(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板ガラスをリング状金型（５）に載置する工程と、リング状金型（５）に支持された板ガラスを連続する加熱部（１０）で加熱する工程と、板ガラスがリング状金型（５）に支持される間に、曲げ部（１４）の加熱抵抗（３１）からの直接熱放射によって曲げ温度まで板ガラスを加熱する工程と、同リング状金型（５）に支持されている間に板ガラスを重力により予備曲げする工程と、部分的に曲げられた板ガラスが同リング状金型（５）に支持されている間に、曲げ部（１４）において高架プレス曲げ金型（１６）によって最終曲げを行う工程とからなる方法において、前記高架プレス曲げ金型（１６）は、曲げ部（１４）の壁に形成された開口部（２２′）を介して該曲げ部の外側から内部へと移動し、この後、前記最終曲げ処理を行うために板ガラスを前記プレス曲げ金型（１６）に対して押圧するため、板ガラスと共に前記リング状金型（５）はホイスト機構（６）によって上昇されることを特徴とする板ガラスの曲げ加工方法。
【請求項２】
前記リング状金型（５）が第１水平トラック（２）に沿ってキャリアワゴン（４）によって前進し、前記加熱及び曲げ処理が行われ、前記ホイスト機構（６）がリング状金型（５）と共にキャリアワゴン（４）をならびに板ガラスを第２トラック（３）へと下降するのに用いられ、曲げられた板ガラスがリング状金型（５）から取り除かれ、リング状金型（５）が前記第２トラック（３）に沿って搭載部（１５）へ、そしてここから前記第１トラック（２）の上流端部へと戻ることからなる方法において、前記プレス曲げ金型（１６）を曲げ部（１４）に移動する前に、キャリアワゴン（４）と共に前記リング状金型（５）を前記第１トラック（２）の搬送面から前記ホイスト機構（６）によって下降し、前記プレス曲げ金型（１６）が曲げ部（１４）へと前進し、金型及び板ガラスと共に前記キャリアワゴン（４）は、前記最終曲げ処理を行うために一定の距離を上昇することを特徴とする請求項１に記載のガラスの曲げ加工方法。
【請求項３】
前記プレス曲げに加えて、同曲げ部（１４）をリング状金型（５）上の重力曲げのみに用いることで、曲げ処理の間、前記プレス曲げ金型（１６）を炉の外部の所定位置に保持することができることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
共通の曲げ位置において板ガラスを種々の形状に曲げるために、種々の形状のリング状金型（５）及びそれぞれと対応した形状のプレス曲げ金型（１６）を使用することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
共通の曲げ位置における共通の加熱抵抗部（３１）の下方で、いくつかの板ガラスは前記プレス曲げがなされ、いくつかの板ガラスは重力曲げのみがなされることで、実質的に製造を中断せずにプレス曲げ加工から重力曲げ加工またはこの逆の切り替えを可能にしたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
長尺な炉（１）と、複数のリング状金型（５）と、前記リング状金型が第１水平トラック（２）に沿って炉内を移動するための複数のキャリアワゴン（４）と、炉の下流端部の曲げ部（１４）と、板ガラスが前記リング状金型に支持されている間に直接熱放射により板ガラスを曲げ温度に加熱する曲げ部（１４）の加熱抵抗（３１）と、曲げ部の下方にあり、ワゴン（４）及びワゴンに支持される金型（５）を前記第１トラック（２）から前記第２下部トラック（３）へと下降するホイスト機構（６）とからなる装置において、該装置はさらに、高架プレス曲げ金型（１６）を有し、これは前記曲げ部（１４）と該曲げ部の外部に設けられた断熱スペース（２３）との間で往復運動するように移動装置（１８，１９，２０）に取り付けられ、プレス曲げに必要な金型（１６，５）の相対垂直運動は、プレス曲げ工程の間、リング状金型（５）と共に前記キャリアワゴン（４）を上昇するのに用いられる前記ホイスト機構（６）により行われることを特徴とする板ガラスの曲げ加工装置。
【請求項７】
前記プレス金型（１６）が独自に垂直運動することなく水平に往復運動することを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記曲げ部（１４）の壁（２４）には開口部（２２′）が設けられ、この開口部を介してプレス曲げ金型（１６）が往復運動し、前記開口部（２２′）を閉鎖する壁部（２２）はプレス曲げ金型（１６）と共に移動するように設けられたことを特徴とする請求項６または７に記載の装置。
【請求項９】
前記プレス金型（１６）は各対向側部に、該金型と共に移動可能な壁部（２１，２２）を担持し、一方の壁部（２２）は、プレス金型（１６）が曲げ部（１４）に位置する際に前記開口部（２２′）を閉鎖し、他方の壁部（２１）は、前記プレス金型（１６）が前記断熱スペース（２３）に位置する際に同開口部（２２′）を閉鎖することを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
炉（１）の側方で前記断熱スペース（２３）の下方には、前記移動機構（１８，１９，２０）内で適宜に交換可能な、種々の異なる形状を有するプレス曲げ金型（１６）を収納するコンベアートラックまたは貯蔵室（２６）を設けたことを特徴とする請求項６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は板ガラスの曲げ加工方法に関し、前記方法は：板ガラスをリング状金型に載置する工程と、リング状金型に支持された板ガラスを連続する加熱部の曲げ温度まで加熱する工程と、リング状金型に載置された板ガラスを重力により予備曲げする工程と、板ガラスが同リング状金型に支持されている間に、部分的に曲げられた板ガラスを高架プレス曲げ金型により曲げ部において最終的に曲げる工程とからなる。
本発明はまた、板ガラスを曲げる装置にも関するものである。この装置は長尺な炉、複数のリング状金型、炉を介し第１水平トラックに沿ってリング状金型を搬送する複数のキャリアワゴン、炉の下流端部にある曲げ部、ワゴン及びワゴン上の金型を前記第１トラックから第２下部トラックへと下降するため曲げ部の下方に位置するホイスト機構を含む。
米国特許公報第４，３４９，３７５号には再成形可能な真空成形金型を炉壁の開口部を介して、炉の外部から内部へ移動する装置が開示されており、板ガラスは真空成形金型によりローラーから上昇されるようになっている。真空成形金型により曲げ成形がなされた後、板ガラスは焼戻しを行うために下方にあるピックアップリムへと下降する。この先行技術の方法は、加熱及び曲げ工程中、板ガラスをリング状金型上に支持する本発明の方法とは技術的に異なるものである。
リング状金型方法は、重力曲げのみによる簡単な曲げ形状を得るために利用することができる。より複雑な曲げ形状は、上方または下方または同時に両方向から板ガラスに接近する全面または部分プレス曲げ金型を重力曲げと共に用いることによりリング状金型工法で製造することが可能である。米国特許公報第４，９０９，８２０号では、板ガラスが再成形可能なリング状金型によって曲げられ、曲げ工程に高架部分プレス曲げ金型を共に用いる例が開示されている。この構成は、例えば以下に示す欠点を含む。通常、炉の内部でプレス曲げ金型は板ガラス上部の加熱抵抗部の組み立てを複雑にし、加熱抵抗からの板ガラスへの熱放射を遮ることになる。加えて、プレス曲げ金型を加熱しすぎるため、炉の常熱に絶え得る構造で金型を形成することが困難になる。従って、上記米国特許公報第４，９０９，８２０号で提案されている曲げ部においては、板ガラスは高架抵抗部によって加熱されるものではない。この種の曲げ部はプレス曲げ以外に使用することは不可能であり、リング状金型及びプレス曲げ金型を使用しない重力による従来の方法でガラスを曲げる場合には使用することができない。結局、重力曲げ方法においては、板ガラスの撓みを監視しながらこれを加熱することが必要となる。
本願出願人の米国特許公報第４，４９７，６４５号では、リング状金型を用いて板ガラスを重力によって曲げる方法及び炉装置が開示されている。本発明はこの種の公知の方法及び装置をさらに改良したものに関し、これは同一の装置を使用し、プレス曲げ及び従来の重力曲げの両方を従来と同じ曲げ位置で同じ組み合わせによって行うためのものである。
また本発明の他の目的は、実質的に製造を中断せずに、単にプレス曲げ金型を他の形状の金型と交換することで種々の異なる曲げ形状が容易に得られるプレス曲げ方法及び装置を提供することである。これは再成形不要の軽量で簡単な構造のプレス曲げ金型を使用することにより容易に達成することができる。
本発明のこれらの目的は、添付の請求項に詳述する構成に基づいて達成される。
本発明の一実施例を添付の図面を参照すると共に詳述する。
図１は、曲げ部における本発明装置の断面図
図２は、米国特許第４，４９７，６４５号に開示されている炉装置に対応する本発明装置の略式垂直断面図
図３は、壁部を部分的に取り除き、曲げ部と隣接する位置から見た本発明装置の略式斜視図
図４は、図３と類似しているが、取り替え自在のプレス金型用の貯蔵部（２６）を設けた装置を上部から斜めに見た図である。
図２に示す炉装置の詳細と作動原理については、ここに参照する米国特許公報第４，４９７，６４５号で開示されている。一般的な炉の形状については、図２を参照して以下に簡単に説明する。長尺な炉（１）は、炉の天井、側壁及び床に使用される断熱壁（２４）によって周辺環境から隔離されている。炉に沿ってワゴン（４）を搬送するために、炉は上部コンベアートラック（２）及び下部コンベアートラック（３）を含む。各ワゴン（４）はガラスを載置する曲げ金型（５）を担持し、ガラスはこの金型上で曲げられる。ワゴン（４）の長さと等しい間隔で断熱炉の天井（２４）から下方に延びているのは断熱材（２４ａ）で、前壁（８）の頂縁部は断熱材（２４ａ）の底面の高さに延びている。前記前壁（８）が断熱材（２４ａ）と一線上に並び、上部トラック（２）のワゴン装置が停止する際、分離加熱部（１０）が炉の長手方向に、各ワゴン毎に形成される。各加熱部（１０）の天井には電気抵抗体が設けられ、炉（１）の下流端部に向かって前進するにつれて連続する加熱部（１０）の温度は序々に上がっていく。
炉の下流または出口端部は、ワゴン（４）を上部トラック（２）から下部トラック（３）に下降するホイスト機構（６）が設けられた加熱及び曲げ部（１４）である。ホイスト機構（６）は関節型ジャッキであるのが好ましい。また代りにフィンランド特許出願第９１５，０１６号に開示されているような水平ガイドに取り付けられた水平ブラケットを使用することも可能である。ホイスト機構（６）には断熱床（１３）が取り付けられるのが好ましい。曲げ部（１４）の端部壁は、板ガラスの曲げを監視するための点検窓（１２）を含む。窓（１２）と直線上に並んで、各ワゴンの前記前壁（８）にも点検窓（１１）が設けられている。板ガラスの曲げが行われた後、ワゴン（４）を搭載部（１５）に向かって反応方向に搬送するために、前記ワゴン（４）はホイスト機構（６）によって上部トラックから下部トラックと移送され、前記ワゴン（４）はワゴン開口部（９）を介して搭載部へと前進する。ガラスを交換した後、前記ワゴン（４）はホイスト機構（６）によって上部トラック（２）に起重される。
上述の構成及び作用は、本願出願人の米国特許第４，４９７，６４５号から公知である。さらに本願出願人の米国特許公報第４，９８６，８４２号を参照すると、この特殊な型の炉に関する詳細が記載されている。
この種の公知の炉は、フロントガラスを曲げるのに好適であり、これは大部分のフロントガラスは容易に曲げることが可能であるので、リング状金型を使用して重力によって容易に曲げを行うことができるためである。しかしながら、特に自動車産業ではより丸みを帯びた空気力学的形状へと移行する傾向にある。従って、両凸、Ｓ字型及び他の複雑な形状に曲げることが要求されることになる。重力曲げに基づくリング状金型方法では充分な製造精度が得られず、この要件を満足することは不可能である。重力曲げに加え、より要件に叶った形状の曲げを行うことを可能とする本発明の炉装置を製造するために、前記曲げ部（１４）には、以下詳細を述べる装置が設けられる。
下面が所望の最終曲げ形状と一致し、リング状金型（５）の表面と合致する高架プレス曲げ金型（１６）が、曲げ部（１４）内に、そして曲げ部外の断熱スペース（２３）へと水平方向に往復運動を行うように設けられる。この往復運動を可能にするため、前記金型（１６）にはワゴン（１８）に設けられたサスペンションブラケットまたはパイロン（１７）が取り付けられ、ワゴン（１８）はレール（２０）に沿って車輪（１９）により走行する。レール（２０）は例えばＣ字型の外形を呈し、この内部を前記ワゴン（１８）が移動可能となっている。平坦なブラケットまたはパイロン（１７）は、断熱スペース（２３）の頂部壁に形成されたスロット内、同様にレール（２０）のスロット内を移動することが可能である。スペース（２３）の断熱壁は符号２４´で示されている。曲げ部（１４）の壁には開口部（２２´）が設けられ、この開口部を介して前記金型（１６）が出入自在になっている。ブラケットまたはパイロン（１７）の水平部は、金型（１６）が曲げ部（１４）内に位置する際に前記開口部（２２´）を閉鎖する壁部（２２）を担持している。金型（１６）の反対側で、ブラケット（１７ａ）の端部は、前記金型（１６）がスペース（２３）に移動した後、前記開口部（２２´）を閉鎖するための壁部（２１）を担持している。このように構成することで、一方で金型（１６）の過熱を、他方でスペース（２３）の断熱壁（２４´）を介して過剰な熱洩れを防ぐことが可能になる。この構成は、解放可能な床用ゲートを介してスペース（２３）で、種々の形状の金型（１６）に取り替える際に必要となる。前記ゲート（２５）の下方には種々の異なるプレス曲げ金型（１６）用のコンベアートラックまたは貯蔵部（２６）を設置しても良い。金型（１６）の底面は、任意時に用いられるリング状金型（５）の最終上面形状と当然対応しなければならない。リング状金型（５）は典型的にヒンジ状の金型からなり、板ガラスを軟化し、曲げる間に重り（５ａ）の作用によって最終形状へと枢動する。
図３は、モーター（図示せず）によって駆動されるクランクギア（２７）からなるホイスト機構（６）の作動機構をより詳細に図示したものである。スロット（２９）内で移動するピンはシャフト（３０）を回転するアーム（２８）を回動し、シャフト（３０）はさらにホイスト機構（６）の関節アームを枢動する。この種のクランクアーム駆動装置により好ましいモーメント曲線が得られ、加速度の超過を回避するため臨界移動点で速度を制御するようになっている。加えて、プレス曲げ工程の間、金型（５）が金型（１６）に接近するので、金型（５）の移動距離を正確に制御することが可能でなければならない。
次に本発明による装置の作用を説明する。
搭載部（１５）において、ワゴン（４）に支持されたリング状金型に常温の平坦なガラスが載置される。ワゴン（４）は上部トラック（２）へ前進し、板ガラスは連続する加熱部（１０）で加熱される。板ガラスが最終曲げ温度に達するのは、加熱抵抗（３１）が天井にも設けられている曲げ部（１４）に到達してからである。板ガラスが重力曲げを開始する温度に到達すると、曲げ工程は窓（１２）を介して監視される。一定の度合いまで板ガラスが曲げられた後、前記ホイスト機構（６）は、金型（５）と共にワゴン（４）を下降するのに用いられ、この場合ワゴン（４）は、搬送レール（２０）によって形成される水平トラックに沿って金型（１６）を曲げ部（１４）へと搬送するのに充分な距離を下降する。壁部（２１）（２２）を予め定められたスポットで金型（１６）を正確に停止する目的で用いても良い。この後、前記ホイスト機構（６）は、金型（５）と金型（１６）の間でプレス曲げ処理を行うために金型（５）と共にワゴン（４）を起重するのに使用される。金型（１６）と金型（５）の間のアラインメント装置により最終プレス曲げの前に金型（１６）（５）を正確に位置決めすることを可能にするため、ワゴン（４）をホイスト機構（６）の床に変位自在に取り付けても良い。このようなアラインメント装置は単に、テーパー状のピン及び金型（５）／金型用ワゴン（４）を移動する間にこれらのピンを軸合わせするための凹部または開口部からなるものであっても良い。代りに、ホイスト機構（６）には側面クリアランスを設けずに、ワゴン（４）のアラインメントをホイスト機構（６）の頂部で行っても良い。
プレス曲げが完了した後、前記リング状金型（５）はホイスト機構（６）によって下降され、前記プレス曲げ金型（１６）はスペース（２３）内へと送られる。
本発明装置を重力曲げのみを適用した比較的簡単な曲げ形状のものに用いる場合は、前記プレス曲げ金型（１６）はスペース（２３）内に保持されたままであって、米国特許第４，４９７，６４５号に記載されている方法によって曲げが行われる。
本発明装置を主にプレス曲げに使用し、実質的に製造を中断せずに種々の曲げ形状への切り替えが必要とされる場合は、曲げステーションの反対側にプレス曲げ金型（１６）が設けられた他のスペース（２３）を設けても良い。これにより、金型（１６）が作動している間に、反対側で金型（１６）を交換することができる。本発明の生産ラインにおける特筆すべき利点は、製造変更に関する柔軟性である。水平トラックに沿ってプレス曲げ金型（１６）を往復するためのホイスト機構（６）の起重動作を利用することにより、機械的に簡単な方法でこのような利点を得ることができる。
本発明は上記の実施例のみに限られるものではなく、下記の請求項の範囲内で種々の構造詳細を変更することも可能である。
【図１】
0003709199.tif 000002
【図２】
0003709199.tif 000003
【図３】
0003709199.tif 000004
【図４】
0003709199.tif 000005