(57)【要約】  湾曲ガラス板を冷却するためのフレームであって、前記板のための支持トラックと、支持する位置において且つ前記板を空気の吹き付けで冷却する間、前記板の上面にその周辺にそって載せることができる着脱式の支持部品とを含むフレームに関する。冷却フレーム上で冷却される湾曲板は、冷却する間本発明によるフレームと接触したままであって、その形状は所望の形状により厳密に一致する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
湾曲ガラス板のための冷却用フレームであって、前記板のための支持トラックと、押え付ける位置において且つ空気の吹き付けにより前記板を冷却する間、前記板の周辺でその上面を押え付けることができる着脱式の押え付けピースとを含む、湾曲ガラス板のための冷却用フレーム。
【請求項２】
前記押え付けピースが、上方から見たときに前記板の上方に位置しないように前記板から遠ざけることにより離れた位置へ移ることができることを特徴とする、請求項１記載のフレーム。
【請求項３】
前記着脱式の押え付けピースが、押え付ける位置から離れた位置へと、またその逆へと、移るために、固定された軸線の周りを回転することを特徴とする、請求項１又は２記載のフレーム。
【請求項４】
前記押え付けピースがシリンダーの作用によって着脱可能であることを特徴とする、請求項１〜３の１つに記載のフレーム。
【請求項５】
前記押え付けピースが前記板の隅の１つで、そして必要ならばその複数の隅で、前記板を押え付けることを特徴とする、請求項１〜４の１つに記載のフレーム。
【請求項６】
前記押え付けピースが２０ｇ／ｃｍ2〜１０００ｇ／ｃｍ2の範囲内の圧力を加えることを特徴とする、請求項１〜５の１つに記載のフレーム。
【請求項７】
前記押え付けピースが０．２〜２０ｃｍ2の範囲内の面積を押え付けることを特徴とする、請求項１〜６の１つに記載のフレーム。
【請求項８】
前記押え付けピースがガラスの端部とガラスの端部から３ｃｍの間の領域で前記板の上面を押え付けることを特徴とする、請求項１〜７の１つに記載のフレーム。
【請求項９】
前記押え付けピースがガラスの端部とガラスの端部から１ｃｍの間の領域で前記板の上面を押え付けることを特徴とする、請求項８記載のフレーム。
【請求項１０】
おのおのが前記ガラス板の周辺の異なる位置に作用する複数の押え付けピース、特に４つの押え付けピースを含むことを特徴とする、請求項１〜９の１つに記載のフレーム。
【請求項１１】
請求項１〜１０の１つに記載の冷却用フレームと、前記ガラス板の２つの主要面に空気を吹き付けることができる空気吹き付けボックスとを含む、湾曲ガラス板の冷却装置。
【請求項１２】
ガラス板の熱的な曲げ加工とその後の空気の吹き付けによる該板の冷却とを含む、湾曲ガラス板を製造するための方法であって、請求項１〜１０の１つに記載の冷却用フレーム上で又は請求項１１記載の冷却装置により前記冷却を行い、前記着脱式の押え付けピースが空気の吹き付け操作の間前記板の周辺で前記板の上面を押え付けることを特徴とする、湾曲ガラス板の製造方法。
【請求項１３】
前記冷却用フレーム上に前記板を載せた時点とそれが固化した時点との間で、ガラスが１ｃｍより多く、又は２ｃｍより多く、又は更には３ｃｍより多く、沈み込むことを特徴とする、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記押え付けピースが、空気の吹き付け操作中に前記支持トラックから前記ガラス板が局所的に離れていかなくするのに十分な圧力を前記ガラス板に加えることを特徴とする、請求項１２又は１３記載の方法。
【請求項１５】
前記押え付けピースが、冷却用空気の吹き付け前に前記板の周辺でその上面の押え付けを開始することを特徴とする、請求項１２〜１４の１つに記載の方法。
【請求項１６】
冷却のために、前記ガラス板を支持している前記冷却用フレームを前記吹き付けボックスの間に配置し、そしてその後、前記吹き付けボックスが前記ガラス板の主要面に空気を吹き付けることを特徴とする、請求項１２〜１５の１つに記載の方法。
【請求項１７】
上方曲げ加工型に対してプレスすることにより曲げ加工すること、次に前記冷却用フレーム上に前記板を受け入れること、次に前記板を支持している前記冷却用フレームを前記吹き付けボックスの間に配置すること、そして次に前記吹き付けボックスにより空気を吹き付けることによって前記板を冷却すること、を含むことを特徴とする、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
ガラスの変形温度にある炉内でプレスによる曲げ加工を行うこと、次に前記炉内で前記冷却用フレームにより前記ガラスを受け取ること、次に前記板を支持している前記冷却用フレームを前記吹き付けボックス間に配置するため炉から取り出すこと、そして次に空気の吹き付け操作により前記板を冷却することを特徴とする、請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記吹き付けボックスにおける空気の圧力が５００ｍｍ水柱と４０００ｍｍ水柱の間であることを特徴とする、請求項１６〜１８の１つに記載の方法。
【請求項２０】
前記板が０．８ｍ2より大きい主要面の面積を有することを特徴とする、請求項１２〜１９の１つに記載の方法。
【請求項２１】
前記冷却が熱的な半強化操作又は熱的な強化操作であることを特徴とする、請求項１２〜２０の１つに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湾曲ガラス板の冷却の分野、特にその強化の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
内部応力を生じさせること、硬化すること、及びその破壊の仕方を変更することを目的とした、ガラス板の冷却は、特に空気の吹き付けにより、加速することができる。特に速い冷却は、熱強化と称される。強化したガラス板の破壊は爆発的に起こり、ガラスの平面全体が一瞬にして尖っていない小さな破片に変えられる。硬化又は強化したガラスは一般に、市街地において、また自動車グレージングとして、特に側面ドアの窓ガラス又は後部窓ガラスとして、使用される。半硬化又は硬化した非強化ガラスは、熱強化の場合よりも速くはないが急冷されているガラスである。強化ガラスは強く硬化されている。
【０００３】
湾曲したガラス板の熱強化は、通常、次の処理により、その湾曲の直後に行われ、すなわち、
・平らな板を、通常は５８０℃と７００°の間の、その熱曲げ加工温度に、すなわち塑性変形温度に加熱すること、
・その板を曲げること、そしてその後、
・空気を吹き付けてその板を急冷すること、
により行われる。
【０００４】
このように、冷却によりなされる熱硬化処理は、湾曲させるため板が加熱されていなければならないという事実から恩恵を受ける。この冷却工程のためには、板を強化用のフレーム上に載せて上方の吹き付けボックスと下方の吹き付けボックスとの間に配置する。板の２つの主要面（一方は上を向き、他方は下を向いている）が、冷却用空気の吹き付け操作を受ける。板の曲げ加工は、後に冷却のために使用するのと同じフレーム上で少なくとも部分的に行うことができる。
【０００５】
米国特許第５９７４８３４号明細書に、特に自動車の後部窓ガラスとして働くように、小さな孔を含むガラス板を曲げそして強化することが教示されている。
【０００６】
空気の吹き付けによる冷却の間、ガラス板は水平位置の冷却用フレームの上に載っている。冷却用フレーム上に載っているときに、ガラス板は一般に、その最もくぼんだ面を上向きにしている。実際には、湾曲ガラス板は、片面が完全にくぼんでいて他面が完全に出っ張っているよりももっと複雑な形状を有することがある。ガラス板は、片面で一方向にくぼんでいて且つ同じ面で別の方向に出っ張っていることがある。国際公開第２０１２／０４９４３３号の図８ａ）は、そのような形状を示している。板は、同一面で曲率が反転することもあり、すなわち上述の面の１つの領域で１つの方向にくぼんでいて且つ上述の面の別の領域では同じ方向に出っ張っている（Ｓ字状）こともある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
冷却用フレームは、ガラス板の周辺を保持することができるトラックを含む。このトラックは、ガラス板の所望の最終形状に対応する形状を有する。この板の最終形状は、冷却用フレームが間違いなく正確な形状であったとしても所望の形状に正確に一致することはできないことが分かった。この形状の不一致は、特に面のうちの一方が所定方向における曲率の反転を含む場合に、板の形状が複雑になるほどなおさら大きくなる。この問題を解決する一つの方法は、観測される形状の不一致を冷却用フレームにおける形状の意図的な不一致によって補償することである。ところが、このような工程は、理想的な形状を見いだす前にいくつもの冷却用フレームを製作し試験することを必要としかねない。更に、所定の冷却用フレームについて、冷却を再度実現するために熱的な条件を変更することには、板の最終形状にとって重要な結果を招くリスクがある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
最終のガラス板が冷却用フレームの形状と同じ形状を明らかに有するような冷却用フレームで板を冷却するための手段が見いだされた。この解決策のおかげで、試行錯誤により多数のフレームを製作することが今や不要になり、そして更に、冷却操作を実現するための熱的条件を最終形状に大きな影響を及ぼすことなく変えることができる。空気の吹き付けによる冷却に付される板の挙動を観察することから、吹き付け操作の直前又はその間に板の隅がわずかに浮き上がる傾向のあることが示された。こうして、発明者らは、問題のある箇所で、すなわち冷却中に又は冷却前であっても浮き上がりそうなところで、板の上面を押え付けることによって板の隅を保持することを考えついた。この作用によって、上述の問題を解決することが事実上可能になった。
【０００９】
本発明は、板の端部、とりわけその隅が、冷却中に、そして一般に同じように冷却用フレーム上での冷却の直前に行われる重力による曲げ加工の間に、浮き上がる傾向がある場合に、ガラス板の周辺に冷却用フレームの正確な形状を与えるのに特に有効である。この問題は、任意のタイプの形状について、例えばサドル型、Ｓ字型、あるいは更には小さな曲線を有する形状などについて、生じることがある。この問題は特に、選択した曲げ加工法がガラス板をそれに対して押しつける上方曲げ加工型を必要とし、板が本発明による冷却用フレームによって支えられる場合に生じる。この場合、隅が浮き上がる傾向を示しながら、この冷却用フレーム上で曲げ加工が続けられる。この傾向は、ガラスが冷却用フレーム上に載る時点と、ガラスが冷却によって固化してその変形が終わる時点までの間で観測される。この挙動は、上方型に押しつける操作が炉で行われ、その内部が曲げ加工温度にされてから、上方曲げ加工型によりちょうど曲げられた板を上方曲げ加工型の下に配置して受け取るため本発明による冷却フレームが炉に入れられる場合に、なおさら激しくなる。曲げられた板を支持する本発明による冷却用フレームは、その後、ガラス板の２つの主要面に冷却用空気を吹き付ける強化ボックス間の冷却領域に配置するため炉から出てゆく。こうして、その熱が今しがた行われた曲げ加工工程に由来する板に対して、本発明によるフレーム上での板の冷却が行われる。板の温度は、上方曲げ加工型との接触が終える時点と吹き付けの開始との間で低下するだけである。
【００１０】
一般に１ｃｍより大きく、更には２ｃｍより大きく、あるいは更に３ｃｍよりも大きい、高度の沈み込みが、ガラスが冷却用フレーム上に載る時点と冷却によってガラスが固化する時点との間で観測されることがあり、これらの２つの時点の間の時間差は１秒より長く、更には２秒より長くなることがある。この沈み込みの度合が大きくなるほど、ガラスの端部、とりわけ隅が浮き上がる傾向が大きくなる。
【００１１】
本発明はまた、本発明による冷却用フレームと、ガラス板の２つの主要面に向けて空気を吹き付けるための吹き付けシステムとを含む装置にも関する。この吹き付けシステムは、２つの主要面に面して板のおのおのの側に配置された吹き付けボックスを含み、各吹き付けボックスには主要面に向けて空気を吹き付けるための孔が設けられている。冷却しようとするガラス板を支持する冷却用フレームがボックス間に配置され、そして２つの主要面への空気の吹き付けが板を冷却する。強化は、少なくとも３０℃／秒のガラス表皮の冷却速度を必要とする。半強化は、少なくとも１５℃／秒のガラス表皮の冷却速度を必要とする。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明による冷却用フレーム上に配置されたガラス板の隅を示す図であって、ａ）は押え付けピースが離れた位置にあるところ、ｂ）は押え付ける位置にあるところを示している。
【図２】冷却用フレームのための支持トラックを示す図であって、回転シリンダーにより作動される本発明による押え付けピースを支持トラックの４つの隅のおのおのに備えていて、これらの押え付けピースが離れた位置にあるところを示している。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、第一に、湾曲ガラス板のための冷却用フレームであって、板のための支持トラックと、押え付ける位置において板の上面とその周辺とを押え付けることができる、着脱可能な押え付けピースとを含む冷却用フレームに関する。支持トラックは、ガラス板の所望の最終形状に対応する形状を有する。この支持トラックは一般に、より剛性の構造用フレームに接続される。この構造用フレームは、支持トラックの下に位置することができる。それはまた支持トラックを取り囲むことができる。構造用フレームと支持トラックとの間の接続手段の一部である調整手段が、固定された構造用フレームから支持トラックの位置を移動させることによって支持トラックの形状に作用することを可能にする。押え付けピースは、支持トラック又は構造用フレームに接続することができる。この押え付けピースは、板の上を押え付ける押え付け位置から、上方から見たときに板の上方に位置しないように板から遠ざけることによって離れた位置へと移ることができる点で、着脱式である。離れた位置では、押え付けピースはもはや板と接触しない。こうして、押え付けピースは、ガラス板が冷却用フレームの支持トラック上に載る前と、板の形状が変化するリスクがもはやなくなるよう十分な程度までガラス板が冷却された後において、離れた位置にある。この離れた位置は、冷却前に支持トラック上に板を配置するため、且つ冷却後に冷却用フレームから板を遠ざけて回収するために、支持トラックの上に十分な空間を確保するのを可能にする。具体的には、板を持ち上げるのに十分強力な空気を下方から吹き付ける操作によるか、あるいは吸引カップグリッパーにより上方から板を把持することにより、冷却用フレームからガラス板を引き離すことができる。
【００１４】
具体的に言うと、押え付ける位置から離れた位置へと移るための押え付けピースの動きは、シリンダーの作用下で、特に空気圧シリンダー、とりわけ回転空気圧シリンダーの作用下で、行うことができる。こうして、着脱式の押え付けピースは、押え付ける位置から離れた位置へと移るため、またその逆へと移るために、固定された軸線の周りを回転することができる。
【００１５】
押え付けピースは、押え付けピースによる押え付けがなければ浮き上がるガラスのへりの位置で押え付けるように配置される。冷却用フレームは、押え付けピースがなければ浮き上がりそうなガラス板の周辺の異なる位置におのおのが作用する複数の押え付けピース、特に４つの押え付けピースを含むことができる。当該位置は、多くの場合、板の隅であるが、板の端部のへこみに位置してもよい。実際には、冷却用フレームに押え付けピースを装備するのに適切な位置を観測するために押え付けピースを用いずに前もって冷却試験を行い、そして次に、製造のため冷却フレームの押え付けピースを必要とする位置にそれらを装備する。具体的に言うと、押え付けピースは、板の隅のうちの１つで、そして必要ならば板の複数の隅で、板を押え付けることができる。板がいくつかの隅を含む場合には、いくつかの押え付けピースを、特に隅と同数の押え付けピースを、冷却フレームに装備することができる。一般に、ガラス板は４つの隅を含み、冷却用フレームはこれらの隅のおのおのを押え付けるために４つの押え付けピースを含む。
【００１６】
押え付けピースは、ガラス板が冷却中に支持トラックから、局所的に（すなわち押え付けピースの下で）、離れていかなくするのに十分な圧力をガラス板に加える。一般に、この圧力は２０ｇ／ｃｍ2〜１０００ｇ／ｃｍ2の範囲にある。
【００１７】
押え付けピースは一般に、０．２〜２０ｃｍ2の範囲内の面積を押え付ける。ｎ個の押え付けピースを使用する場合には、板１枚当たりに使用される押え付けの面積の合計は０．２〜２０ｃｍ2のｎ倍であって、ｎ個の位置に分配される。押え付けピースにはすき間があり、すなわちそれは該押え付けピースとガラスとのいろいろな接触領域間を空気が通過するのを可能にする。この目的のために、それは例えば、図１に見られるように３つの指のある「手」の形を有することができる。有利には、この押え付けピースは、その弾性が、特に接触の時点で、ガラスに加えられる圧力を和らげそして調整するのを可能にする薄い鋼板で製作される（例えば「手」の各指が薄い鋼板である）。好ましくは、押え付けピースには、ガラスと接触するため耐熱繊維製のインサートが装備される。
【００１８】
押え付けピースが板の上面を押え付ける周辺領域は、一般に、ガラスの端部とガラスの端部から３ｃｍとの間にある。好ましくは、押え付けは、ガラスの端部とガラスの端部から１ｃｍとの間のガラス板の上面で行われる。
【００１９】
本発明はまた、冷却用フレーム上の湾曲ガラス板を冷却用空気を吹き付けることにより冷却するための方法にも関し、この冷却は本発明による冷却用フレーム上で行われ、冷却用空気の吹き付け操作中に着脱式の押え付けピースが板の上面とその周辺を押え付ける。好ましくは、押え付けピースは、冷却用空気の吹き付け操作を開始する前から板を押え付ける。押え付けピースは、湾曲された板が冷却用フレームのトラック上に降ろされた直後、且つ好ましくは吹き付けの開始前から、板を押え付ける。本発明は、同一面で所定の方向における曲率の反転がある板を冷却するのに特に有用である。それはまた、大きな板、特に主要面の面積が０．８ｍ2より大きい板を冷却する場合にも特に有用である。
【００２０】
本発明による冷却用フレーム上に載せた板で行われる冷却は、具体的には、熱による半強化操作又は熱による強化操作である。半強化又は強化処理を行うためには、吹き付けボックス内における空気の圧力は水柱５００ｍｍと４０００ｍｍの間であり、圧力が高いほど硬化の効果（すなわち強化の効果）が大きいことが理解される。
【００２１】
こうして、本発明はまた、湾曲ガラス板を製造するための方法であって、板を熱的に曲げ加工し、次いで本発明による冷却用フレーム上での冷却法により板を冷却することを含む、湾曲ガラス板の製造方法にも関する。この方法は、特にガラスの変形温度にある炉で、特に曲げ加工型で、該曲げ加工型に対しプレスすることにより曲げ加工すること、次に炉内の冷却用フレーム上に板を受け入れること、次に板を支持している冷却用フレームを炉から取り出すこと、次に板を支持している冷却用フレームを吹き付けボックス間に配置すること、そして次に吹き付けボックスにより板の２つの主要面へ空気を吹き付けること、を含むことができる。具体的に言えば、プレスによる曲げ加工は、上方型への吸引力により行うことができ、上方型には板をそれに接して保持しておくための吸引手段を装備することができる。冷却用フレームは、吸引力によりそれに接して板を保持する曲げ加工型の下に配置することができ、その後、吸引の停止が板を上方型から引き離しそして冷却用フレーム上に受け取るのを可能にする。対をなす下方型はまた、上方曲げ加工型に対し板をプレスするのを可能にする。
【００２２】
図１は、本発明による冷却用フレーム上に載せたガラス板１の隅を示している。ａ）では、耐熱繊維製の編成布帛３で覆われた金属トラック２を見ることができ、該編成布帛は突起４によってトラック上に保持されている。トラックは、下方から板へやってくる冷却用空気の接近を増加させるための貫通孔５を含む。薄い鋼板で作られた３つの指を含む「手」型の押え付けピース６は離れた位置にある。ｂ）では、ａ）におけるのと同じ構成要素を見ることができ、押え付けピース６は押え付ける位置にある。ガラスとの接触のために、押え付けピース６には耐火繊維製の織物又はフェルトタイプのインサート（図示せず）が装着されている。
【００２３】
図２は、本発明による冷却用フレームの支持トラック２１を示している。支持トラック２１の４つの隅のおのおのに、離れた位置（図１におけるような）で示された押え付けピース２２、２３、２４、２５が装備されている。押え付けピースのおのおのは、各押え付けピースを単純な回転によって離れた位置から押え付ける位置へと移動させるため回転式空気圧シリンダー２６、２７、２８、２９により作動される。
【図１ａ）】
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【図１ｂ）】
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【図２】
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【国際調査報告】
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