(57)【要約】  ガラスシート成形システムにおける金型シャトル位置決めシステムは、支持フレーム上に取り付けられる金型を含む。シャトルフレームは、略平行の細長いビームであって、その上に金型支持フレームを受けかつ支持するための略平行の細長いビームの対を含む。ホイールおよびシャトルガイドを含む少なくとも１つの支持ホイールアセンブリは、シャトルフレームが、その上に支持される金型を複数の所望の処理位置の１つに位置決めするために移動されるときに、ビームのそれぞれの１つを位置決めおよび支持するためにシャトルビームのそれぞれの近くに取り付けられる。少なくとも１つの金型ガイドは、金型支持フレームを受け、かつシャトルフレームに対する金型支持フレームの位置を固定するためにビームの１つの支持面上に取り付けられて、シャトルフレーム上に金型支持フレームが支持されるときに金型支持フレームを位置合わせし、かつ金型支持フレームがシャトルフレームに対して任意の方向に移動することを防ぐ。【選択図】図１
2018537386.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスシート加熱および成形システム内の複数の位置に高温ガラスシートを位置決めするための金型シャトル位置決めシステムにおいて、
前記ガラスシートが最初に成形される形状を画定する表面を含む金型と、
少なくとも１つの接続面であって、その上に前記金型を取り付けるための少なくとも１つの接続面を含む金型支持フレームと、
略平行の細長いビームの対を含む移動可能なシャトルフレームであって、前記ビームのそれぞれが、その上に前記金型支持フレームを受けかつ支持するために、前記ビームの一端の近くに少なくとも１つの支持面を含む、移動可能なシャトルフレームと、
前記金型シャトルを略水平方向に移動させるための駆動機構と、
前記シャトルフレーム上に前記金型支持フレームが支持されるときに、前記金型支持フレームが前記シャトルフレームに対して任意の方向に移動することを防ぐために、前記金型支持フレームを受け、かつ前記シャトルフレームに対する前記金型支持フレームの位置を固定するように、前記ビームの１つの前記支持面上に取り付けられる少なくとも１つの金型ガイド、および前記シャトルフレーム上に前記金型支持フレームが支持されるときに、前記金型支持フレームが前記シャトルフレームに対する第１の方向に移動することを防ぐが、前記金型支持フレームが前記シャトルフレームに対する第２の方向に移動することを可能にするために、前記金型支持フレームを受け、かつ前記シャトルフレームに対する前記金型支持フレームの位置を固定するように、前記ビームの他の１つの前記支持面上に取り付けられる少なくとも１つの他の金型ガイドと、
前記シャトルフレームが前記金型を複数の所望の処理位置の１つに位置決めするために移動されるときに、前記ビームのそれぞれの１つを位置決めおよび支持するために取り付けられる少なくとも１つの支持ホイールアセンブリであって、各支持ホイールアセンブリが、支持ホイールと、アクチュエータであって、前記支持ホイールおよびその上に支持される前記ビームを略垂直方向に選択的に移動させるためのアクチュエータとを含む、少なくとも１つの支持ホイールアセンブリと、
前記金型シャトルおよび金型が、前記加熱および成形システム内の複数の位置で前記ガラスシートを処理するために位置決めされるときに、前記金型シャトルを配置し、かつ前記金型シャトルが前記加熱および成形システムに対する第１の方向に移動することを防ぐが、前記金型シャトルが前記加熱および成形システムに対する第２の方向に移動することを可能にするために、前記金型シャトルを受け、かつ前記加熱および成形システムに対する前記金型シャトルの位置を固定するように、前記ビームの１つのみと関連付けられる前記支持ホイールアセンブリの少なくとも１つの上に取り付けられる少なくとも１つのシャトルガイドと
を含むことを特徴とする金型シャトル位置決めシステム。
【請求項２】
請求項１に記載の金型シャトル位置決めシステムにおいて、前記シャトルフレームが、複数の所望の位置の１つに前記金型を位置決めするために移動されるときに、前記ビームのそれぞれの１つを支持するために取り付けられる少なくとも１つの位置合わせホイールアセンブリであって、それが略水平方向に位置決めされるときに前記ビームを垂直方向に位置合わせするための位置合わせホイールを含む、少なくとも１つの位置合わせホイールアセンブリと、
前記金型シャトルおよび前記金型が、前記加熱および成形システム内の複数の位置で前記ガラスシートを処理するために位置決めされるときに、前記金型シャトルを配置し、かつ前記金型シャトルが前記加熱および成形システムに対する第１の水平方向に移動することを防ぐが、前記金型シャトルが前記加熱および成形システムに対する第２の水平方向に移動することを可能にするために、前記ビームの１つのみと関連付けられる前記位置合わせホイールアセンブリの少なくとも１つの上に取り付けられる位置合わせガイドと
を含むことを特徴とする金型シャトル位置決めシステム。
【請求項３】
請求項２に記載の金型シャトル位置決めシステムにおいて、前記位置合わせガイドのそれぞれが、ローラであって、それぞれ略垂直な軸の周りでの回転のために取り付けられ、かつ前記ビームの幅に略等しい距離において前記ビームの反対側で互いに離間され、それにより、その間を前記ビームが移動されるときに前記ビームに接触しかつそれを位置決めする、ローラの対を含むことを特徴とする金型シャトル位置決めシステム。
【請求項４】
請求項１に記載の金型シャトル位置決めシステムにおいて、前記シャトルガイドのそれぞれが、ローラであって、それぞれ略垂直な軸の周りでの回転のために取り付けられ、かつ前記ビームの幅に略等しい距離において前記ビームの反対側で互いに離間され、それにより、その間を前記ビームが移動されるときに前記ビームに接触しかつそれを位置決めする、ローラの対を含むことを特徴とする金型シャトル位置決めシステム。
【請求項５】
請求項１に記載の金型シャトル位置決めシステムにおいて、前記金型ガイドのそれぞれが、前記ビームの１つの接触面の平面に固定されかつそれから外方に突出する位置合わせキーと、前記金型支持フレームに固定され、かつ前記金型支持フレームの前記接触面の前記平面から内方に凹む相補形状のキー受け部とを含み、それにより、前記金型支持フレームが前記シャトルフレームに対して少なくとも１つの方向に移動することを防ぐために、前記金型支持フレームが前記金型シャトルに取り付けられるときに、前記位置合わせキーが前記キー受け部に係合しかつその中に受けられることを特徴とする金型シャトル位置決めシステム。
【請求項６】
請求項１に記載の金型シャトル位置決めシステムにおいて、前記金型ガイドのそれぞれが、前記金型支持フレームの平面に固定されかつそれから外方に突出する位置合わせキーと、前記ビームの１つの接触面に固定され、かつ前記ビームの前記平面から内方に凹む相補形状のキー受け部とを含み、それにより、前記金型支持フレームが前記シャトルフレームに対して少なくとも１つの方向に移動することを防ぐために、前記金型支持フレームが前記金型シャトルに取り付けられるときに、前記位置合わせキーが前記キー受け部に係合しかつその中に受けられることを特徴とする金型シャトル位置決めシステム。
【請求項７】
請求項１に記載の金型シャトル位置決めシステムにおいて、前記ビームが水冷されることを特徴とする金型シャトル位置決めシステム。
【請求項８】
請求項１に記載の金型シャトル位置決めシステムにおいて、前記金型表面が完全下向き面であることを特徴とする金型シャトル位置決めシステム。
【請求項９】
請求項１に記載の金型シャトル位置決めシステムにおいて、前記金型表面が、第１の方向への湾曲を有する前記ガラスシートを成形し、同時に第２の方向への直線要素を維持するために、前記第１の方向への湾曲と、前記第１の方向に対して横方向の前記第２の方向への直線要素とを有することを特徴とする金型シャトル位置決めシステム。
【請求項１０】
請求項１に記載の金型シャトル位置決めシステムにおいて、前記金型が、完全下向き面と、真空チャンバであって、前記表面から前記真空チャンバに延在する開口の組を有する真空チャンバとを含み、および前記金型支持フレームが、第１の位置において前記真空チャンバに作動可能に接続され、かつ第２の位置において第１の連結ポートを画定する開口を含む少なくとも１つの金型管路を含み、前記金型シャトル位置決めシステムが、
前記金型支持フレーム支持面を含む端部と反対側の前記ビームの端部の近くで前記シャトルフレーム上に取り付けられる少なくとも１つの真空源と、
第１の位置において前記真空源に作動可能に接続され、かつ第２の位置において第２の連結ポートを画定する開口を含む少なくとも１つのシャトル管路と、
前記金型の前記下向き面で選択的に真空引きするために、前記真空源から前記シャトル管路および前記金型管路を通って前記真空チャンバまでの真空の連通を提供するように、第１の連結ポートを第２の連結ポートに解放可能に接続するためのコネクタと
をさらに含むことを特徴とする金型シャトル位置決めシステム。
【請求項１１】
請求項１に記載の金型シャトル位置決めシステムにおいて、第１の方向への湾曲を有する前記ガラスシートを成形し、同時に第２の方向への直線要素を維持するために、前記金型が、前記第１の方向への湾曲と、前記第１の方向に対して横向きの前記第２の方向への直線要素とを有する完全下向き面を含むことを特徴とする金型シャトル位置決めシステム。
【請求項１２】
請求項１に記載の金型シャトル位置決めシステムにおいて、前記真空源が少なくとも１つの真空発生器を含むことを特徴とする金型シャトル位置決めシステム。
【請求項１３】
請求項１に記載の金型シャトル位置決めシステムにおいて、前記金型が、複合湾曲を有する高温ガラスシートを成形するための三段式成形ステーションにおける、完全下向き面を有する第１の上側金型であり、前記第１の上側金型表面が、第１の方向への湾曲を有する前記ガラスシートを最初に成形し、同時に第２の方向への直線要素を維持するために、前記第１の方向への湾曲と、前記第１の方向に対して横方向の前記第２の方向への直線要素とを有し、前記三段式成形ステーションが、
前記ガラスシートが前記第２の方向に沿って重力下で垂れ下がるため、前記第２の方向への多少の湾曲および前記第１の方向への湾曲を有するために、前記第１の上側金型から前記ガラスシートを受けるための、少なくとも前記第１の方向への湾曲を有し、かつ前記第２の方向へのガラスシートの湾曲を可能にする上向きの下側金型と、
前記下側金型および前記第２の上側金型の形状に対応する複合湾曲を有する前記ガラスシートをプレス成形するために前記下側金型と協働するための、複合湾曲を有し、かつ前記上向きの下側金型に対して相補的である下向きの第２の上側金型と
をさらに含むことを特徴とする金型シャトル位置決めシステム。
【請求項１４】
請求項１３に記載の金型シャトル位置決めシステムにおいて、前記三段式成形ステーションが、
加熱チャンバを有するハウジングと、
搬送の水平面に沿って前記ハウジングの前記加熱チャンバ内で前記ガラスシートを搬送するためのロールコンベヤによって具現化される前記コンベヤと、
前記ロールコンベヤより上のピックアップ位置と、前記ピックアップ位置から横方向に離間された搬送位置との間で前記加熱チャンバ内に前記第１の上側金型を選択的に配置するために横方向に移動可能である金型シャトルと、
最初に前記ガラスシートを成形して、前記第１の上側金型の前記下向き面に対して支持するためにそのピックアップ位置に配置されるとき、前記ロールコンベヤから前記第１の上側金型まで前記ガラスシートを上向きに持ち上げるための上向きのガスジェットを供給するために、前記搬送の面より下に配置されるガスリフトジェットアレイと、
前記第１の上側金型の前記ピックアップ位置から前記加熱チャンバ内で横方向に離間されており、かつ前記搬送の面の高さより上に配置される上側位置と、前記搬送の面の高さにより近い下側位置との間で垂直方向に移動可能であり、およびその複合湾曲を画定する下向き凸形状の下向き面を有する前記第２の上側金型と、
前記第２の上側金型の前記下向き面で選択的に真空引きするための真空源と、
前記第２の上側金型より下で、かつ前記真空源によって引かれる真空によってその上に支持される前記ガラスシートを伴う、その搬送位置へのその移動後に前記第１の上側金型の下で前記加熱チャンバ内に配置される前記下側金型であって、その後、前記真空が前記下側金型の上に前記ガラスシートを解放するために終了し、および前記第１の上側金型がそのピックアップ位置まで戻される、前記下側金型と、
次いで、横方向の湾曲を有する前記ガラスシートをプレス成形するために前記下側金型と協働するために、その上側位置からその下側位置まで下向きに移動される前記第２の上側金型であって、その後、前記真空源によってその下向き面で引かれる真空によって前記第２の上側金型上に支持される前記プレス成形ガラスシートとともに上向きにその上側位置まで移動される、前記第２の上側金型と、
搬送金型であって、その上側位置における前記第２の上側金型上の前記プレス成形ガラスシートより下に移動され、その後、前記真空が終了し、および前記ガラスシートが、次いで、前記プレス成形ガラスシートの搬送のために前記成形ステーションから移動される前記搬送金型上に前記第２の上側金型から解放される、搬送金型と、
前記ガラスシートの前記成形およびその搬送を実行するために、前記ロールコンベヤ、前記第１の上側金型、前記ガスリフトジェットアレイ、前記第２の上側金型、前記シャトル上の前記真空源、前記第２の上側金型のための前記真空源、前記下側金型、および前記搬送金型を作動させる制御装置と
を含むことを特徴とする金型シャトル位置決めシステム。
【請求項１５】
請求項１４に記載の金型シャトル位置決めシステムにおいて、前記真空源が、前記第１の上側金型の前記下向き面に真空を提供するために前記制御装置によって作動されて、前記ガラスシートの初期成形および支持のために、前記ガラスシートを前記ロールコンベヤから持ち上げて前記第１の上側金型の前記下向き面に接触させるときに、前記ガスリフトジェットアレイと協働することを特徴とする金型シャトル位置決めシステム。
【請求項１６】
請求項１５に記載の金型シャトル位置決めシステムにおいて、前記ガラスシートが上向きに移動され、かつ前記第１の上側金型の前記下向き面に接触した後、前記制御装置が、前記ガスリフトジェットアレイの作動を終了させ、一方、次いで前記第１の上側金型上の前記ガラスシートの単独の支持である真空を提供するために前記真空源を作動させ続けることを特徴とする金型シャトル位置決めシステム。
【請求項１７】
請求項１６に記載の金型シャトル位置決めシステムにおいて、前記下側金型が、前記ガラスシートが重力によって垂れ下がるときに前記ガラスシートを支持するリング形状を有することを特徴とする金型シャトル位置決めシステム。
【請求項１８】
請求項１６に記載の金型シャトル位置決めシステムにおいて、前記搬送金型が急冷のために前記成形ガラスシートを移動させる急冷ステーションをさらに含むことを特徴とする金型シャトル位置決めシステム。
【請求項１９】
複合湾曲を有する高温ガラスシートを成形するための三段式成形ステーションで使用される金型シャトル位置決めシステムにおいて、
第１の方向への湾曲を有するガラスシートを最初に成形し、同時に第２の方向への直線要素を維持するために、前記第１の方向への湾曲と、前記第１の方向に対して横方向の前記第２の方向への直線要素とを有する下向きの第１の上側金型と、
少なくとも１つの接続面であって、その上に前記第１の上側金型を取り付けるための少なくとも１つの接続面を含む金型支持フレームであって、少なくとも１つの金型管路が、第１の位置において前記真空チャンバに作動可能に接続され、かつ第２の位置において第１の連結ポートを画定する開口を含む、金型支持フレームと、
略平行の細長いビームの対を含むシャトルフレームであって、前記ビームのそれぞれが、その上に前記金型支持フレームを受けかつ支持するために、前記ビームの一端の近くに少なくとも１つの支持面を含む、シャトルフレームと、
前記金型支持フレーム支持面を含む端部と反対側の前記ビームの端部の近くで前記シャトルフレーム上に取り付けられる少なくとも１つの真空源と、
第１の位置において真空源に作動可能に接続され、かつ第２の位置において第２の連結ポートを画定する開口を含む少なくとも１つのシャトル管路と、
前記第１の上側金型の前記下向き面で選択的に真空引きするために、前記真空源から前記シャトル管路および前記金型管路を通って前記真空チャンバまでの真空の連通を提供するように、第１の連結ポートを第２の連結ポートに解放可能に接続するためのコネクタと、
前記ガラスシートが前記第２の方向に沿って重力下で垂れ下がるため、前記第２の方向への多少の湾曲および前記第１の方向への湾曲を有するために、前記第１の上側金型から前記ガラスシートを受けるための、少なくとも前記第１の方向への湾曲を有し、かつ前記第２の方向へのガラスシートの湾曲を可能にする上向きの下側金型と、
前記下側金型および前記第２の上側金型の形状に対応する横方向の湾曲を有する前記ガラスシートをプレス成形するために前記下側金型と協働するための、複合湾曲を有し、かつ前記上向きの下側金型に対して相補的である下向きの第２の上側金型と
を含むことを特徴とする金型シャトル位置決めシステム。
【請求項２０】
請求項１９に記載の金型シャトル位置決めシステムにおいて、搬送のために、前記第２の上側金型から前記プレス成形ガラスシートを受けるための搬送金型をさらに含むことを特徴とする金型シャトル位置決めシステム。
【請求項２１】
請求項１９に記載の金型シャトル位置決めシステムにおいて、前記第１および第２の上側金型がそれぞれ下向き凸形状の下向き面を有することを特徴とする金型シャトル位置決めシステム。
【請求項２２】
請求項２１に記載の金型シャトル位置決めシステムにおいて、前記第１および第２の上側金型のそれぞれの前記下向き面が、関連する真空孔のアレイを含むことを特徴とする金型シャトル位置決めシステム。
【請求項２３】
請求項１９に記載の金型シャトル位置決めシステムにおいて、前記下側金型が上向き凹形状を有することを特徴とする金型シャトル位置決めシステム。
【請求項２４】
請求項２３に記載の金型シャトル位置決めシステムにおいて、前記下側金型が、その上向き凹形状を画定し、かつ前記ガラスシートが重力によって垂れ下がるときに前記ガラスシートを支持するリング形状を有することを特徴とする金型シャトル位置決めシステム。
【請求項２５】
請求項１９に記載の金型シャトル位置決めシステムにおいて、前記第１および第２の上側金型がそれぞれ、関連する真空孔のアレイを含む下向き凸形状の下向き面を有し、および前記下側金型が、上向き凸形状を画定し、かつ前記ガラスシートが重力によって垂れ下がるときに前記ガラスシートを支持するリング形状を有することを特徴とする金型シャトル位置決めシステム。
【請求項２６】
請求項１９に記載の金型シャトル位置決めシステムにおいて、前記第１の上側金型が、真空孔のアレイを有する下向き凸形状を有し、前記下側金型が、少なくとも前記第１の方向への湾曲を有し、かつ前記第２の方向へのガラスシートの湾曲を可能にする上向き凸形状のリング形状を有し、および前記第２の上側金型が、真空孔のアレイを有する下向き凸形状を有することを特徴とする金型シャトル位置決めシステム。
【請求項２７】
請求項１９に記載の金型シャトル位置決めシステムにおいて、前記真空源が真空発生器であることを特徴とする金型シャトル位置決めシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、それぞれ２０１５年１１月２日に出願された米国仮特許出願第６２／２４９，６９７号明細書および米国仮特許出願第６２／２４９，５６７号明細書の利益を主張し、その各出願の開示内容は、参照によりその全体が本出願に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、ガラスシート曲げシステムにおいて、高温ガラスシートを成形および輸送するための金型シャトル位置決めシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
多段式ガラスシート成形システムにおいて金型を移動させるための従来のシャトル機器は、たとえば、Ｍｕｍｆｏｒｄらの米国特許第５，９００，０３４号明細書、Ｍｕｍｆｏｒｄらの米国特許第５，９０６，６６８号明細書、Ｎｉｔｓｃｈｋｅらの米国特許第５，９２５，１６２号明細書、Ｍｕｍｆｏｒｄらの米国特許第６，１７３，５８７号明細書、Ｎｉｔｓｃｈｋｅらの米国特許第６，７１８，７９８号明細書、およびＮｉｔｓｃｈｋｅらの米国特許第６，７２９，１６０号明細書で開示されている。
【発明の概要】
【０００４】
本開示による、ガラス処理システムにおいて高温ガラスシートを成形するための金型シャトル位置決めシステムは、ガラスシートが成形される初期形状を画定する表面を有する金型を含む。金型は、真空源に接続される真空チャンバと、金型表面から真空チャンバに延在する開口の組とを含み得る。
【０００５】
シャトルシステムはまた、少なくとも１つの接続面であって、その上に金型を取り付けるための少なくとも１つの接続面を含む。
【０００６】
シャトルシステムはまた、略平行の細長いビームの対を含むシャトルフレームを含み、ビームのそれぞれは、その上に金型支持フレームを受けかつ支持するために、ビームの一端の近くに少なくとも１つの支持面を含む。
【０００７】
少なくとも１つの金型ガイドは、シャトルフレーム上に金型支持フレームが支持されるときに、金型支持フレームがシャトルフレームに対して任意の方向に移動することを防ぐために、金型支持フレームを受け、かつシャトルフレームに対する金型支持フレームの位置を固定するように、ビームの１つの支持面上に取り付けられ得る。少なくとも１つの他の金型ガイドが設けられ得、このガイドは、シャトルフレーム上に金型支持フレームが支持されるときに、金型支持フレームがシャトルフレームに対する第１の方向に移動することを防ぐが、金型支持フレームがシャトルフレームに対する第２の方向に移動することを可能にするために、金型支持フレームを受け、かつシャトルフレームに対する金型支持フレームの位置を固定するように、ビームの他の１つの支持面上に取り付けられる。
【０００８】
少なくとも１つの支持ホイールアセンブリは、シャトルフレームが、その上に支持される金型を複数の所望の処理位置の１つに位置決めするために移動されるときに、ビームのそれぞれの１つを位置決めおよび支持するためにシャトルビームのそれぞれの近くに取り付けられる。各支持ホイールアセンブリは、支持ホイールを含み、かつアクチュエータであって、支持ホイールおよびその上に支持されるビームを略垂直方向に選択的に移動させるためのアクチュエータも含み得る。シャトルフレームはまた、支持ホイール上に支持されたシャトルビームを略横方向に移動させる駆動アセンブリを含む。
【０００９】
少なくとも１つのシャトルガイドは、シャトルおよび金型が、加熱および成形システム内の複数の位置でガラスシートを処理するために位置決めされるときに、関連するシャトルビームを配置し、かつそのシャトルビームが加熱および成形システムに対する第１の横方向に移動することを防ぐが、シャトルが加熱および成形システムに対する第２の横方向に移動することを可能にするために、ビームの１つのみと関連付けられる支持ホイールアセンブリの少なくとも１つの上に取り付けられる。
【００１０】
本開示の別の態様によると、少なくとも１つの位置合わせホイールアセンブリは、シャトルフレームが、複数の所望の位置の１つに金型を位置決めするために移動されるときに、ビームのそれぞれの１つを位置決めするために取り付けられ得、位置合わせホイールアセンブリは、シャトルが位置決めされるときにビームを垂直方向に位置合わせするための位置合わせホイールを含む。少なくとも１つの位置合わせガイドは、シャトルおよび金型が、加熱および成形システム内の複数の位置でガラスシートを処理するために位置決めされるときに、シャトルを配置し、かつシャトルが加熱および成形システムに対する第１の横方向に移動することを防ぐが、シャトルが加熱および成形システムに対する第２の横方向に移動することを可能にするために、関連するシャトルビームを受け、かつ加熱および成形システム上の選択された点に対して関連するシャトルビームを横方向に位置合わせするように、ビームの１つのみと関連付けられる位置合わせホイールアセンブリの少なくとも１つの上に取り付けられ得る。
【００１１】
本開示の別の態様によると、金型は、完全下向き面と、真空チャンバであって、表面から真空チャンバに延在する開口の組を有する真空チャンバとを含み、および金型支持フレームは、第１の位置において真空チャンバに作動可能に接続され、かつ第２の位置において第１の連結ポートを画定する開口を含む少なくとも１つの金型管路を含む。少なくとも１つの真空源は、金型支持フレーム支持面を含む端部と反対側のビームの端部の近くでシャトルフレーム上に取り付けられ得る。少なくとも１つのシャトル管路は、第１の位置において真空源に作動可能に接続され得、かつ第２の位置において第２の連結ポートを画定する開口を含み得る。コネクタは、金型の下向き面で選択的に真空引きするために、真空源からシャトル管路および金型管路を通って真空チャンバまでの真空の連通を提供するように、第１の連結ポートを第２の連結ポートに解放可能に接続するために設けられ得る。
【００１２】
本開示の別の態様によると、本開示の上記態様の１つまたは複数を含む金型シャトル位置決めシステムは、高温ガラスシートを成形するための三段式成形ステーションで使用するために提供され、金型シャトル位置決めシステムは、初期形状を画定する完全下向き面を有する第１の上側真空金型を含む。三段式成形ステーションは、ガラスシートが重力下で垂れ下がるため、第１の上側金型からガラスシートを受ける上向きの下側金型を含む。成形ステーションの下向きの第２の上側金型は、上向きの下側金型に相補的であり、下側金型および第２の上側金型の形状に対応する湾曲を有するガラスシートを成形するために下側金型と協働する。
【００１３】
本開示の別の態様によると、三段式成形ステーションはまた、第１の上側金型を含むシャトルが、第２の上側金型によるさらなる成形をその後実行するためにガラスシートを次に受ける下側金型の上にガラスシートを移動させるように横方向に移動する前に、第１の上側金型がガラスシートを受けるコンベヤを含む。この開示された実施形態は、加熱チャンバを有するハウジングも含み、搬送の水平面に沿ってハウジングの加熱チャンバに高温ガラスシートを搬送するためのロールコンベヤによって具現化されるコンベヤを有する。シャトルは、ロールコンベヤより上のピックアップ位置と、ピックアップ位置から横方向に離間される搬送位置との間に第１の上側金型を位置決めするために、加熱チャンバ内で横方向に移動可能である。ガスリフトジェットアレイは、最初に成形して、第１の上側金型の下向き面に対してガラスシートを支持するためにそのピックアップ位置に配置するとき、ロールコンベヤから第１の上側金型までガラスシートを上向きに持ち上げるための上向きのガスジェットを供給するために、搬送の面より下に配置され得る。
【００１４】
第２の上側金型は、第１の上側金型のピックアップ位置から、加熱チャンバ内で横方向に離間されており、かつ搬送の面の高さより上に配置される上側位置と、搬送の面の高さにより近い下側位置との間で垂直方向に移動可能であり、および第２の上側金型は、ガラスシートの所望の湾曲をさらに画定する下向き凸形状の下向き面を有する。
【００１５】
第２の真空源は、第２の上側金型の下向き面で選択的に真空引きするために設けられ得る。下側金型は、第２の上側金型より下で加熱チャンバ内に配置され、シャトル真空源によって引かれた真空によってその上に支持されるガラスシートとともに、シャトルおよび第１の上側金型がその搬送位置に移動した後も第１の上側金型より下にある。次いで、シャトルの真空は、下側金型上にガラスシートを解放するために終了し得、シャトルは、第１の上側金型をそのピックアップ位置に戻すように作動し得る。
【００１６】
次いで、第２の上側金型は、ガラスシートをさらにプレス成形するために、その上側位置から下側金型と協働するその下側位置まで下向きに移動し、第２の上側金型は、その後、第２の上側金型と関連する真空源によってその下向き面で引かれる真空によって第２の上側金型上に支持される成形ガラスシートとともに、その上側位置まで上向きに移動する。
【００１７】
搬送金型は、その上側位置における第２の上側金型上の成形ガラスシートの下に移動し、その後、真空は終了し、ガラスシートは、次いで、成形ガラスシートの搬送のために成形ステーションから移動する搬送金型上に第２の上側金型から解放される。加熱チャンバ、ロールコンベヤ、および第１の上側金型と、ガスリフトジェットアレイと、第２の上側金型と、真空源と、下側金型と、搬送金型とを含むシャトルシステムを作動させるために１つまたは複数の制御装置を利用して、ガラスシートの成形およびその搬送を実行し得る。
【００１８】
１つの開示された実施形態において、シャトルガイドを含む第１の支持ホイールアセンブリおよび位置合わせガイドを含む第１の位置合わせホイールアセンブリは、コンベヤに対して固定された位置で（たとえば、比較的上流の位置で）シャトルビームの１つを受けるようにそれぞれ取り付けられ、一方、第２の支持ホイールアセンブリおよび第２の位置合わせホイールアセンブリ（それぞれシャトルガイドまたは位置合わせガイドなし）は、コンベヤに対して固定された別の位置で（たとえば、比較的下流の位置で）他のシャトルビームを受けるようにそれぞれ取り付けられる。それにより、この配置は、シャトルが、ロールコンベヤより上のピックアップ位置と、ピックアップ位置から横方向に離間された成形ステーションの搬送位置との間で位置決めおよび再位置決めされるとき、シャトルが固定された選択位置（たとえば、上流）に合わせられることを保証し、一方、シャトルが位置決めされるが、上流／下流位置にこのビームを固定しないとき、第２の支持ホイールアセンブリおよび第２の位置合わせホイールアセンブリは、他のシャトルビームを支持しかつ垂直方向に位置合わせし、それにより、シャトルの熱膨張／収縮の結果としてこのシャトルビームのいくらかの移動を可能にする。
【００１９】
開示された実施形態の別の態様において、金型支持フレームがシャトルフレームに対して任意の方向に移動することを防ぐために、金型支持フレームを受け、かつ金型支持フレームのシャトルフレームに対する位置を固定するための金型ガイドは、第１の支持ホイールアセンブリおよび第１の位置合わせホイールアセンブリと同じシャトルビーム上に取り付けられ、それにより、金型が金型シャトル（およびそれによりコンベヤ（たとえば、上流）に対して固定された選択位置に同様に合わせられることを保証し、一方、第２の金型ガイドは、金型支持フレームを受け、かつシャトルフレームに対する金型支持フレームの位置を固定するために、他の（たとえば、下流）シャトルビームの支持面上に取り付けられて、金型支持フレームがシャトルフレームに対する第１の方向に（たとえば、シャトルビームの長さ方向に沿って）移動することを防ぐが、金型支持フレームが第２の方向（たとえば、上流／下流）に移動することを可能にし、それにより、同様に熱膨張／収縮の結果としてのこのシャトルビームに対する金型および金型フレームのいくらかの移動を可能にする。
【００２０】
例示的な実施形態が図示されて開示されるが、このような開示が特許請求の範囲を限定するものと解釈すべきではない。さまざまな変更形態および代替設計が本開示の範囲から逸脱することなくなされ得ることが予想される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本開示による金型シャトルシステムの実施形態の斜視図である。
【図２】図２は、図１の部分上面図である。
【図３】図３は、分離されて、垂直方向に移動する第１および第２の連結ポートを示す、金型、金型支持フレーム、および真空管路の部分側面図である。
【図４】図４は、金型ガイド要素を含むシャトルビームの一方の上の支持面の部分斜視図であり、金型フレームの一方の部分は取り外されている。
【図５】図５は、別の金型ガイド要素を含むシャトルビームの他方の上の支持面の部分斜視図であり、金型フレームの一方の部分は取り外されている。
【図６】図６は、シャトルビームの１つを支持するために取り付けられるシャトル支持ホイールアセンブリの１つの部分断面の拡大端面図である。
【図７】図７は、図６に示されるビームの反対側のシャトルビームを水平方向に位置合わせするために取り付けられるシャトルガイドを含むシャトル支持ホイールアセンブリの別の１つの部分断面の拡大端面図である。
【図８】図８は、位置合わせガイドを含むシャトル位置合わせホイールアセンブリの１つの拡大図である。
【図９】図９は、図８に示されるビームの反対側のビームを支持するためのシャトル位置合わせホイールアセンブリの別の１つの拡大図である。
【図１０】図１０は、上昇位置における、後部カム駆動アセンブリ、前部シャトル支持ホイールアセンブリ、およびシャトルの断面図を含むシャトルの部分側面図である。
【図１１】図１１は、下降位置における、後部カム駆動アセンブリ、前部シャトル支持ホイールアセンブリ、およびシャトルの断面図を含むシャトルの部分側面図である。
【図１２】図１２は、高温ガラスシートの三段式成形のための開示された真空金型シャトルシステムを採用し得る三段式成形ステーションを含むガラスシート処理システムの概略立面図である。
【図１３】図１３は、複合湾曲を有する高温ガラスシートの三段式成形を実行するための、第１および第２の上側金型、下側金型、および搬送金型を含む、本発明の三段式成形ステーションの１つの実施形態を図示する図１２のライン１３−１３の方向に沿ってとられた成形ステーションの断面図である。
【図１４】図１４は、システムの作業サイクル中のガラスシート処理を図示する図１３の部分図である。
【図１５】図１５は、システムの作業サイクル中のガラスシート処理を図示する図１３の部分図である。
【図１６】図１６は、図１２〜１５の成形ステーションの実施形態の三段式高温ガラスシート成型作業を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
必要に応じて、本発明の詳細な実施形態が本明細書に開示される。しかしながら、開示される実施形態は、さまざまなおよび代替的な形態で具現化され得る本発明の単なる一例であることが理解されるべきである。図面は必ずしも原寸に比例したものではない。いくつかの特徴は、特定の構成部品の詳細を示すために誇張または最小化されている場合がある。したがって、本明細書に開示される特定の構造的および機能的詳細は、限定として解釈すべきではなく、単に、本発明を実施するために当業者に教示するための代表的基礎として解釈すべきである。
【００２３】
図１〜３を参照すると、ガラス処理システムにおいて高温ガラスシートの成形に使用するための、全体として１０で示される金型シャトル位置決めシステムは、ガラスシートが成形される初期形状を画定する面を有する金型１２を含む。金型は、少なくとも１つの真空源（図１にｖ１およびｖ２として示される２つ）に接続される真空チャンバと、金型表面から真空チャンバに延在する（図１３に８２として示される）開口の組と含み得る。
【００２４】
シャトルシステムはまた、金型支持フレーム１６であって、その上に金型１２を取り付けるための少なくとも１つの接続面１８を含む金型支持フレーム１６を含む。シャトルシステム１０はまた、略平行の細長いビーム２２、２４の対を含むシャトルフレーム２０を含み、ビーム２２、２４のそれぞれは、その上に金型支持フレーム１６を受けかつ支持するために、ビームの一端の近くに少なくとも１つの支持面２６、２８を含む。
【００２５】
ここで、図１、２、６、７、１０、および１１を参照すると、シャトルシステム１０はまた、シャトルフレーム２０が、複数の所望の処理位置の１つに金型１２を位置決めするために水平および垂直に移動されるときに、ビーム２２、２４のそれぞれを位置決めおよび支持するためにシャトルビーム２２、２４のそれぞれの近くに取り付けられる少なくとも１つの支持ホイールアセンブリ（２つが３０および３２として示される）を含む。
【００２６】
各支持ホイールアセンブリ３０、３２は、金型シャトル２０（およびビーム２２、２４のそれぞれ）が略水平方向に移動されるときにビーム２２、２４を支持するための支持ホイール３４、３６を含む。支持ホイールアセンブリ３０、３２はまた、支持ホイール３４、３６およびその上に支持されるシャトルビーム２２、２４のそれぞれを、（以下でより詳細に説明されるように）必要に応じて略垂直方向に選択的に移動させるためのアクチュエータ３８を含み得る。
【００２７】
図７を参照すると、少なくとも１つのシャトルガイド４０は、シャトルフレーム２０を受け、かつ加熱および成形システム（図１３に２００として示される）の成形ステーション（図１３に２１０として示される）に対するシャトルフレーム２０の位置を固定するために、ビーム２４の１つのみと関連付けられる支持ホイールアセンブリ３２の少なくとも１つに取り付けられて、シャトルフレーム２０および金型（図１において１２および図１３において１２’として示される）が加熱および成形システム２００内の複数の位置でガラスシートを処理するために位置決めされるときに、シャトルフレーム２０を配置し、かつシャトルフレーム２０が加熱および成形システム２００に対する第１の横方向に移動することを防ぐが、シャトルフレーム２０が加熱および成形システム２００に対する第２の横方向に移動することを可能にする。開示された実施形態において、シャトルガイド４０は、ビーム２４の反対側に取り付けられる回転ガイドホイール４２および４４の対を含み、ビーム２４が支持ホイール３６の上に搬送されるときにビーム２４の対向する側部に接触しかつビームを位置決めする。
【００２８】
図６および７を参照すると、支持ホイールアセンブリ３０および３２のそれぞれには、冷却材が任意の選択された支持ホイールアセンブリ構成要素を冷却するために循環し得る冷却チャネル６０、６２が設けられ得る。シャトルガイド４０は、同様に、シャトルガイドの選択された構成要素を冷却するための冷却チャネルおよび冷却材を含み得る。
【００２９】
図１、８、および９に示される本開示の別の態様によると、少なくとも１つの位置合わせホイールアセンブリ４６、４８はそれぞれ、シャトルフレーム２０が、複数の所望の位置の１つに金型１２を位置決めするために移動されるときに、ビーム２２および２４のそれぞれを支持しかつ垂直方向に位置決めするために取り付けられ得る。位置合わせホイールアセンブリ４６、４８はそれぞれ、ビーム２２および２４のそれぞれを支持しかつ位置決めするための位置合わせホイール５０、５２を含む。各位置合わせホイールアセンブリ４６、４８はまた、アクチュエータ１１４、１１２または代わりにばね機構を含み得、それは、シャトルビーム２２、２４がホイール５０、５２上に移動するときにいくらかの緩衝作用および垂直位置決めを提供するために、位置合わせホイール５０、５２に作動可能に接続される。
【００３０】
また、図８に示されるように、開示された実施形態において、少なくとも１つの位置合わせガイド５４は、シャトルフレーム２０を受け、かつ加熱および成形システム２００に対してシャトルフレーム２０を位置合わせするために、ビーム２４の１つのみと関連付けられる位置合わせホイールアセンブリ４８の少なくとも１つの上に取り付けられて、シャトルフレーム２０および金型１２が、加熱および成形システム２００内の複数の位置でガラスシートを処理するために位置決めされるときに、シャトルフレーム２０を配置し、かつシャトルフレーム２０が加熱および成形システム２００に対する第１の横方向に移動することを防ぐが、シャトルフレーム２０が加熱および成形システム２００に対する第２の横方向（すなわちシャトルフレーム２０の移動の方向）に移動することを可能にし得る。開示された実施形態において、位置合わせガイド５４は、ビーム２４の反対側に取り付けられる回転ガイドホイール５６および５８の対を含み、ビームが位置合わせホイール５２の上に搬送されるときに、ビーム２４の対向する側部に接触する。さらにまた、ビーム２４がガイドホイール５６、５８に接触するときにいくらかの柔軟性を提供するために、ばね１１６、１１８または代わりに空気シリンダなどの緩衝機構が各ガイドホイール５６、５８に作動可能に接続され得る。
【００３１】
シャトルフレーム２０は、シャトルフレーム２０を採用するガラス成形システムに必要なさまざまな所望の位置にシャトルフレーム２０を位置決めするために、図１に示されるように、たとえばベルト駆動システム６４などの従来の駆動システムによって駆動され得る。たとえば、図１２〜１５の開示された実施形態において、駆動装置６４（図１に示される）は、シャトルフレーム２０を、（１）たとえば、金型を交換しているとき、または金型および／もしくはシャトルを保守もしくは修理しているときなど、金型１２、１２’がガラスシート成形システムの加熱された周囲の外に位置決めされる完全後退位置、（２）図１３に示されるその初期ガラスピックアップ位置、および（３）図１４に示されるその最終的な成形ステーション位置に位置決めするように、およびそれらの位置から位置決めするように制御され得る。他の従来の駆動システムがシャトルフレーム２０、２０’を移動するために採用され得ることが理解されるであろう。
【００３２】
再び図１〜３を参照すると、本開示の別の態様により、金型１２は、ガラスシートが成形される初期形状を画定する完全下向き面８０と、真空チャンバであって、その表面から真空チャンバまで延在する開口８２の組（図１３に示される）を有する真空チャンバとを含み得る。金型支持フレーム１６は、第１の位置において真空チャンバに作動可能に接続され、かつ第２の位置において第１の連結ポート８６を画定する開口を含む少なくとも１つの金型管路８４を含む。図１にｖ１および／またはｖ２として示される、真空発生器などの少なくとも１つの真空源は、金型支持フレーム支持面２６および２８を含む端部の反対側のビーム２２、２４の一方または両方の端部の近くでシャトルフレーム２０上に取り付けられ得る。少なくとも１つのシャトル管路８８は、第１の位置において真空発生器に作動可能に接続され得、かつ第２の位置において第２の連結ポート９０を画定する開口を含み得る。
【００３３】
第１の連結ポートを第２の連結ポートに解放可能に接続するためにコネクタ９２を設けて、金型の下向き面で選択的に真空引きするために、真空源からシャトル管路および金型管路を通って真空チャンバまでの真空の連通を提供し得る。急速接続連結ポートを含む真空金型シャトルアセンブリのさらなる詳細は、米国特許出願第６２／２４９，５６７号明細書（代理人整理番号ＧＬＴ  １９９０  ＰＲＶで確認され得、その開示内容は本出願に完全に組み込まれる。
【００３４】
図２〜４の開示された実施形態において、第１の金型ガイド６６は、金型支持フレーム１６を受け、かつシャトルフレーム２０に対する金型支持フレーム１６（および金型１２）の位置を固定するために、（ビーム２４上に示される）ビームの１つの接触面２８の１つの上に取り付けられ、シャトルフレーム２０上に金型支持フレームが支持されるときに、金型支持フレーム１６がシャトルフレーム２０に対して任意の方向に移動することを防ぐ。第１のガイド６６は、ビーム支持面２８に固定され、かつビーム支持面２８から上向きに延在する（または代わりに金型フレーム１６から下向きに突出する）位置合わせキー６８と、金型支持フレーム１６上（または代わりにビーム支持面２８上）に配置される無料の受け部（またはキー溝）７０とを含み得、それにより、金型１２および金型支持フレーム１６がシャトルフレーム２０上に設置されるときに、位置合わせキー６８はキー溝７０内に受けられ、それにより金型１２を固定位置に位置合わせする。開示された実施形態において、金型ガイド位置合わせキー６８は「＋」に形作られ、対応して形作られたキー溝７０の金型フレーム１６上への係合により、金型フレーム１６がガイド６６の位置においてビーム２４に対する所定の位置に固定されることを保証する。キー溝７０内へのキー６８の係合が、この位置において、シャトルフレーム２０のビーム２４に対する金型フレーム１６のすべての移動を制限する限り、キー６８およびキー溝７０は、代わりに「Ｘ」などの他の無料の形状で構成され得ることが認識されるであろう。
【００３５】
図１〜３および５を参照すると、第２の金型ガイド７２（図５に最もよく示される）が設けられ得、金型ガイド７２は、金型フレーム１６をビーム２２上の所望の位置に合わせるために、ビーム２２の他の１つの支持面２６上に取り付けられ得る。開示された実施形態において、ビーム２２と関連するガイド７２は、ビーム２２および金型フレーム１６上にそれぞれ取り付けられる（またはその逆も同じ）第２のキー７４および無料の形状のキー溝を含み、金型支持フレーム１６がその上に支持されるときに、ビーム２２の１つの軸（長さ方向など）に沿って金型フレーム１６の位置決めを固定するが、ビーム２２の別の軸（幅方向など）に沿った金型フレーム１６の移動を可能にし、（たとえば、シャトルフレーム２０の移動の水平方向と平行な）シャトルフレーム２０に対する第１の方向への金型支持フレーム１６の移動を防ぐが、（たとえば、シャトルフレーム２０の移動の方向に対して横方向の）金型支持フレーム１６のシャトルフレーム２０に対する第２の方向への移動を可能にする。開示された実施形態において、金型ガイド７２上の第２のキー７４は「−」に形作られ、対応するキー溝は、キー７４をその中に受けるが、キーが１つの方向（たとえば、シャトルフレームの長さ方向に対する横方向に摺動することを可能にするように好適に寸法決めされるスロットである。
【００３６】
これらの説明された形状で第１の金型ガイドキー６８および第２の金型ガイドキー７４を利用することにより、金型１２および金型フレーム１６は、シャトル支持ビーム２２、２４の長さ方向に沿った固定位置でかつビーム２４の１つに対して固定された位置で位置合わせされる。しかし、金型１２および金型フレーム１６は、ビーム２２に対して横向きの方向に移動することを可能にし、シャトルフレーム２０上の固定点に金型を位置合わせするが、金型１２および金型フレーム１６が加熱された周囲に出入りするときに生じることがある、たとえば、任意の熱膨張または収縮を可能にする。
【００３７】
したがって、開示された実施形態において、支持ホイールアセンブリ３２および位置合わせホイールアセンブリ４８のそれぞれは、シャトルの搬送の方向に対して横向きの方向の固定された位置で（たとえば、図１２に示されるコンベヤ２０６の上流側で）シャトルフレーム２０のビーム２４を受けかつ維持するためのシャトルガイド４０および位置合わせガイド５４をそれぞれ含み、一方、支持ホイールアセンブリ３０および位置合わせホイールアセンブリ４６のそれぞれはガイドを含まず、それにより、シャトルフレーム２０の搬送の方向に対して横向きの方向への（たとえば、コンベヤ２０６の下流側での）ビーム２２のいくらかの移動を可能にし、シャトルフレーム２０の熱膨張／収縮に対応することも認識されるべきである。開示された実施形態において、金型ガイド６６も同様にビーム２４に対する金型１２の移動を制限し、一方、金型ガイド７２は、シャトルフレーム２０の移動の方向に対して横向きの方向へのビーム２２上での金型支持体１６のいくらかの移動を可能にし、金型１２および／または金型支持体１６のその方向への熱膨張／収縮にも対応する。
【００３８】
ここで、図１２および１３を参照すると、開示された金型シャトル位置決めシステム１０（図１３に１０’として示される）は、ガラスシートを加熱するために、加熱された周囲を提供するための加熱チャンバ２０４を有する炉２０２を含む、全体として２００で表されるガラスシート成形システムで採用され得る。システムのコンベヤ２０６は、略水平方向に延在する向きに、加熱されたガラスシートを搬送し、好ましくは、ＭｃＭａｓｔｅｒの米国特許第３，８０６，３１２号明細書、ＭｃＭａｓｔｅｒらの米国特許第３，９３４，９７０号明細書、ＭｃＭａｓｔｅｒらの米国特許第３，９４７，２４２号明細書、およびＭｃＭａｓｔｅｒらの米国特許第３，９９４，７１１号明細書で開示されるようなロール２０８を含むロールコンベヤタイプのものである。システム２００の三段式成形ステーション２１０は、本開示に従って構築されて、その方法を実行し、成形ステーションおよび成形方法の両方は、本開示の異なる態様の理解を容易にするために一体的に説明される。成形ステーション２１０は、上記の米国特許第４，６６１，１４１号明細書および本出願の上記の背景セクションに示される他の米国特許に開示されたものといくらか類似のプレス成形を有する構造を有する。さらにまた、成形ステーション２１０は、図１３に最もよく示されているように、成形ステーションの成形機器２１６が配置される加熱チャンバ２１４を画定する絶縁されたハウジング２１２を有する。
【００３９】
図１２〜１５に示されるように、ガラスシート成形機器２１６は、開示された金型シャトル位置決めシステム１０’を採用し得、そのシステムは、高温ガラスシート成形の第１段階中、軟化されたガラスシートを加熱器コンベヤ２０６からピックアップし、次いでガラスシートを水平方向に、下側金型２２２が配置された図１４に示される搬送位置まで移動させて、ガラスシートＧを、自重垂れによりガラスを部分的に成形するために下側金型２２２上に解放する第１の上側金型１２’を含む。この開示された実施形態において、形状をより正確に制御できるように自重垂れについての時間が比較的制限されることに留意されたい。
【００４０】
ガラスシートが第１の上側金型１２’によって下側金型２２２上に置かれた後、第１の上側金型１２’は、図１４のその搬送位置から図１３のそのピックアップ位置まで戻り、第２の上側金型２２０は、ガラスシートのプレス成形時、下側金型２２２と協働するために、図１５に示すように下向きに移動する。第２の上側金型２２０の対向面２７０上でのガラスの真空成型も必要に応じて実現され得る。プレス成形後、第２の上側金型２２０は、引かれる真空によってその下向き面２７０に対して支持されるガラスシートとともに上向きに移動し、図１３に示される搬送金型２２４は、成形後ステーション（たとえば、急冷ステーション２２６など）から成形ステーション２１０に移動して、さらなる処理のために、成形ステーション２１０から（開示された実施形態の急冷ステーション２２６などへ）移動させるために、成形されたガラスシートを受ける。
【００４１】
図１３に示されるように、この開示された実施形態において、第１の上側金型１２’は、接続２４４を通してアクチュエータ２４２（たとえば、図１に示される好適に制御される駆動システム６４など）によって移動される細長いビーム２２’、２４’（１つのみ示される）を含むシャトルフレーム２０’によって支持される支持フレーム１６’を有する。これらのビーム２２’、２４’は、アクチュエータ２４８上に取り付けられる関連する支持ローラ２４６によって支持され、その作業中、ビームの垂直移動（およびそれによる第１の上側金型１２’の垂直移動）を提供する。より詳細には、第１の上側金型１２’は、ガラスシートの初期ピックアップのために、コンベヤ２０６から下向きに、たとえば約１／２インチ（１２〜１５ｍｍ）移動させることができ、次いで、コンベヤロール２０８の端部より上に配置されるカバー２５０より上に移動するように上向きに移動させることができる。横方向ローラ２５２はまた、第１の上側金型１２’の移動中、図１３に示されるそのピックアップ位置と、図１４に示されるその搬送位置との間での横方向の位置決めを提供するためにビームに接触する。図１４に最もよく示されているように、シャトルフレーム２０’および金型１２’が搬送位置に移動するときにビーム２２’、２４’を支持および位置決めするために、さらなる位置合わせローラ２６０、２６２が成形ステーション２１０の出口側に配置され得る。
【００４２】
したがって、図１２〜１５に示されるステーション２１０は三段階で作動し、ガラスシートは、第１の方向の湾曲および第１の方向に対して横方向の第２の方向の直線要素を有する第１の上側金型１２’上で、図１４に示されるその搬送位置の第１の上側金型１２’から受けた後の下側金型２２２上での重力により、最後に第２の上側金型２２０と下側金型２２２との間のプレス成形、および／または図１５に示される第２の上側金型２２０での真空成型により成形され得る。開示された金型シャトル位置決めシステム１０は、三段式成形システムの他の実施形態などの他の多段式成形システムで採用され得ることが理解されるであろう。成形システムは、「Ｔｈｒｅｅ  Ｓｔａｇｅ  Ｆｏｒｍｉｎｇ  Ｓｔａｔｉｏｎ  Ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｆｏｒ  Ｆｏｒｍｉｎｇ  Ａ  Ｈｏｔ  Ｇｌａｓｓ  Ｓｈｅｅｔ  Ｗｉｔｈ  Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  Ｃｕｒｖａｔｕｒｅ」という名称の米国特許第９，４５２，４５８Ｂ２号明細書に開示されているさらなる詳細を含み得、その開示内容は本出願に完全に組み込まれる。
【００４３】
再び図１３を参照すると、図示される下側金型２２２は、垂直移動のために、ねじジャッキなどのアクチュエータ２５６によって支持されるフレーム構造２５４によって支持され得る。この垂直移動は、第１の上側金型１２’が下側金型２２２上に、次いで上向きに移動することを可能にするために下向きとすることができ、位置決めを制御するために、ガラスシートの解放がより近くで離間した関係となる。さらに、下側金型２２２の垂直移動は、プレス曲げを実行するために、第２の上側金型２２０の垂直移動と連携して使用することができる。
【００４４】
ガスリフトジェットアレイ２５８は、図１３に示されるように、成形ステーションに含まれ得る。ガスリフトジェットアレイ２５８は、高温ガラスシートの搬送の面Ｃより下に配置され、ガラスシートＧをロールコンベヤ２０６から上向きに持ち上げるために上向きのガスジェットを供給するガスジェットポンプを含み、最初に成形して、次いで、前述のとおり下側金型より上に位置決めされる第１の上側金型１２’の下向き面８０に対してガラスシートを支持し、ガラスシートは図１４に示されるようにその下向き面に対して支持される。ガスジェットポンプは、持ち上げを提供するために、そこからの一次ガス流が、一次ガス流の何倍もの二次ガス流を引き起こすような、ＭｃＭａｓｔｅｒらの米国特許第４，２０４，８５４号明細書およびＭｃＭａｓｔｅｒらの米国特許第４，３５６，０１８号明細書によって開示されている種類のものであり得る。第１の上側金型１２’の下向き面８０（図３に示される）は、ガラスシートの初期持ち上げも提供し、次いで本明細書に説明されるようにガラスシートを支持するために、真空が引かれ得る真空孔８２のアレイも有する。ガラスシートの解放は、引かれた真空の終了により、かつ金型表面８０に正圧ガスを提供することにより提供することができる。
【００４５】
ガスジェットリフトアレイ２５８の１つの実施形態は、「Ｌｉｆｔ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ｆｏｒ  Ａ  Ｇｌａｓｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ」という名称の同時係属中の米国特許出願公開第１４／９２９，７９９号明細書（代理人整理番号ＧＬＴ  １９９３  ＰＵＳ）で開示されていることが認識されるべきであり、その開示内容は本出願に完全に組み込まれる。
【００４６】
図１２〜１５の開示された三段式成形システムの１つの実施形態において、支持ローラ２４６、アクチュエータ２４８、および横方向ローラ２５２は、コンベヤに対して固定された位置で（たとえば、比較的上流の位置で）シャトルビーム２４’の１つを受けるためにそれぞれ取り付けられる、（図７に示される種類の）第１のシャトルガイド４０を含む第１の支持ホイールアセンブリ３２と、（図８に示される種類の）位置合わせガイド５４を含む第１の位置合わせホイールアセンブリ４８とを一緒に含み得る。（図６に示される種類の）第２の支持ホイールアセンブリ３０および（図９に示される種類の）第２の位置合わせホイールアセンブリ４６は、それぞれシャトルガイドまたは位置合わせガイドがなく、コンベヤに対して固定された別の位置で（たとえば、比較的下流の位置で）他のシャトルビーム２２’を受けるようにそれぞれ取り付けられる。それにより、この配置は、シャトルが、ロールコンベヤ２０６より上のピックアップ位置と、ピックアップ位置から横方向に離間された成形ステーションの搬送位置との間で位置決めおよび再位置決めされるとき、シャトルが固定された選択位置（たとえば、上流）に合わせられることを保証し、一方、シャトルが位置決めされるが、上流／下流位置にこのビームを固定しないとき、第２の支持ホイールアセンブリおよび第２の位置合わせホイールアセンブリは、他のシャトルビームを支持し、それにより、シャトルの熱膨張／収縮の結果としてこのシャトルビームのいくらかの移動を可能にする。この開示された実施形態において、（たとえば、カバー２５０より上にシャトルフレーム２０および金型１２を移動させるためなどの）シャトルフレーム２０の任意の必要な垂直移動は、図１、１０、および１１に示すように容易にできる。
【００４７】
図１、１０、および１１を参照すると、この開示された実施形態において、シャトルフレーム２０は、必要に応じてフレーム２０を持ち上げるかまたは降ろすために作動可能に接続される１つまたは複数のアクチュエータ３８、１６０の制御された作動により、垂直方向に位置決めされ得る。開示された実施形態において、支持ホイールアセンブリ３０は、アクチュエータ３８によって回転されるカム１０２に作動可能に接続されるアクチュエータ３８をさらに含み、支持ホイール３４を上げ下げするために１つまたは複数のリンク機構１０４を移動させる。この開示された実施形態において、アクチュエータ３８は、接続ロッド１０６を介してカム１００にも作動可能に接続され、支持ホイール３４の垂直調整に合わせて支持ホイール３６を上げ下げするために、カム１００を回転させて１つまたは複数のリンク機構１０８を移動させる。シャトルフレーム２０の反対側の端部は、カム１６２および１６４を回転させるために作動可能に接続されるアクチュエータ１６０を含む第２のリフトアセンブリを少なくとも含み、上記の支持ホイールリフトアセンブリと協働してシャトルフレーム２０のこの端部を上げ下げする。一方、図１に示されるように、単一のアクチュエータ３８は、支持ホイールアセンブリ３０および３２を上げ下げするために作動可能に接続され、別々のアクチュエータが、支持ホイールアセンブリ３０および３２のそれぞれを上げ下げするために採用され得ることが理解されるであろう。
【００４８】
図１０に示される上昇位置において、第１および第２のリフトアセンブリのそれぞれは、ビーム２２、２４を上げるために作動する。シャトルフレーム２０の下降位置は図１１に示される。
【００４９】
また、図１および２に開示されて、三段式成形システムで利用されるシャトルフレーム２０の実施形態において、金型支持フレーム１６がシャトルフレーム２０に対して任意の方向に移動することを防ぐために、金型支持フレーム１６を受け、かつシャトルフレーム２０に対する金型支持フレーム１６の位置を固定するための金型ガイド６６は、第１の支持ホイールアセンブリ３２および第１の位置合わせホイールアセンブリ４８と同じシャトルビーム２４、２４’上に取り付けられ得、それにより金型が金型シャトル（およびそれによりコンベヤ（たとえば、上流）に対して固定された選択位置に同様に合わせられることを保証する。同様に、第２の金型ガイド７２は、金型支持フレームを受け、かつシャトルフレームに対する金型支持フレームの位置を固定するために、他の（たとえば、下流）シャトルビーム２２、２２’の支持面上に取り付けられ得、金型支持フレームがシャトルフレームに対する第１の方向に（たとえば、シャトルビームの長さ方向に沿って）移動することを防ぐが、金型支持フレーム１６が第２の方向（たとえば、上流／下流）に移動することを可能にし、それにより、同様に熱膨張／収縮の結果としてのこのシャトルビームに対する金型１２および金型フレーム１６のいくらかの移動を可能にする。
【００５０】
システム２００は、上記の構成要素の作動を制御するために、図１２に示される制御装置または制御ユニット２８８をさらに含み得る。制御ユニット２８８は、金型シャトル位置決めシステム１０、１０’のための真空源３６、３７ならびに真空シャトルシステム駆動装置６４、２４２、垂直アクチュエータ３８、１６０、１１２、１１６、２４８、加熱器２０４、ローラコンベヤシステム２０６、第２の上側金型２２０、下側金型２２２、搬送金型２２４、ならびに急冷ステーション２２６など、システム２００のさまざまな構成要素と接続するための多くの接続２９０を有し得る。さらにまた、制御ユニット２８８は、ガラスシートＧのプレス成形ならびにその搬送および急冷を実行するために、上記構成要素の作動を制御するための任意の好適なハードウェアおよび／またはソフトウェアを含み得る（たとえば、本明細書に説明される機能によって表される特定のアルゴリズムを実行するため）。たとえば、制御ユニット２８８は、１つまたは複数の記憶装置またはメモリユニットと通信する１つまたは複数のプロセッサを含み得、その記憶装置またはメモリユニットは、制御ユニット２８８が真空金型シャトル１０ならびにガラスシート成形システムの他の上記の構成要素の作動を制御できるように１つまたは複数のプロセッサによって実行可能であるコンピュータ可読プログラム命令を含む。
【００５１】
制御ユニット２８８は、さらにまたは代わりに、１つまたは複数の特定用途向け集積回路、プログラマブルゲートアレイ、プログラマブルロジックデバイス、および／またはデジタル信号プロセッサを含み得る。接続２９０の代わりに、制御ユニット２８８は、上記の構成要素の１つまたは複数に無線で接続し得る。さらにまた、金型シャトル位置決めシステム１０の制御ユニットは、制御ユニット２８８の一部であり得、または制御ユニット２８８から分離されているが、制御ユニット２８８と通信するように構成され得る。
【００５２】
成形ステーション２１０の開発中、本発明者らは、上側金型での初期成形時の複合湾曲（すなわち複数の非平行軸の周りの湾曲）を有するガラスシートの成形が、平坦なガラスシートが直線要素なしで横断方向に湾曲を有するとき、ガラスシート外縁の過剰なガラスのためにガラスシートの中央可視領域で座屈を引き起こす可能性があり、このような座屈がガラスの中央可視領域における透過および／または反射に関して歪んだ光学特性をもたらすことを確認した。また、成形の初期段階中の直線要素を有する第１の上側金型を使用し、次に、下側金型上の重力垂れ成形が他の軸（たとえば、第１の上側金型の湾曲の軸に対して横方向の軸）の周りの湾曲を開始することを可能にし、続いてガラスシートの最終的なプレス成形を実行することにより、成形されたガラスシートの中央可視領域における透過および反射の両方に関する光学的歪みを減少させることも確認した。本出願のために、「直線要素」という用語は、成形の第１段階後の、第１の上側金型表面８０およびガラスシートの２つの対向する端部間の直線を意味し、その直線は、金型表面および最初に成形されたガラスシートが端部間の距離の約０．５％、好ましくは約０．３％だけ移動する中間点を有する。
【００５３】
図１６のフローチャートを参照すると、図１２〜１５の実施形態は、ガラスシートＧを炉で加熱することによるプレス成形作業の開始（３００）、続いて成形ステーションへの搬送（３０２）、続いて第１の上側金型が第１段階の初期成形のための搬送からのガラスシートの受け取り（３０４）、次いで下側金型上への第１の上側金型およびガラスシートの水平移動（３０６）を実行する。次いで、下側金型上への第１の上側金型からのガラスシート解放が第２段階における自重垂れを提供し（３０８）、第２の上側金型は、第３段階における（第１の上側金型の湾曲の軸に対して横方向の軸（単数または複数）の周りの湾曲を含む）複合湾曲によるプレスおよび／または真空成形のために下側金型まで下向きに移動する（３１０）。次いで、第２の上側金型およびガラスシートは上向きに移動し（３１２）、続いて、成形されたガラスシートを受けるために第２の上側金型の下に搬送金型を移動し、次いで成形後処理ステーションへの搬送のために成形ステーションからそれを移動させる（３１４）。
【００５４】
図１２〜１５の開示された実施形態は、開示された構造の垂直位置決めによってサイクル時間を減少させることができる。この開示された実施形態において、垂直位置決めにより、第１の上側金型１２’および搬送金型２２４の両方が同時に第２の上側金型２２０の下にあることを可能にし、その結果、連続するサイクルはサイクル時間を減少させるように重なる。
【００５５】
前述の特許のすべては本出願の出願人に付与され、かつ参照により本明細書に組み込まれる。
【００５６】
例示的な実施形態について上記に説明したが、これらの実施形態は、本発明のすべての可能な形態を記載することを意図するものではない。むしろ、本明細書で使用される文言は限定ではなく説明する文言であり、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、さまざまな変更形態がなされ得ることが理解される。さらに、本発明の別の実施形態を形成するために、さまざまに実施した実施形態の特徴を組み合わせることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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