(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板ガラスが水平炉内を駆動ローラ式コンベヤ（４）によって横断させられ、該コンベヤ（４）は該板ガラスを、板ガラスの湾曲成形温度に実質的に等しい雰囲気温度に維持されている湾曲成形用セル（２）内まで移動させ、該水平炉内において湾曲成形温度に加熱された板ガラスを湾曲成形する湾曲成形方法において、
湾曲成形用セル（２）内において板ガラスが、湾曲成形用上部型（１１）の下方でかつ支持手段（２１）を取り囲む湾曲成形用環状対向型（２２）の上方であって、複数の当接部材（２９）により画定される停止位置において、不動にされ、該支持手段（２１）は、湾曲成形用セル（２）内において板ガラスの中央部分を、該板ガラスを搬送することなく支持するようになっており、前記湾曲成形用環状対向型（２２）が湾曲成形用上部型（１１）に対し板ガラスを押しつけるよう持ち上げられる
ことを特徴とする湾曲成形方法。
【請求項２】
前記支持手段（２１）が、自由に回転するローラにより構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の湾曲成形方法。
【請求項３】
前記支持手段（２１）が、高温エアクッションにより構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の湾曲成形方法。
【請求項４】
湾曲成形用環状対向型（２２）及び支持手段（２１）が、湾曲成形用セル（２）の外部に置かれた支持板（１８）上に載置されていることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の湾曲成形方法。
【請求項５】
板ガラスが、長辺に対して直角の方向に従って水平炉内を移動させられることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の湾曲成形方法。
【請求項６】
板ガラスの停止位置が、湾曲成形用上部型（１１）と一体を成して取りつけられている側方ストッパ（２９）によって決定されることを特徴とする、請求項５に記載の湾曲成形方法。
【請求項７】
湾曲成形用上部型（１１）と湾曲成形用環状対向型（２２）とで構成されたプレス組立体が、温度上昇段階の際に閉じられることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の湾曲成形方法。
【請求項８】
前記支持手段（２１）により支持された板ガラスの周辺部分に向けて高温空気が吹き付けられることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の湾曲成形方法。
【請求項９】
湾曲成形用上部型（１１）と湾曲成形用環状対向型（２２）との間の間隙の測定結果に応じて環状対向型（２２）の移動が制御されることを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載の湾曲成形方法。
【請求項１０】
湾曲成形用環状対向型（２２）と支持手段（２１）とを担持する支持板（１８）を急速に引き出すための手段が具備されていることを特徴とする、請求項１から９のいずれか１項に記載の湾曲成形方法。
【請求項１１】
板ガラスが前記支持手段（２１）上で移動する際に前進するのを補助することを特徴とする、請求項１から１０のいずれか１項に記載の湾曲成形方法。
【請求項１２】
支持手段（２１）がわずかに傾斜していることを特徴とする、請求項１から１１のいずれか１項に記載の湾曲成形方法。
【請求項１３】
板ガラスの端部に高温空気が吹き付けられることを特徴とする、請求項１１に記載の湾曲成形方法。
【請求項１４】
湾曲成形用セル（２）で終結している水平炉を具備し、該湾曲成形用セル（２）は板ガラスの湾曲成形温度に近い温度に維持されていると共に湾曲成形用上部型（１１）と下部組立体とを有し、該湾曲成形用上部型（１１）には、板ガラスを停止位置において不動にするための複数の当接部材（２９）と、板ガラスを該湾曲成形用上部型（１１）と接触した状態に維持するのに適した手段とが設けられ、該下部組立体が、湾曲成形用セル（２）の断熱性床を担持する支持板（１８）と、プレス用環状対向型（２２）と、湾曲成形用セル（２）内において板ガラスを、該板ガラスを搬送することなく支持するガラス支持部材（２１）と、環状対向型（２２）を上下動させる駆動装置（２５）と、から構成される、板ガラスの湾曲成形装置。
【請求項１５】
成形区域内において前記板ガラスを支持する前記ガラス支持部材（２１）が、複数のオリフィスを有する耐火材料製スラブから構成され、これらオリフィスを介して高温エアクッションが生成されることを特徴とする、請求項１４に記載の湾曲成形装置。
【請求項１６】
前記下部組立体が、低温レール上を移動させられる運搬車上に載置されていることを特徴とする、請求項１４又は１５に記載の湾曲成形装置。
【請求項１７】
ガラス支持部材（２１）のまわりに、高温空気ブロー用傾斜路が配置されていることを特徴とする請求項１４から１６のいずれか１項に記載の湾曲成形装置。
【請求項１８】
湾曲成形用上部型（１１）に対する基準の焦点調整ストッパを有することを特徴とする、請求項１４から１７のいずれか１項に記載の湾曲成形装置。
【請求項１９】
上部型（１１）及び環状対向型（２２）が、鋳造金属製部材を機械加工することにより得られることを特徴とする、請求項１４から１８のいずれか１項に記載の湾曲成形装置。
【請求項２０】
割り出し装置が、前記部材の鋳型内に含まれていることを特徴とする、請求項１４から１９のいずれか１項に記載の湾曲成形装置。
【請求項２１】
湾曲成形用上部型（１１）と環状対向型（２２）との間の間隙を測定するためのトランスデューサが設けられ、環状対向型（２２）の移動を制御する手段がこれらトランスデューサに応じて作用することを特徴とする、請求項１４から２０のいずれか１項に記載の湾曲成形装置。
【請求項２２】
環状対向型（２２）を担持するシャーシ上にローラが積載されていることを特徴とする、請求項１４から２１のいずれか１項に記載の湾曲成形装置。
【請求項２３】
運搬車が可動であることを特徴とする、請求項１４から２２のいずれか１項に記載の湾曲成形装置。
【請求項２４】
湾曲成形用上部型（１１）および環状対向型（２２）の同心性を保証することが可能な割り出し手段をさらに有し、湾曲成形用上部型（１１）と、環状対向型（２２）と、割り出し手段とが、同じ熱間挙動特性を有する材料から形成されると共に、機械加工又はそれと同じ精度を与えるような手順によって製造され、該精度が１／１０ｍｍ未満であることを特徴とする、請求項１４から２３のいずれか１項に記載の湾曲成形装置。
【請求項２５】
環状対向型（２２）の座面が、環状対向型（２２）と湾曲成形用上部型（１１）との間の間隙の測定値の関数として、被動ネジ（２５）を用いて調節されることを特徴とする、請求項２４に記載の湾曲成形装置。
【請求項２６】
間隙用のトランスデューサが、容量型トランスデューサであることを特徴とする、請求項２５に記載の湾曲成形装置。
【請求項２７】
環状対向型（２２）が、被動ネジ（２５）により垂直方向に移動させられる支持シャーシに、該支持シャーシに対し移動可能に、配置されることを特徴とする、請求項２５又は２６に記載の湾曲成形装置。
【請求項２８】
前記支持シャーシが、湾曲成形用セル（２）の壁内を横断する側方アームを有し、被動ネジ（２５）がこれら側方アームを湾曲成形用セル（２）の外部で作動させることを特徴とする、請求項２７に記載の湾曲成形装置。
【請求項２９】
前記被動ネジ（２５）が、その大部分の移動中、電気的に同期化されていることを特徴とする、請求項２５から２８のいずれか１項に記載の湾曲成形装置。
【請求項３０】
湾曲成形用上部型（１１）に、湾曲成形用セル（２）内に取り付けられた吸引装置が付設されており、湾曲成形用上部型（１１）が設けられた湾曲成形用セル（２）の下部区域を、断熱用壁でもって、吸引区域から分離したことを特徴とする、請求項１４から２９のいずれか１項に記載の湾曲成形装置。
【請求項３１】
吸引区域内の圧力が、吸引区域内の空気を外部に排出するための手段を用いて調整されていることを特徴とする、請求項３０に記載の湾曲成形装置。
【請求項３２】
吸引区域内の圧力が、吸引された空気を湾曲成形用セル（２）の下部区域（８）内に再注入するための少なくとも１つのオリフィスによって調節されていることを特徴とする、請求項３１に記載の湾曲成形装置。
【請求項３３】
湾曲成形用セル（２）の下部区域（８）内に再注入された吸引空気を加熱するための手段を具備したことを特徴とする、請求項３１に記載の湾曲成形装置。
【請求項３４】
吸引区域の幅が、湾曲成形用セル（２）の下部区域（８）の幅よりも小さいことを特徴とする、請求項３０から３３のいずれか１項に記載の湾曲成形装置。
【請求項３５】
湾曲成形用上部型（１１）を操作できるようにする部材が、部分的に、上部吸引区域の側面上で湾曲成形用セル（２）の外部に取り付けられていることを特徴とする、請求項３４に記載の湾曲成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、板ガラスの湾曲成形方法に関し、特に、実質的に水平な平面内で板ガラスを移動させる段階とプレスによる成形段階とを含む方法に関する。本発明は特に、自動車用窓ガラス、例えば通常は車両の後部及び側面に備えつけられる湾曲成形及び焼入れ加工されたガラス、又は湾曲成形されたガラス、又は焼戻しされ積層化されたガラス、即ちその一側面上にプラスチック材料のシート材が設けられるかもしくはプラスチック材料のシート材と対の形で組立てられるガラス、特にフロントガラスとして作用するためのガラス、を工業的に製造するのに利用される。
【０００２】
【従来の技術】
大部分の自動車用ガラスは、きわめて厳しい光学的品質規格を遵守しなければならない、湾曲成形されたガラスであり、この湾曲成形されたガラスは、例えば２重成形されたフレーム内にガラスを封入できるようにするために両縁部上において、更に、ガラスが狭いスリット内を通過しなければならない場合があり又は断熱２重ガラスを形成すべくガラスを対にしなければならない場合があるという理由から表面の残りの部分上においても、予め定められた主輪郭にきわめて精確に従わなければならない。
【０００３】
すでに、２つの相補的湾曲成形型、即ち一般には中実型と環状対向型、の間でプレス作用を行う、水平位置で板ガラスを湾曲成形する装置が数多く知られている。これらの装置全ては、基本的に、湾曲成形部署の構成に基づいて、互いに異なる２つのグループに分類することができる。第１のグループでは、この湾曲成形部署は、板ガラスをその軟化温度以上まで加熱するのに用いられる炉の端部にただ単に配置され、湾曲成形具は全て、高温ガラスと接触する部品を除いて、室温状態にある。このグループを選択したときの大きな利点は、湾曲成形具の構成、調整、及び製品変更時の交換の問題を著しく単純化するという点にある。しかしながら、工具が低温なので湾曲成形段階全体を通じてガラスが冷却されることにより、この利点が低減されてしまう。従って、湾曲成形後のガラスの温度は一般に、熱焼入れが可能であるほど充分に高くなくてはならない。さらに、一定速度で変形するガラスの能力はその温度に大きく依存する。さらに、ガラスを冷却すればするほど湾曲成形しにくくなる。この変形能力は既得の湾曲度合いが大きくなればなるほど小さくなるので、このことは特に不利であり、その結果、作用の終りには全ての不具合が累積していることになる。従って、炉の外で加工するためには炉中の板ガラスを過熱する必要があり、このため光学的変形の危険性が増大し、どのような場合においても、工具についての問題及びガラスにまつわる問題と、ガラスの光学的品質の問題とが互いに関連付けられる。
【０００４】
平坦な湾曲成形装置の第２のグループは、室温がガラスの成形温度に近い、つまり６００℃から７５０℃の間にある、閉鎖された高温のエンクロージャ内に、湾曲成形部署が配置されるような等温装置から成る。このため、たとえ実際には湾曲成形作用が炉内ではなく加熱されたエンクロージャ内で行なわれるにせよ、これらの装置は「炉内湾曲成形装置」とも称される。このグループを選択したときの利点は、主として最終製品を考慮し、その製造に用いられる工具を第１に考えるのではないという点にある。従って、前述の場合に比べて、はるかに低い炉出口温度で板ガラスを湾曲成形することができる。湾曲成形の際の熱損失を補償するためにガラスを過熱する必要がなく、このことは光学的品質の点から見て有利である。さらに、湾曲成形中に冷却されうる場合に制限要因となるガラス板又は膜の薄さは、前述の場合ほど厳密ではない。
【０００５】
しかしながら、この利点は、成形装置全体、特に工具の構成をはるかに複雑にすることによって、低減される。直面する第１の問題点は、板ガラスを炉から湾曲成形用プレスへ移送するときの問題、或いは最終的には同じことになるが、板ガラスを排出するときの問題である。ここで留意すべきことは、主として、局所的に作用し結果としてガラス上に消えないマーキングないし刻印を残すことになるクリップ及びその他の器具を一切用いなくするという要望から、水平方向移動が選択されている。
【０００６】
第１の解決法は、炉の端部とプレスとの間で往復運動を行なう吸引板によりプレスへの供給を行なうことであり、板ガラスは下部型上に配置され、この下部型は並進運動させられてそれ自体が湾曲成形用上部対向型に対向するよう位置決めされる（欧州特許公開第１８３４１８号）。しかしながら、湾曲成形の精度のためには、これらのさまざまな側方移動の高度な制御が必要であり、この制御は、高温において、最も複雑なガラス形状の場合がそうであるように、特に約１／１０ｍｍの精度が望まれる場合に、極めて規則的に実現することが困難なものである。
【０００７】
もう１つの解決法は、板ガラスを搬送するコンベヤをプレス加工が行なわれる場所まで延長することである。この場合、例えば吸引手段及び上向きの高温気体流を用いて板ガラスをもち上げ、この板ガラスを上部型に接触させ、次いで上部型が上昇され、かくして板ガラス供給コンベヤと上部型との間に下部フレームを導入するのに充分な空間を残すようにすることが提案されている。前記フレームを用いてのプレス加工の後、板ガラスは再び、焼入れフレームにより回収されるまで上部型に委ねられる（欧州特許公開第２３７２３１号）。低温では、もう１つの可能性は、フレームが一連のセグメントで形成されかつこれらセグメント相互間にコンベアのローラが収容されているにせよ、又はこれらのローラ自体がプレス加工用フレームに対し休止位置でくぼみを供給する休止部を有するにせよ、さらに又は実際にローラ自体が分断されているにせよ、下部フレームがコンベヤ内を通過するようにすることにある。しかしながら、分断されたフレームはガラスのマーキングを助勢しがちになり、板はその周囲上で均等に支持されず、一方その他２つの変更例、すなわち休止部を伴うローラ又は分断されたローラは、ローラ駆動装置の構造上及び構成上の多大な問題点をひき起こし、これらは今だに高温の場合について解決されていない。
【０００８】
最後に、米国特許第３８６９２７１号においては、負圧による成形方法が提案されており、ここでは、ガラスがエアクッションにより炉を介して移動され、次に高温エンクロージャの外の成形区域内を通過し、成形区域内においてガラスが、プレス加工用フレームでとり囲まれた第２のエアクッションにより支持される。このプレス加工用フレームは、張り出して取り付けられかつ凹形上部型のすぐ下に位置決めされている。板ガラスは、エアクッションの平面の下方まで低下されたプレス加工用フレームの上で不動にされることになる。このプレス加工用フレームは再び上昇され、板ガラスを湾曲成形用上部型に押しつける。第１のエアクッションから成形区域のエアクッションまでの移送の際に板ガラスの大きな部分が支持されていないということを確実になくすために、重力による沈下を避けるためのローラ部分が中間区域内に配置される。
【０００９】
ここでも又、プレス加工用装置が低温区域内にあることを強調しておかなくてはならない。さらに、上述の場合、板ガラスは、プレス加工用フレームの内部にあるエアクッションによりプレス加工区域内に支持されている。実際には、このような配置は、平らな板ガラスの寸法がフレームの寸法ひいては湾曲成形された板ガラスの寸法と過度に異ならない場合、換言すると付与される曲率が制限され続ける場合にのみ、許されるものである。そうでない場合には、フレームをとり囲むもう１つのエアクッションを設けることが必要であり、このことは、工具の調整あるいは調節の問題をさらに著しく複雑にし、分断されたエアクッションの平衡化を特に困難にする。さらに、コンベヤ上で移動中の板ガラスの軌道を制御することは、実際、連続する２枚の板ガラスの軌道を互いに数センチメートルだけ離隔したものとすることができるので、困難である。これらの軌道を変更することは、高い光学的品質と曲率の高い精度とが結合された必要条件と、相容れがたいものである。これらの変更を補償するために、例えば米国特許第４２３３０４９号内に記されているような再心出し部材を用いることももちろん可能であるが、そうすると装置はさらに複雑になる。
【００１０】
さらに、板ガラスのこのような心出し作用は、プレス加工用の２つの型が充分に一致している場合にのみ意味のあることである。しかしながら、前記特許においては、上部型が懸架されているのに対して、環状対向型は張り出している。その結果、補償し難い位置決め作用のずれが生じ、このずれは、取るに足らないけれどもしかし現実の困難さを考慮しないとしても、工具が高温区域内に置かれている場合にはさらに一層やっかいなものになる。なお、この困難さは、湾曲成形区域が側壁によって閉じられると接近可能性及び目視の困難さの程度が低くなる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ガラスの複雑さの如何に関わらず、最も厳しい品質の必要条件を遵守しながら、製造停止時間、特に２つの製品変更相互間における調節による製造停止時間、を短縮しつつ、製造速度及び運転速度を増大すべく、高温区域におけるプレス加工による板ガラスの湾曲成形技術を開発することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明によればこの目的は、板ガラスが水平炉内を駆動ローラ式コンベヤによって横断させられ、コンベヤは板ガラスを、板ガラスの湾曲成形温度に実質的に等しい雰囲気温度に維持されている湾曲成形用セル内まで移動させ、水平炉内において湾曲成形温度に加熱された板ガラスを湾曲成形する湾曲成形方法によって達成される。本発明によると、湾曲成形用セル内において板ガラスが、湾曲成形用上部型の下方でかつ支持手段を取り囲む湾曲成形用環状対向型の上方であって、複数の当接部材により画定される停止位置において、不動にされ、支持手段は、湾曲成形用セル内において板ガラスの中央部分を、板ガラスを搬送することなく支持するようになっており、前記湾曲成形用環状対向型が湾曲成形用上部型に対し板ガラスを押しつけるよう持ち上げられる。
【００１３】
本発明に基づく湾曲成形方法は、初めに板ガラスを搬送せず単に支持するためだけのものである板ガラス支持手段を、成形高温区域において使用しているという点で、従来技術と異なっている。板ガラスは、その慣性とローラ式コンベヤ上の既得速度とにより、その行程を本質的に続行する。支持手段には、自由に回転するローラ、好ましくはエアクッション上に載置されているローラを用いることができ、実際のローラは駆動されていない。この目的に適したエアクッション軸受は、例えば欧州特許出願公開第３１０５００号に記されている。
【００１４】
本発明の特に好ましい変更例において、支持手段はエアクッションである。従って、この場合、エアクッション上のガラスには摩擦がないので、いまだ供給コンベヤのローラの１つと接触状態にあっても、板ガラスの位置を制御することができる。
【００１５】
好ましくは、板ガラスは横方向に向けられ、「先端を前にして」、つまり台形のガラスの場合にはその長底辺を、後方において供給コンベヤローラに対し平行な状態で前進する。このようにして、板ガラスを、固定側方当接部材あるいはストッパを用いて「焦点調整」することができ、又は少なくとも心出し作用全体にわたり固定状態に維持することができる。エアクッションのため、板ガラスは摩擦なしに、従ってマーキングなしに滑動できる。従って、板ガラスがそれ自体を心出しできるようにするためには、最も大きく間隔どりされた最初の２つの側方ストッパの間に板ガラスが係合するだけでよい。これら最初の２つの側方ストッパは、ガラスの後部に対応するという理由から、最も大きく間隔どりされている。
【００１６】
板ガラスの焦点調整は、適当であれば、前方ストッパにより完成されうる。いずれにせよ、板ガラスが端部位置で停止させられ、焦点調整用ストッパに対する衝撃後にわずかに後退しないように、支持手段に下向きのわずかな傾斜を設けることが、有利である。
【００１７】
この板ガラス支持手段は、環状対向型によってとり囲まれ、この対向型は従って、関節接合された部材が場合によっては備えられている、連続したレールの形で構成されることができる。この環状対向型は、板ガラスの通過を可能にする待機位置に配置されるよう下向きに、又板ガラスをプレスしてこれを湾曲成形用上部型に押しつけるよう上向きに、移動させられる。
【００１８】
支持手段及び環状対向型は、好ましくは、共通の支持板によって担持された１つの組立体を構成し、この支持板は高温エンクロージャの外に取り付けられる。かくしてこれらは一つの部材として一度に交換可能な共通組立体を形成する。このような配置の第１の利点は、この配置によって、エアクッションに対する環状対向型の完全な心出しが保証されるという点にある。さらに、支持板は同様に全ての動力装置も支持し、こうしてこの動力装置は、電気接続部又は圧縮空気取入れ口、精密機械装置、機械式又は油圧式作動装置といった、こわれ易いとみなされている部品を含むことが可能になる。
【００１９】
本発明のさらに特に好ましい実施態様において、プレス加工用組立体、つまり湾曲成形用上部型及び環状対向型は、その温度上昇段階の間、閉じられかつ割り出される。この配置は、再び調節時間を短縮させる。このため、２つの型はすでに冷却されかつ正確に置かれ、加熱時間全体にわたりその状態に維持されることになる。
【００２０】
さらに、当然のことながら、成形の優れた再現性を保つために、前記割り出し作用が、各プレス加工作業においてくり返され、これにより、なおも発生しうる極めてわずかな偏差を良好なものにすることが可能になる。
【００２１】
板ガラスの縁辺区域はエアクッションからはみ出しており、従って支持されていない。湾曲成形用セル内でガラスを冷却しないので、通常これは何の影響もなく、板ガラスを炉内で過熱する必要がなく、従って縁部の沈下の傾向が制限されている。しかしながら、例外的に深い湾曲成形の場合、この問題は重大なものとなりうる。これを防止するために、例えば環状対向型を支持する手段全体上に取りつけられたブロー用傾斜路を用いて、エアクッションの作用を延長させるように、高温空気ブローを設けることもできる。場合によっては、前述のものと同じ傾斜路又は別の傾斜路に比較的大きい圧力例えば水柱８０ｍｍ以上の圧力を供給して、湾曲成形用上部型が板ガラスを取り上げるのに貢献するように、傾斜路を使用することができる。
【００２２】
本発明はまた、上述の板ガラス湾曲成形方法を実施可能にする装置であって、湾曲成形用セルで終結している水平炉を具備し、湾曲成形用セルは板ガラスの湾曲成形温度に近い温度に維持されていると共に湾曲成形用上部型と下部組立体とを有し、湾曲成形用上部型には、板ガラスを停止位置において不動にするための複数の当接部材と、板ガラスを湾曲成形用上部型と接触した状態に維持するための手段とが設けられ、下部組立体は、板ガラスの中央部分を、板ガラスを搬送することなく支持する支持用手段と、この支持用手段を取り囲む環状対向型とを含んでいる、装置にも関する。前記対向型と前記板ガラスの中央部分の支持用手段とは、支持板上に取り付けられ、この支持板上は、湾曲成形用セルの底面を閉じる断熱要素と、セルの高温区域の外に置かれたさまざまな要素と、特に環状対向型の動力部材とを担持する。このような装置において、製造ラインが高温区域での湾曲成形の利点を保ちつつしかも冷却ラインの柔軟さを得るように、湾曲成形用セルの下部部分全体が製造変更の度毎に除去される。断熱部材を設けた結果、ラインの下に、危険性なく人間が介入できるようにするのに充分な低温を維持することができる。
【００２３】
製品の変更を単純化するために、この下部組立体全体を、レール上を走行して配置される運搬車上に載置することが好ましい。前記運搬車を、すべり弁の要領で吸引ユニットに固定される新しい湾曲成形用上部型を同時に供給するために使用するときには、この効果がさらに増大される。
【００２４】
湾曲成形用プレスの効率は、材料の同一性によって高められ、湾曲成形用上部型と環状対向型とは、同じ材料又は少なくとも同じ膨張特性を有する材料から形成されており、これにより、冷却工具の構成を熱間へ外挿し、かつ湾曲成形用プレスの型のすぐれた平行性を確保することが可能となる。これらの工具は、例えば、同じ鋳造金属又は耐火鋼の鋳造及び機械加工などで得られる。工具装置の一部を構成する割り出し装置又はその他の部分、例えば体積焦点調整用ストッパは、鋳造の段階から工具のこの組の直接部分を構成しているか、又は別途取りつけられるが、この場合には高精度の機械加工が必要である。その上、この装置は有利には、湾曲成形用上部型と環状対向型との間の間隙の測定手段を含み、環状対向型を作動させる被動ネジは、湾曲成形用プレスの位置決めを完全に調節するために、前記測定手段に依存して形成される。
【００２５】
【実施例】
本発明の限定されない実施態様が、添付図面を参照して以下に記載される。
【００２６】
図１及び２に示されている本発明に従った湾曲成形装置は、図１の右から左へ順に、その唯一の終端のみがここでは表わされている炉１と、湾曲成形用セル２と、冷却装置の方向の出口３とを含んでいる。この炉１は、好ましくは、本願出願人名義の１９９１年２月２０日に提出された欧州特許出願第９１．４００４５０．２号に開示されている特徴をもつ電気炉、或いは例えば折り曲げ線に対応する充分に局在化された過熱区域を場合によって備えつつ、板ガラスを湾曲成形温度まで加熱するための手段を備えた炉、である。板ガラスは、例えば、シリカ又はその他の耐火性セラミクスでできた複数のモータローラ４によって前記炉１まで搬送される。これらのローラは好ましくは、マーキングの危険性を最小限におさえるシリカ構造のさやで被覆されている。
【００２７】
このコンベヤは湾曲成形用セル（ローラ４’）まで延びており、このセルは、ガラスの湾曲成形温度に実質的に等しい温度に維持されている断熱エンクロージャである。ガラスの湾曲成型温度は、その後の焼なましのために焼き戻しが約５５０℃で行われる場合には、典型的に約６５０℃である。例えば充填作用の際に発生しうる外乱空気流を防止するために、カーテン５が場合によって用いられる。コンベヤは、実際の成形区域において中断される。しかしながら、未処理塊を適当に排出できるようにするために、成型区域の逆側に同じように整列された別のローラ４”が配置される。この未処理塊の排出作用は、不良塊を例えば水力式破砕装置に向けて、支持部材の区域外に駆動するスクレーパ又はブラシ装置によって、行なわれる。
【００２８】
湾曲成形用セルの上部部分は、断熱された２つの区域から構成されている。狭くなっている上部区域６は吸引区域を構成し、この吸引作用はポンプ７により行なわれ、高温駆動空気は板ガラスの再熱炉から流入する。下部区域８は、工具ホルダ１０により本質的に構成された湾曲成形用プレスの上部組立体９を含み、この工具ホルダ１０内において、湾曲成形用上部型をとり囲む底無し運搬箱１１がスライダ同士間に配置されている。板ガラスの周辺部分に作用する吸引力が形成されるように、ポンプ７による吸引作用でもって、この運搬箱１１を負圧下に置くことができる。この方法は、板ガラス上に作用する力が、縁部の近くですなわち一般にガラスの湾曲成形が行なわれるところで最大であり、吸込みオリフィスによりガラスにマーキングが生じる危険性が無く、吸引作用を周辺部に作用させることにより湾曲成形用上部型の保護被覆の選択についての自由度が高くなるので、穴付き吸引型による方法よりも好ましい。
【００２９】
断熱壁１２により分離された下部及び上部区域は、吸引導管と、吸引された空気の少なくとも一部分のための少なくとも１つの再注入オリフィスとによって連結されている。吸引作用による膨張の際に生ずる冷却を補償し、ポンプの駆動空気として作用しかつ炉内のその循環路を通過することにより予熱される圧縮空気のいくらか「低い」温度を場合によって補償するために、再注入の時点で空気は好ましくは、例えば電気抵抗又はその他の同等の加熱手段によって再加熱され、斯くして湾曲成形用セルの下部区域内の雰囲気の温度が完全に制御されるようにされる。上部区域は１本の煙突を有し、炉からくる高温空気の余剰分がこの煙突を通って排出され、斯くして上部区域内で過剰圧力を受けずにすむことになり、また、この結果吸引区域内で圧力をうまく調節できるようになる。さらに、下部区域を断熱することによって、湾曲成形用セルの作動部分ないし活性化部分の大きさが減少され、斯くして温度調整の問題が単純化される。
【００３０】
上述の上部部分はまた、設備の正面図を見ると特により良く見える重要な利点を有し、すなわち、上部型の上下動を行なうべく工具ホルダを操作できるようにしている部材は、セルの外において上部吸引区域の脇を低温空気と共に進行可能である。実際、成形区域が高温であるがゆえに、この区域内でチェーンを使用できないということも明記しておかなくてはならない。従って、工具ホルダは、控え棒１３によって操作されなくてはならず、この控え棒１３は滑車の上に巻きつくチェーンに結びつけられており、この滑車は、必ず、湾曲成形用セルのアーチの上方に、控え棒１３の行程と少なくとも同じ距離だけ離間して配置されなければならない。本発明において、脇を進行するようにすると、図１及び図２に略示されるように、骨組み１５のビーム１４を下降させることができ、このため装置のコストと、特にその全体の占有空間とを低減できる。湾曲成形用セル内での温度及び圧力のこの優れた制御によって、放射加熱装置を用いて対流により冷却現象を補償する必要性がなくなる。この放射加熱装置は、工具及び構造を過熱してその劣化を加速する。
【００３１】
湾曲成形用セルのこのような上部部分は、空気戻し又は吸込機構が湾曲成形用上部型に結びつけられているあらゆる場合において、本発明の特許請求の範囲から逸脱しても充分使用可能なものである。
【００３２】
次に、湾曲成形用セルの下部部分について詳細に説明する。この下部部分はピット１６内に張り出している。このピット１６の底部には、ローラに対し平行に配置されたレール１７が延びており、これらレール１７によって湾曲成形用プレスの下部部分が所定位置に配置される。ピット１６は、湾曲成形用セルが近づいてわずかに加熱されたとしても、室温に近い温度にある。その結果、レール１７は低温にとどまり、このため、セルの下部部分の簡単でかつ精確な位置決めが確保される。この下部部分は、運搬車に担持されるか又は直接ホイール１９を備えた支持板１８を有している。この支持板１８は、断熱部材２０と、エアクッションの支持スラブ２１と、環状対向型２２とを担持している。
【００３３】
断熱部材２０は、等温作用のため断熱されなくてはならないセルの底面に嵌め込まれてこの底面を閉鎖する。下部組立体が引き出されると、この底面は好ましくは、シール、ここでは図示していないが例えば過度の熱損失を避ける金属製のカーテン又はフラップ式シールにより再度閉じられる。さらに、湾曲成形用セルの固定された底面と断熱部材との間の接合部には、密封要素が設けられる。
【００３４】
プレスの下部部分の主要構成要素は、フレームの形のシャーシ２３により担持された環状対向型２２であり、その寸法は有利には、処理すべきガラスの最大寸法の関数として計算される。連結板２４は、このシャーシ２３上に対向型２２を固定するのに用いられる。このシャーシ２３ひいては対向型２２の上下運動は、少なくとも３本好ましくは４本の被動ネジ２５によって保証される。これら被動ネジ２５は支持板１８を貫通し、従って概ね冷間作動する。このことは優れた機能を表している。また、これら被動ネジ２５により、以下に詳述するように、調節段階の際及び特にプレス加工段階の際に、環状対向型の位置決め作用を調節できるようになる。ここで図示した場合において、被動ネジは、湾曲成形用セルの下方に配置されて環状フレームに対し直接作用する。
【００３５】
工具、特に環状フレームの設計は、湾曲成形の精度を最高にするという観点と、特にガラス成形についての再現性を極めて高くするという観点とから行なわれなくてはならない。この目的のため、本願発明者は、ガラスについて１／１０ｍｍの精度を採用することにした。このため、工具にはより高い精度が必要とされる。
【００３６】
環状フレームは三種類の欠点、すなわち、水平平面内で湾曲成形用中実型に対し変位する、同心性の問題による欠点と、型及び対向型が相補性を喪失する、軌道の平行性不良による欠点と、そして最後に位置取りの欠陥に関連する欠点とを、生じさせる恐れがある。
【００３７】
従来の装置において、環状フレームには、その軌道上と、その座面と、その平面内での位置とに環状フレームが作用できるようにする調節手段が設けられる。この目的のために、例えば軌道の直進性を修正できるようにする一定数のネジが、軌道の後ろに設けられる。環状フレームは同心フレームに取り付けられており、この同心フレームはそれ自体別の同心フレーム上に取り付けられており、この別の同心フレームは、ネジ及び連結ロッドの組合せにより、その同心性及び座面を調節可能になっている。更に、湾曲成形用中実型にはこれに結びつけられた形で割り出し装置が取り付けられる。実際には、調節又は設定箇所の数は百にも及ぶ可能性がある。この目的のためには、熱間処理が必要であり、最も一般的な解決法は、環状フレームに沿いつつ陶工用土の小さな山を配置し、次いでプレス加工後にこれら山の各高さを測定することからなる。この作業は、特に熱に関するかなり微妙な条件の下で実施される緩慢なものであり、このため特に、精度がかなり低くなり、更に特に、精度が操作員の経験に基づくことになる。これらの調節がひとたび終わった後の操作員の目標は、毎回同じ動作が再現されるよう試みながら、予め定められた基準位置にできるだけ近い位置に維持することにある。この目標は、時として一部現実離れしたものであり、どのような場合においても１ｍｍ以上の湾曲成形精度を保証するのに適切ではない。
【００３８】
本発明の特許請求の範囲内において、本願発明者の第１の選択は、シート状金属作動部品を全て削除し、成形加工されもしくは機械加工され、又は成形加工及び機械加工された鋳造金属部品しか用いないことにある。この鋳造金属部品は相互に熱的に安定化されており、即ち、湾曲成形用リング、上部型、及び割り出し装置はかくして同じ材料又は同じ熱間挙動特性をもつ材料から形成され、環状フレーム及び湾曲成形型については同じＣＡＤ（コンピュータを用いた設計）を基礎とした同じ図面から形成される。本発明に基づく湾曲成形方法が、湾曲成形用セルの断熱エンクロージャ内に固定されたこれらの部品全てについて同じ熱条件を仮定する限り、これらの条件下で、もはや更なる調節を要することなく、軌道の当初からの完全な平行性が保証される。この湾曲成形方法が環状フレームの冷却を規定している場合、特に、環状フレームが湾曲成形された板ガラスを湾曲成形エンクロージャ外へ輸送するのに用いられ、特に焼入れの際に板ガラスを支持するのに用いられる場合には、好ましくは異なる材料ではあるが、個々の作動温度範囲内で同様に挙動する材料が選択される。
【００３９】
上述のように、割り出し装置はそれ自体工具の一部を形成し、同じ熱間挙動を有することになる。その調節ひいては湾曲成形用上部型に対する環状フレームの同心性の調節は、従って一回だけ冷間で行なうことができる。
【００４０】
これまで説明してきた最後の調節作用は、座面に関するものである。従来技術の装置において、この調節は環状フレームのみに関するものである。しかし実際には、上部型は控え棒に懸架されており、これら控え棒の一部を残りに対して延長することができ、従って重量が大きいにもかかわらず、湾曲成形用上部型の座面が変更されうることになり、従って環状フレームの座面を完璧に調節したとしても満足のいかない結果をまねくことになる。
【００４１】
本発明の好ましい変更例では、対向型と型とのうちいずれか一方又は双方の座面又は位置を、絶対位置、特に水平線に対して調節しようとするのではなく、対向型と型との間に精確な間隙が形成されるようにしている。この目的のため、最終接近段階においてトランスデューサにより動きが制御される互いに独立した少なくとも３本好ましくは４本の被動ネジが用いられる。
【００４２】
これらのトランスデューサを、例えばそのロッドが保護されている磁気ひずみトランスデューサから構成することができる。同様に、光学的三角測量を考慮することもできる。好ましくは、金属製上部型を反射板として使用するステンレススチール製容量型トランスデューサが用いられる。このような容量型トランスデューサは有利なことに、冷却回路式保護装置を設けることなく作動でき、その測定精度は非常に大きく約１０ｍｍまでであり、従って本発明の範囲内において最大限の感度を発揮する。
【００４３】
さらに好ましくは、環状対向型の移動を制御する手段は、この対向型に直接作用せず、対向型を支持するフレーム状シャーシに作用する。これらの手段は、例えばジャッキ形式、好ましくは被動ネジ形式のものである。このフレーム状シャーシは好ましくは変形不可能なフレームであり、すなわち設定変更による調節ができないようになっている。側方アームは好ましくは、適切なスリットを通して湾曲成形用セルの直線状脚を横断し、その結果被動ネジを冷間で配置することが可能となり、かくして保全作業が簡略化される。環状対向型は、このフレーム状シャーシ上に強固に固定されず、例えば環状フレームの中空部内に係合されたフィンガ上に係止する。従って、環状フレームはなおも支持フレームに対して一定の自由度を有し、被動ネジが全て全く同じ高さでない場合、環状フレームは変形しない。この場合、このフレームは垂直でないもののこの座面の欠陥は次に間隙を制御することによって補正される。
【００４４】
支持フレーム上に単に載っている環状フレームがこのような不均衡な状態にならないようにするために、有利には、側方移動を制限しかつ環状フレームを支持部材上に配置するのを補助する山形鋼が設けられる。
【００４５】
被動ネジの移動に関しては、行程の終りにおいて各被動ネジは互いに独立しており、間隙を測定することにより制御されるということを既に説明した。行程の終りがわずか１０ｍｍの移動でしかないのに対し、例えば２００ｍｍから３００ｍｍでありうるその行程の残りの部分については、被動ネジは、好ましくは互いに同期して移動させられる。そのためには、独立しているがその手順が監督されているような機械的装置を具備することが有利である。この機械的装置は、どのような場合であれ行程の終りのために必要である。既知の電気制御された同期化方法によれば、例えば１つのネジを先頭ないし基準ネジとして用い、他のネジの移動は先頭ネジに対して調整される。このような同期化方法によると、行程のこの部分では高い精度が必要なく数ｍｍの偏差が許されるということがわかっているため、高速移動が可能である。間隙トランスデューサのうちの一つが例えば１０ｍｍといった選ばれた閾値よりも小さい距離を測定すると直ちに、被動ネジの移動作用が非同期化され、間隙による制御モード下へと移行する。
【００４６】
上述の説明からわかるように、本発明の特許請求の範囲内では、再現可能でかつ正確な動きを得ようとは全くしておらず、しかしながら正しい最終位置が保証されるようにしている。
【００４７】
上述の工具の構成、特に間隙の制御原理を、その他の湾曲成形装置に適用することもできる。ただしその場合、間隙トランスデューサにより測定された位置が環状対向型の軌道の全ての点の位置を有効に表すように、環状対向型が充分に変形不可能なものであることを条件とする。さらに、板ガラスをプレスするために環状フレームが垂直方向に移動しながら、湾曲成形用上部型が不動であることを想定している。しかしながら、本発明を、環状フレームが垂直方向に移動されず湾曲成形用上部型が下降するような装置、或いはプレスの２つの構成要素が共に移動させられる装置にも適用することができる。
【００４８】
環状対向型２２は、好ましくは連続レールで構成されており、その結果ガラス表面のマーキングの危険性を制限することができる。しかしながら環状対向型２２を、最も複雑な湾曲成形の問題を解決するために互いに関節接合された例えば３つの部材で形成することもできる。対向型の上には、湾曲成形用プレスの上部型に付設された小穴又はスリット２７内に係合する割り出し用フィンガないし部材が取り付けられている。上部型、対向型、及び割り出し部材は、全て同じ材料又は少なくとも同じ熱間挙動特性をもつ材料から形成される。例えば耐火性鋳鉄が使用され、この場合部品は成形後に直線状に変形される。さらに、好ましくは、板ガラスと接触する全ての部材に、保護被覆例えば金属繊維の編物又は織物からなる被覆が設けられるということも記しておかなくてはならない。
【００４９】
従って、湾曲成形用プレスは、部材の機械加工及び同じ膨張特性により軌道の平行性が確保されているような２つの型で構成され、このプレスの座面は間隙に依存して制御される。
【００５０】
支持板１８によって担持されている第３の要素は、エアクッション、又はさらに厳密に言うと支持スラブ２１である。このエアクッションは、環状対向型の内部に配置され、成形区域内においてガラスを支持する。例えば、ブロー用オリフィスを備えたセラミクス製有孔板から構成された支持スラブは、支持板により直接支持され、ストッパ上におけるガラスの焦点調整位置を確保するために、支持スラブの座面及びわずかな下方傾斜を微調整手段によって調節することができる。
【００５１】
このエアクッションは、必要な時間あたり数１０００ｍ3の流量と、クッションを維持するのに必要な数百ｍｍ水柱の圧力とを考慮に入れて、予め加熱されファンによって撹拌された高温空気のクッションである。対向型の中心のみに配置されかつ支持板によって担持されるこのエアクッションは、板ガラスの取り込みの際にローラ式コンベヤに沿って進むよう容易に調節されうる。エアクッションをこのように調節するために、例えば成形区域上流のローラ４’と、成形区域下流のローラ４”との両方の上に係止する、例えばセラミック製で変形不能のビームが用いられる。このビームの上には、例えば間隙を測定するために使用したものと同じ形式の距離トランスデューサが載置されており、このトランスデューサはエアクッションの高さ及びその水平性を調節するのに役立つことになる。一般に、このエアクッションは、その動作がその後方部分とローラとの接触によって制御されている板ガラスを支持するためだけに役立っている。実際には、この制御は、ガラスが少なくとも１本のローラと接触していれば完全に有効であり、エアクッションはガラスをほとんど減速させない。にもかかわらず、縁部に高温空気を吹き付けたり、支持スラブのオリフィスのうちいくつかを斜めに方向付けたり、或いはエアクッションをわずかに傾けたりするなど、板ガラスの前進を助けるための手段を設けることが必要な場合もある。
【００５２】
本発明の場合、成形区域内で単一のエアクッションが用いられるので、複数のエアクッションを用いることに伴う様々な欠点を防止することができる。第１に、炉内で板ガラスの下面の差動加熱を行なうことができる。というのは、板ガラスは次いでローラにより支持されるからである。さらに、板ガラス２８の軌跡（図３参照）は、ローラを用いてはるかに満足のいく形で制御される。
【００５３】
成形区域内のこのエアクッション及び焦点調整ストッパのおかげで、炉のローラによる数ｍｍの軌跡偏差を全て容易に良好なものにすることができる。これらの焦点調整側方ストッパ２９は、湾曲成形用上部型と一体にされ、又はこの上部型を基準にして取り付けられている。従って、図３に概略的に示されているように板ガラスが「先端を前に」して前進する場合、板ガラスが側方に変位しても、これにより、板ガラスが焦点調整ストッパ同士の間に係合するのが妨げられず、最終的に完璧な心出しが得られるのを確保するのに十分になっている（このことは一般に数ｃｍのずれを許容し、これは完全に充分なものである）。板の駆動を確実に行なう少なくとも１本のローラ４と依然として接触状態にあるガラスは、わずかな損傷の危険性もなく、エアクッション上を側方に滑動することになる。
【００５４】
このような装置において、板ガラスの位置決め作用は、単にガラスを支持するだけのエアクッションから完全に独立している。しかしながら、板ガラスと湾曲成形用上部型とは、たとえ湾曲成形用上部型がその基準位置からずれているにせよ、完全に一致している。
【００５５】
第２の観点は、２つのプレス加工部材の基準取りにあり、この基準取りは、材料の選択及び品質と、湾曲成形用上部型を環状対向型に対して割り出すことと、間隙に応じ被動ネジを移動させて対向型を移動させることと、によって得られる。従って、装置は全ての位置合せ偏差を制限するように構成され、これらの偏差は各操作の際に完全な形で補正される。
【００５６】
図３には、エアクッションによって支持されていない板ガラスの周辺部分の沈下を補償するための装置も概略的に示されている。この場合、環状対向型は空気のブロー用傾斜路３０で裏張りされ、この傾斜路３０は、板ガラスの温度に近い温度まで加熱され、又はこの周辺部分が特に大きく湾曲成形されなければならない場合には過熱さえされる。
【００５７】
１つの同じ装置でもって大幅に異なる寸法のガラスを処理しなければならない場合が頻繁にある。にもかかわらず、全ての寸法について好ましくは同じフレーム２３が用いられ、このフレームは、炉を横断するコンベヤの固定ローラに対し同期的に駆動されるコンベヤのローラを支持する。これら駆動されるローラ相互の軸間距離は、様々な個々の事案に適合できるように調節可能になっている。
【００５８】
支持板は好ましくは駆動され、それにより、例えば板ガラスが破砕した場合の清掃を目的として湾曲成形用プレスの下部部分を急速に引き抜くことが可能になるという点にも留意されたい。この引き抜き作用は、水力式破砕装置を設置することと同期化することができ、この水力式破砕装置は例えば湾曲成形用セルの入口の高さに取り付けられたローラと置換することができる。なお、この水力式破砕装置は、ピット内に配置され、所望の時点で上昇される。従って、偶発的な破砕によって、数枚の板ガラスが損失するに過ぎず、製造が中断されることはない。
【００５９】
この装置は、以下の要領で作動する。湾曲成形用プレスの下部部分は、基準位置に基づき固定された形で、レール上に導かれる。高温空気取込み部と、場合によっては電気供給部とを接続した後に、上部型が対向型の上に導かれ、温度上昇段階全体を通し、割り出された位置に維持され、その結果プレスが閉鎖状態にされる。この位置は、さまざまな構成要素の温度上昇段階全体にわたり維持される。装置の予熱が終了すると、湾曲成形サイクルを開始することが可能になり、プレスが開かれ、環状対向型が板ガラスの輸送の高さ以下に下げられる。ガラス塊が到着したことが、例えば、好ましくはその計算装置も支持板上に支持されているトランスデューサによって検出されるとすぐに、湾曲成形用上部型が初めは高速で、次に行程の終りではより低速で、低下させられる。従って、板ガラスを上部型のストッパに対して焦点調整することが可能になる。焦点調整ストッパは場合によって、板ガラスを持ち上げるための周辺部に対する吸引作用を開始する際に、引っ込められる。その結果、板ガラスが湾曲成形用上部型と接触して予備成形される。次いで、最初は同期的に起動される４本の被動ネジでもって、次に最終段階においては型と対向型の間の実際の間隙に応じて制御される互いに独立した４本の被動ネジでもって、対向型がプレス加工用位置まで上昇される。プレス加工が終結すると、板ガラスは吸引作用により、このとき上部位置に上昇される湾曲成形用上部型に対して保持される。次いで、移送用フレーム又はその他のあらゆる類似の手段が、湾曲成形された板ガラスを取り上げて冷却部署まで移送する。
【００６０】
上述の湾曲成形用装置及び方法により、製品変更をきわめて速やかにかつ非常に短い調節時間でもって、特に短い周期時間で行うことが可能になり、製品の質的バラツキが非常にわずかなものなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に基づく湾曲成形用型の側面図である。
【図２】  図１の湾曲成形装置の正面図である。
【図３】  本発明に従って環状対向型の上に心出しされた板ガラスの平面図である。
【符号の説明】
１…炉
２…湾曲成形用セル
４…駆動ローラ
６…上部区域
８…下部区域
９…上部組立体
１８…支持板
２０…断熱要素
２１…支持スラブ
２２…環状対向型
２３…シャーシ
２５…被動ネジ
２８…板ガラス
２９…側方ストッパ
３０…ブロー用傾斜路
【図１】
0003771278.tif 000002
【図２】
0003771278.tif 000003
【図３】
0003771278.tif 000004