを支持し運搬するために、カーブした形状の中央部分が共通平面上にある状態である第１ポジションと、前記中央部分が前記水平面から一定の角度をなす平面上にある状態である第２ポジションとの間を互いに同期させられた形で回動できる形となっている。第２ポジションに於いては、前記中央部分が、板ガラスがそれに従って変形すべき形状を有する板ガラスの運搬路を画定している。
加熱された板ガラスが、前記第１ポジションの回動自在ロールのベッドの前縁部にさしかかったとき、ロールは回動して第２ポジションに移る。加熱された板ガラスが進むにつれ、前記弓形のカーブ形状の中心部分によって画定された進行経路にほぼ従った形で板ガラスは変形する。鉛直方向に往復自在に設けられた上側表面プレスユニットは回動自在な下側ローラーのベッドの後縁部に於いて板ガラスの経路の上方に配置されている。プレスユニットは、弓形にカーブ形状の中央部分を有するマンドレルを有し、その周りに柔軟なスリーブが取り付けられており、それは移動する板ガラスに接触したとき自由に回転できるようになっているか、スリーブの周速度が板ガラスの移動速度と一致する形でスリーブが駆動される形となっている。プレスユニットは圧盤の上に設けられ、下側のローラー上の板ガラスの移動経路から離れたり、接近したりする形で鉛直方向に選択的に往復できるようになっている。回動自在に取り付けられたローラのベッドが下向きに回動して板ガラスが下に沈む形で曲げられるとき、プレイユニットは下降して、下向きに回動されたローラーに近接する低ポジションに移動する。前縁のプレスユニットの弓形のカーブした形状の中央部分は、回動自在ロールの中央部分の曲率半径よりもやや小さい曲率半径を有する。プレスユニットは、下側ロールの中央部分と前縁のプレスユニットとが板ガラスの厚みとほぼ同じ大きさの距離だけ隔てられている形となるべく、鉛直方向に配置されている。板ガラスが前縁のプレスユニットと下側ロールとの間を通過するとき、下側ロールの弓形形状に従って、板ガラスの中央部分は下向きにプレスされる。後縁のプレスユニットの弓形にカーブした中央部分は、回動自在ロールの中央部分の曲率半径よりもやや大きい曲率半径を有する。従って、後縁の上側プレスユニットは、板ガラスとその周囲の端部分に於いて係合し、末端の縁部分が下側ロールに対して上向きにねじ曲がることのないようにしている。成形された板ガラスが成形領域から出るとき、下側ロールは回動されて水平ポジションに移り、プレスユニットは後に続く平らな板ガラスの処理のために上に持ち上げられる。
【図面の簡単な説明】
以下の図に於いては、部品に番号等を付して示している。
第１図は、ガラス加熱部及びガラス焼き入れ部の間に位置する本発明のローラーベンディングシステムの側立面図である。
第２図は、ロールベッド及び上側プレスユニットの、部分的な長手方向の拡大立面図である。
第３図は、第１図の線３−３で切った、部分的な横向き方向の拡大立断面図である。
第４図は、下側ロール上を前進する板ガラスとローラーによって係合している、前縁上側プレスユニットを示した立面図である。
第５図は、下側ロール上を前進する板ガラスとローラーによって係合している、後縁上側プレスユニットを第４図と同様に示した立面図である。
第６図は、回動自在に設けられたコンベヤロールの枢支機構の、部分的な拡大上側平面図である。
第７図は、第６図の線７−７で切った垂直方向の拡大断面図である。
第８図は、本発明の別の実施例を示した第３図と同様の横向きの立断面図である。
第９図は、プレスユニットのスリーブの駆動機構を図解した部分的な横向きの立面図である。
発明の好適な実施例
図面、特に第１図を参照すると、本発明の板ガラスコンベヤ式成形装置が10の符号を付して示されている。この装置には更に、板ガラスＳを加熱部14、ベンディングまたは成形部16及び熱調節部18を通して次々と連続的に運ぶ、連続的コンベヤシステム12を含む。加熱、成形及び熱調節部は互いに隣接して設けられており、板ガラスは１つの部から次の部へと間をおかずに移動してゆく。
加熱部14は従来通り、上壁24、底壁または床部26及び向かい側の側壁28によって画定され、適切な耐熱性材料によって形成された加熱室22を含むトンネル型炉20を有する。加熱室22は従来のように、炉の上壁及び側壁部分に設けられた電気抵抗加熱素子またはガスバーナ（図示せず）のような適当な加熱手段によって加熱される。板ガラスＳは、加熱室を通して一連のコンベヤロール30上を前進するが、このコンベヤロールはコンベヤシステム12の一部をなし、加熱室の入口端から出口端に至るまでその全体に亘って延在している。
板ガラスは加熱室22を通過してゆく間に実質的にガラスの軟化温度にまで加熱され、その後加熱された板ガラスは、炉20からその末端壁34に設けられた開口部32を通して出てくることになる。加熱された板ガラスは、炉から放出されるときに、１つまたはそれ以上の中間コンベヤロール36の上を通過して、以下に記述するようにベンディング部の内部の一連のドロップロール40からなる成形ベッド38の上に、間をおかずに受け入れられる。ベンディング部16の内部に於ける成形の後、板ガラスはカーブした形状のコンベヤロール42の上に乗せられ、熱調節部18に入り、その中を通過してゆく。ロール36及び42は、ロール30と共にコンベヤシステム12をなす。
第１図に図解したように、曲げられた板ガラスＳがロール42によってその内部を通過する熱調整システム18は、焼き入れ装置を有し、そこでは板ガラスの温度が急速に下げられて、ガラスの焼き入れに望ましい温度にされる。このために、熱調節部は、板ガラスの進行経路の上及び下側に位置する上側及び下側ブラストヘッド（blastheads）44を含む。ブラストヘッドにはノズル46が設けられ、それは空気等の冷却流体を、比較的高速で互いに向かい合うように流し、経路に沿って進む板ガラスＳの両面に衝当させる。
ベンディングまたは成形部16は骨組み48を含み、この骨組みは、一般に長方形の平行なパイプ型であり、長手方向の梁52及び横方向の梁54によって、頂部及び底部に於いて互いに結合された直立した角柱50を含み、堅固な箱形構造体を形成している。第３図に於いてわかりやすく示されているように、成形ベッド38のロール40は、以下詳細に述べるように、骨組み48によって適切に支持された長手方向に延在するサイドレール56上に、機能的に取り付けられている。中間ロール36は、カーブした形状のロール42と共に、同様に機能的にサイドレール上に取り付けられている。
鉛直方向に往復自在の曲げ作業補助ユニット58は、骨組み48の内部に於いて板ガラスの経路の上方に配置されている。このユニット58はベースプレート60に支持されており、このベースプレートは圧盤フレーム64上に適切な骨組み62によって取り付けられている。異なった曲率及び異なった厚みのガラス部材の曲げに適応させるべく、圧盤フレームは骨組み48の内部に於いて鉛直方向に調節可能であることが好ましい。従って、圧盤フレーム64は、骨組み48の内部に於いて、その各角の部分を、骨組みの頂部に位置する梁52及び54からなる骨組みに支持されたスクリュージャック（screw jacks）68のスクリュージャックロッド（screw jack rods）66の下端部と、所望に応じて接合した形で設けられる。骨組みの頂部に設けられたモータドライブユニット69は、スクリュージャックを駆動させてロッド66を選択的に引き込み若しくは伸ばして、圧盤フレーム64及びそこに設けられた曲げ作業補助ユニット58を上下させる。
成形ベッド38をなすロール40は、第２図に見られるように、加熱された板ガラスを炉20からベンディング部16に移動させるための、平らで水平なベッド形状に構成され、配置されている。板ガラスの後縁部が、成形ベッド38をなすロール40の始めの１つの上にかかったとき、もう一つのポジションにロールは回動されて、カーブ形状のコンベヤベッドをなすが、このコンベヤベッドは加熱された板ガラスがその上を進むにつれてその形に従って、たるんで変形するものである。このために、好適な実施例の各コンベヤロール40は直線的な部分を有しており、即ち、弓形のカーブ形状の中央部分74によって相互いに結合された互いに反対側にある端部分70及び72において、軸線が整合された形となっている。
成形ベッド38及びロール40の構成及び動作は、例えば、前記の米国特許第4,015,968号において開示されたタイプのものであって、ここではそれを参照されたい。つまり、各ロール40は、中空で、普通静止状態にあるコア部材若しくはマンドレル76を内部に有し、前記コア部材の周囲に回転自在な形で設けられた、柔軟な加重支持スリーブ78を外部に有する。このスリーブはコア部材の周りで回転駆動されて板ガラスを移動させる。また、このスリーブは、例えば過弗化炭化水素樹脂のような適当な低摩擦の材料からなる敷き金を有し、この敷き金は補強のため、及び低摩擦材料のよじれを防止するためのステンレス鋼のメッシュの層で覆われている。このように、スリーブは内部コア76の弓形形状に従って曲がる柔軟性を有し、著しい軸の捻れや歪みを生ずることなく搬送のたのトルクを与えることができる。スリーブはアスベスト若しくは繊維ガラスで覆われており、変形自在な弾力性と耐熱性を有する表面を持ち、この表面がその上に載せられる板ガラスの表面を傷つけないようになっている。
カーブ形状の、または一定の輪郭を形成するロール40の一端に於いて、コア部材76は、それに固定され回転自在に設けられたカラー80の内部に於いて同軸のジャーナルを形成するスタブシャフト（stub shaft）（図示せず）を、テレスコピックに受け入れる。カラー80は、装置の構造をなす骨組みのサイドレール86によって支持された、一対の隔てられて設けられたベアリング82及び84の回転のためのジャーナルを形成する。スリーブ78の一端はカラーに捕捉された結合部材88によって回転自在なカラーに取り付けられる。スリーブ78の別の一端は遊端となっており、コア部材76の周りに回転自在な形となっている。カラー80に取り付けられたスプロケット90は、エンドレス駆動チェーン（図示せず）と係合して駆動するように設けられている。駆動チェーンは各カーブ形状のロール40に於いてスプロケット90と係合し、コア部材76に取り付けられた静止したスタブシャフトの周りで、カラー80を回転させ、また結合部材88も回転させる。結合部材が回転することによって、外側のスリーブ78も同じ角速度で、共通の弦状の軸を中心としてコア部材76の周りを回転することになる。
各コア部材76のカラー80と反対の一端は、回転自在なドライブシャフト92に適当に接続され、このドライブシャフトは、コンベヤシステムの長手方向に延在するサイドレール98に支持され、隔てられて設けられたベアリング94及び96のジャーナルを形成している。各ロール40のシャフト92は、図の100に示すようにロール枢支機構またはロールシフト機構に所望に応じて結合される。本発明に従えば、スリーブ78はコア部材76の周りに回転駆動されて、板ガラスをベンディングまたは成形部16に送り込み、そこを通過するべく前進させ、またコア部材も互いに同期させられた形で回動する形で設けられ、第２図の実線で示すように、カーブ形状の中心部分74が共通の水平面上にある状態である第１ポジションと、第２図の破線に示すように、カーブ形状の中央部分が下がり、または落下した状態である第２ポジションとの間を移る形となっている。後者のポジションに於いては、ローラのカーブ形状の部分74は共同してカーブ形状の支持ベッドをなし、放出する板ガラスの曲率を画定させる。
各ロールは、互いに同期させられた形で回動するように取り付けられていることに加えて、コア部材のなす角を望ましい一定の角度に維持するように、各ロールの互いになす角度を調整してあることが望ましい。このために、ロールのシフト機構100は、第６図及び第７図によく示されているように、一対の結合部102を有し、この結合部は、ドライブシャフト92に装着された第１結合部104と、図に於いて108で示されたドライブユニットに機能的に接合されている第２結合部106とを有する。この２つの結合部の内部構造の詳細については、前記の特許に於いて記載されているものを参照されたい。そこに説明されているように、２つの結合部は螺刻された調節スクリュー110を有する構造となっており、この調節スクリューによって、接合部104及び106を、一定の範囲内に於いて一定の方向を向くように操作することができる。
第２結合部106に適切に装着されたピニオンギヤ112は歯を有し、スライドバー116の上側表面に取り付けられたギヤラック114の歯と、機能的に互いに係合するようになっている。スライドバーは、ガイドブロック118内を軸方向に摺動すべく取り付けられており、ガイドブロックはボルト120のような適当な留め具によってアングル部材124の水平に延在する支持部122に取り付けられている。各部材はボルト126によってサイドレール98に結びついた１つの支持部128に固定されている。スライドバー116及びその上のギヤラック114は、流体作動シリンダ130によって、ガイドブロック118に沿って軸方向に選択的に摺動するようにされる。シリンダ130はその上端部に於いてラグ（lug）132と回動可能な形で結合されており、このラグはボルト134によってアングルブラケット136に取り付けられ、アングルブラケットはボルト138によってサイドレール98の垂直な支持部128に支持された形となっている。シリンダは、従来のように往復自在なピストン（図示せず）を有し、ピストンロッド140を駆動させるようになっている。ピストンロッドはヨーク142及びピン144によって作動アーム146と結合されている。作動アームは、水平支持部122及びガイドブロック118の内部に於いて長手方向に細長く伸びたスロット148及び150と垂直方向に整合した形で延在しており、スタットボルト152によってそれぞれスライドバー116との結合がなされている。このように、第１図及び第２図によく示されているように、ピストンロッド140が伸ばされると共にギヤラック114も伸ばされて最左部に至り、カーブした形状のロール40のカーブした形状の中心部分74が、第２図の実線で示されるように上側の水平ポジションに置かれることになる。ピストンロッドか引き込まれたとき、スライドバー116及びギヤラック114は軸方向に右側に向かって移動し、カーブした形状のロール40のいくつかのピニオンギヤ112を同時に反時計方向に回転させる。従って、カーブした形状の中央部分74は上側の水平ポジションから下側に角度をなして配置されたポジションに移り、即ち第２図に示す実線のポジションから破線のポジションへと移るのである。
曲げ作業補助ユニット58は少なくとも第１及び第２の上面プレスユニット154及び156を有し、それぞれ、その下を板ガラスＳがドロップロール40及びコンベヤロール42上を連続的に通過してゆく形となる。プレスユニットはカーブした形状のロール40の回動に合わせてアップダウンの往復運動サイクルを示すように設けられており、これによってロールのカーブした形状の部分とプレスユニットとが互いに干渉するのを避けるようになっている。
このために、板ガラスの位置を検出し、板ガラスの進行を干渉することなくロール40及び上側表面プレスユニット154及び156のサイクルを初期化するために、ユニットスイッチ若しくは従来の光電子ユニットのような、適当な検知器158及び160が設けられて、成形部162の内部に於いて板ガラスＳの前縁の到達及び後縁が通過するのをそれぞれ検出する。
上側表面プレスユニット154及び156は、以下述べるように、板ガラス結合部材の形状を除いて一般に同じ構造を有する。このように、第２図及び第３図に示されているように、各プレスユニット156及び158は、成形パッド38の上に横向きに延在する取り付けバー162を含む。取り付けバーは、ベースプレート60から懸架され、隔てられて設けられた一対の流体アクチュエーター166のピストンロッド164に適当に装着されている。弓形にカーブした形状の中心部分172によって相互いに結合された端部170と軸方向に整合している静止マンドレル168は、その反対側の端部分に於いて、適当な２つの部品からなるクランプ174によって取り付けバー162に装着されている。以下説明するように、プレスユニット154及び156の中央部分172は少しだけ異なった曲率を有し、第４図及び第５図に於いてそれぞれ172a及び172bで示されている。クランプは、端部分168に取り付けられた四角形のカラー176と係合することによって、マンドレルを回転しないように係止し、カーブした形状の部分172を、垂直面に於いて予め定められた一定の姿勢に保つようにしている。コア部材76上のスリーブ78と似たタイプのスリーブ178は、マンドレルのカーブした形状の中心部分168上に取り付けられ、その下を通過する板ガラスの上側表面と係合する形となっているか、若しくは以下に述べるような適切な駆動手段によってその周りを自由に回転できる形となっている。カラー179はスリーブの一端のマンドレル上に設けられて、スリーブがマンドレルの周りを回転するときにその軸の位置を維持する。
ピストンロッド164を制御しつつ伸縮させると、取り付けバーはそれに対応して、成形ベッド38に沿って熱調節部18に至る板ガラスＳの経路に接近したり離れたりする。動作中に於いて、加熱された板ガラスＳが、検知器158または他の適当なサイクル初期化装置によって示される適当な位置に到達するとき、シフト機構100のピストンロッド140は引き込まれてドロップロール40を回動し、カーブした形状の部分74を第２図及び第３図の実線で示された水平ポジションから破線で示された下げられたポジションに移す。
板ガラスは、その軟化温度まで加熱されると、この板ガラスを支持し運搬するスリーブ78の、弓形にカーブした形状の中心部分74に従ってたるんで変形することになる。しかしながら、板ガラスがロールの形状に従って変形しているとき、及びロールの長手方向の末端の縁部からその中心部分までスリーブに乗るように変形するとき、即ち板ガラスの支持されていない部分がたるんで下がるときに、変形速度が遅くなったり、若しくは止まってしまうところまで温度が低下してしまうことがある。この結果、板ガラスの中央部分及びスリーブ78のそれに近接した中央部分との間のギャップが残ってしまい、板ガラスの曲率が、ロールのカーブした形状の部分74の曲率と正確に一致しないことになる。
板ガラスの中央部分が変形してスリーブ78に係合するのを促進するために、上側プレスユニット154の静止マンドレル168のカーブした形状の中央部分172aの曲率は、ドロップロール40の対応する部分74の曲率よりも多少大きめとなるように形成される。このように、第４図に示すように、プレスユニット154が動作ポジションに下がったとき、スリーブ178の中央部分は下側ロールによって画定される経路から、板ガラスＳの厚みと同じかやや大きい距離だけ上向きに隔てられた位置にあることになる。カーブした形状の部分の両端は下側ロールから更にいくらか隔てられている。板ガラスがプレスユニット154の下を進むとき、前記中央部分が前記下側ロールに従って予め変形していない場合は、板ガラスの上側表面はその領域に於いてスリーブ178と係合し、下側ロールに従った形状への変形が促進される。上側表面プレスユニットと下側ドロップロールとの距離が中央部分から端部に行くに従って大きくなるので、板ガラスの十分に変形していない部分のみがプレスユニットのスリープと係合することになり、これによってガラス表面が傷を受ける可能性を最小にすることができる。また、スリーブ178は、前進する板ガラスに接触するとマンドレル168の周りを自由に回転するので、接触した板ガラス表面の磨耗傷を同様に最小化することができる。
プレスユニット154によって板ガラスの中央領域の変形が促進され、板ガラスが第１プレスユニットを越えて進んでいるとき、板ガラスの長手方向に反対側の末端の縁領域に於いては、上向きに変形し下側のドロップロール40から離れる傾向が見られる。この傾向はいわゆるスプリングバック効果によるものと考えられており、これは中央領域が変形し、また板ガラスの下側面がローラ40に接触しているために上側表面よりも熱を失う速度が遅い傾向にあるため発生するものと考えられている。板ガラスの前記末端の縁部分が変形して、コンベヤロール40及び／若しくは42の上に乗る形となるのを促進するため、第２上側表面プレスユニット156のマンドレル168は、カーブ形状の部分172bの曲率が、ロール40及び／若しくは42の対応部分の曲率よりもいくらか小さくなるように設けられている。このように、第５図に示したように、上側プレスユニット156が低く下がった位置にあるとき、スリーブ178は下側スリーブ78から隔てられ、その距離は板ガラスＳのその長手方向の末端の縁部分に沿った領域の厚みと同じかやや大きく、その中央領域の距離よりもいくらか大きいものとなる。このように、スリーブ178は板ガラスの上側表面の光学的性質を損なうことなく、下側のローラ40及び42によって画定されたカーブした形状の経路に従って末端の縁部が下向きに変形するのを促進する。
図解した実施例は、各１つの上側表面プレスユニット154及び156を使用しており、それは最後のロール40と第１のロール42の鉛直方向上側にそれぞれ配置されている。プレスユニット154、156の何れか一方だけが備えられる場合、及びユニットの一方若しくは両方が複数個さまざまな組み合わせで用いられる場合が有ることが理解されよう。同様にプレスユニットについても、他の位置に、若しくはロール40及び42の上方の異なった位置であって、ロールに対して鉛直方向に整合がなされ、かつオフセットをなされた位置に配置する。
このようなベンディング装置の作業速度を速めるために、特に自動車のライト、側面の小型ライトのようなより小さなガラスの部品を曲げる作業を行う場合について、装置内部に於いて、パーツを対にして並べて移動させることができる。第８図には、このような製造方法を採用した本発明の他の実施例が示されている。即ち、ドロップロール40及びコンベヤロール42が、並んだ一対のカーブした形状の部分182を含む形に形成されたコア部材180を有する。連続的なスリーブ184はコア部材の周囲に設けられて、前記のスリーブ78と同様に駆動させられる。上側表面プレスユニット154及び156は静止マンドレル186を有し、このマンドレルは、同様に一対の並んだカーブした形状の部分188を有する形に形成される。このマンドレルは、追加的な２つの部品用クランプ190によって、取り付けバー162の中央部に於いて支持されている。並べた形で設けられた回転自在なスリーブ192は、マンドレルのカーブした形状の部分188に取り付けられており、２つの板ガラスＳが並んで同時に装置内を前進させられることになる。
ほとんどの実施例に於いて、スリーブ178若しくはスリーブ192が、移動する板ガラスの表面に係合した場合に回転自在となるようにされているが、一方ある状況の下では、スリーブが、板ガラスの進行速度と一致する周速度で駆動させられることが好ましい。第９図に示した他の実施例に図解されているように、上側表面プレスユニットは下側ドロップロール40と同様のスリーブ駆動機構を備えている。即ち、マンドレル168または186がスタッドシャフト（stud shaft）（図示せず）を含み、このスタッドシャフトはマンドレルに固定された回転自在なカラー194の内部に於いて、同軸のジャーナルを形成している。カラーは、取り付けバー162によって支持された、並んだ一対のベアリング196及び198が回転するためのジャーナルを形成している。スリーブ178または192の一端は、回転自在なカラー194に、カラーに係止されて結合部材200によって取り付けられている。カラーに取り付けられたスプロケット（sprocket）202は、適切にコントロールされたモータ、及び減速ギヤユニット210の駆動スプロケット206に巻き付けられた駆動チェーン204と係合している。既に理解されたように、スリーブ178または192は下側ドロップロールのスリーブと同一速度で駆動させられているのである。
作動中に於いて、板ガラスＳは適切に制御された形で炉20を次々と通過し、若しくは第８図の実施例のように、対になって並んで前進してゆき、成形部16内に於いて成形をするために、適切な予め定められた温度に加熱されて炉を出ていくことになる。成形ベッド38のカーブした形状のロール40は、第２図の実線で示された、持ち上げられた通常のポジションに於いて、炉から出てきた加熱された板ガラスを受け入れて成形ベッドに沿って移動させ、前縁検知器158若しくは他の適切な位置検知装置によって決定される予め定められた位置に至らしめる。その後ピストンロッド140はシリンダ130によって引き込んだ状態にされ、ギヤラック114を引き込み、カーブした形状のロール40のコア部材76を、第２図の第２図の破線で示されるような下がったポジションとなるように回動させる。往復自在な曲げ作業補助ユニット８は、スクリュージャック68によって予め望ましい高さにセットされる。カーブした形状のロール40が、操作されて下に下がったポジションにおかれたとき、上側表面プレスユニット154及び156は、流体アクチュエーター166のピストンロッド164が伸びることによって下に下げられ、作業可能ポジションに置かれる。
ロール40のカーブした形状の中央部分74が、下に下げられたポジションとなるべく回動されているとき、その上を移動中の加熱された板ガラスＳは、重力によってカーブした形状の部分に向かってたるんで変形し、カーブした形状の部分の形状と同じような曲がった形状を呈することになる。このカーブした形状の中央部分172a及び172b上の回転自在なスリーブ178の下を曲げられた板ガラスは連続的に通過していき、これによって初めに板ガラスの中央領域が、次に板ガラスの長手方向の両側の末端の縁領域が、ロール40のカーブした形状の中央領域74と同じ形状を呈することを保証しているのである。板ガラスの後縁部が前記の検知器160によって予め定められた点を通過した後、ロール40はその直立ポジションに戻り、上側表面プレスユニット154及び156は炉からの次の板ガラスを受け入れる準備のため持ち上げられ、この同じサイクルが繰り返される。
ここに示した本発明の実施例の記述は、図面に示した実施例についてのものであり、この他にも、さまざまな手順の変化と共に形、大きさ及び配置に関する改変が本発明の精神を逸脱することなくなされうることは理解されよう。
【図８】
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【図１】
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【図９】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図３】
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【図６】
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【図７】
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