JP4167432B2 - ガラスパネルの曲げ成形装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は曲げ成形の過程を上下段に分け、上段を予熱領域及び曲げ領域、下段を冷却領域としたガラスパネルの曲げ成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の装置は本願出願人による米国特許第４，４９７，６４５号及び同第４，９８６，８４２号に既に開示されている。この装置は一対の重ねられたガラスパネルを曲げる過程で有効であることが知られており、このようなガラスパネルは、例えば自動車のフロントガラスに用いられる。
この装置における予熱の最初の段階では、冷却領域で冷却中のガラスパネルから伝わる熱が加熱領域にあるガラスパネルを熱するのに効果的に利用される。しかし、予熱の最終段階では、加熱領域で熱せられているガラスパネルとその真下の冷却領域にあるパネルとの温度差が小さくなり、この効果は望めなくなる。つまり、予熱領域及び１つ以上の予備曲げ領域にあるガラスパネルは、上からの輻射熱によってのみ熱せられ、結果的に２枚のガラスパネルのうち下部パネルは上部パネルに比べてゆっくり熱せられることになる。これによって下部パネルが曲がりにくくなると、曲げ作業のペースが落ちるかあるいは上部パネルが不必要に加熱されてしまう。また、加熱温度の配分による曲げ形状の制御も困難になる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は上述の問題点を克服し、最終加熱段階においてガラスパネルの上面と下面の加熱バランスがとれ、かつ曲げ形状の制御が可能な、即ち上下ガラスパネル間の温度差を最小限に抑え、かつ温度配分によりガラスを所望の形状に湾曲させることのできる装置を提供することにある。
この装置によれば、下部パネルの曲げに対する抵抗は弱まりパネル間の圧力も減少する。同時に水平面に対してフロントガラスとの角度が狭いときにより重要となる曲げガラスパネルの光学特性も向上する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
一連の予熱領域及び１つ以上の曲げ領域をそれぞれ互いに隔てるための仕切りを進行方向前部に有し、曲げ領域へと断続的に移動する複数の金型搬送台が連設された上段と、一連の冷却領域を互いに隔てる為の仕切りを進行方向後部に有し、前記上段とは逆方向へ断続的に移動する複数の金型搬送台が連設された下段と、前記各金型搬送台によって支持された曲げ金型と、前記予熱領域のうち少なくとも複数領域の天井に取り付けられた輻射型加熱素子と、前記曲げ領域の１つまたはそれ以上の領域の天井に取り付けられた輻射型加熱素子と、前記曲げ領域の上流に位置する予備曲げ領域及び／または少なくとも最終の予熱領域とそれらの下方に位置する領域とを隔てる中間フロアと、曲げられたガラスパネルを載置した金型搬送台を上段から下段へ移送するための昇降機とからなり、搬送台が開口した枠型構造の底面または熱伝導率の高い底面を備えた曲げガラス成形装置において、金型搬送台の底面より下方に位置するよう中間フロアの上面に輻射型加熱素子を配したことを特徴とする曲げ成形装置を提供する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の装置を添付の図面に付された符号に基づいて更に詳述する。
図１の装置は曲げ型を有する底部が開口した搬送台９が連設された上段及び下段からなり、搬送台９は上段では曲げ領域４ｂの方向へ下段では逆方向へ移動するよう調整されている。上段の搬送台９は、その前部に予熱領域２，３及び１つ以上の曲げ領域４ａ，４ｂをそれぞれ互いに隔てる仕切り１１を有する。搬送台が下段で搬送される際には、この仕切りが冷却領域５，６，７を互いに仕切ることになる。曲げ領域４ｂのフロアには昇降機が備えられ、曲げられたガラスパネルを載置した搬送台９は、この昇降機により上段から下段へ移送される。各搬送台９は曲げ型１２を有し、それを支持している。
【０００６】
２枚のガラスパネルは、炉（装置）外の積下ろし領域８において搬送台９の曲げ型１２に積載され、昇降機１により積下ろし領域８の上段へ移動する。続いて搬送台９及び曲げ型１２、成形されるガラスパネルは、断続的に搬送台の長さに等しい分ずつ曲げ領域４ｂの方向へ前進する。
最初の予熱領域２へと進んだ搬送台９のガラスパネルは、強制的におこされた対流によって加熱される。そのための加熱エネルギーは、下段の冷却領域７で強制対流により冷却中のガラスパネルから得られる。こうして、冷却領域にあるガラスパネルからの熱エネルギーを効果的に活かすことにより、冷却領域７ではガラスパネルの冷却過程を速めることができ、予熱領域２ではガラスパネルの加熱過程を速めることができる。炉（装置）から出たガラスパネルは従来のものと比べて冷却されている。さらに、ガラスパネルの加熱冷却はより滑らかにおこなわれる。領域２及び７の構造及び機能については本出願人の米国特許第４，９８６，８４２号に詳述されている。
【０００７】
次に、上段の搬送台９は予熱領域３へ達し、ガラスパネルはそこで主に輻射熱によって加熱される。領域３の天井には、輻射型加熱素子１３が設けられている。
予熱領域３ａでは、下段の冷却領域６における冷却過程にあるガラスパネルから放出され、搬送台９の枠型構造の開口した底面１０を通して自然対流によって上昇した熱エネルギーを利用することも可能である。この自然対流による熱の再生については本願出願人の米国特許公報第４，４９７，６４５号に詳述されている。自然対流を高めるための極微弱な送風手段についても本出願人による米国特許第５，４３７，７０４号及び同第５，４７２，４６９号に開示されている。
【０００８】
最終予熱領域３ｂにおいては、前述の領域３ａと異なり予熱領域３ｂとその真下の冷却領域５とが中間フロア１５によって隔てられ、このフロア１５の上面には、輻射型加熱素子１６が搬送台９の底面１０より下方に位置するよう据え付けられている。輻射型加熱素子は、搬送台９の開口枠型構造の底面１０を通して、領域３ｂにある２枚のガラスパネルの下部パネルを加熱する。底面１０は完全に開口している必要はなく、前述の熱対流及び輻射型加熱素子１６からの輻射熱を通すもの、例えば穿孔された砂目状の薄いシートやスクリーンのようなものにより部分的に塞がれていてもよい。
【０００９】
図２は炉（装置）の横壁１７（図３）に軸受で固定されたローラー１９に搬送台を載せるため、搬送台９の底面枠１０の両端部に設けられた桟１８を示している。
【００１０】
図３はフロア１５の上面に設置された輻射型加熱素子１６の例を示す。この素子は開放型の抵抗体であり、領域の横方向にロッド１６ａ，１６ｂ，１６ｃに互いに隣接して分かれ、個別に熱出力を調整できる。
【００１１】
最終予熱領域３ｂに続く予備曲げ領域４ａでは、ガラスパネルの温度が非常に高くなり、２枚のガラスパネルは金型１２の上で撓み始める。予備曲げ領域４ａとその下段の冷却領域５とはフロア１５によって隔てられ、その上には輻射型加熱素子１６が配されている。予熱領域３ｂ及び予備曲げ領域４ａとその真下の冷却領域５とを比較した場合の温度差が極僅かであるため、これらの領域では冷却過程にあるガラスパネルからの熱エネルギーを効果的に利用できず、フロア１５と輻射型加熱素子１６を用いた方がより有効である。輻射型加熱素子１６が対になった上下のガラスパネルの温度差を最小限に抑えるため、ガラスパネル間の圧力は減り、曲がりにくさも軽減される。ガラスパネルは光学的に均一な湾曲形状を呈することが求められるが、これは輻射型加熱素子として機能する炉（装置）の長手方向に延びる抵抗体ロッドを配することにより容易になり、これにより横方向に配向されたガラスを曲げる力を制御することができる。特にガラスパネルの中央部と両端部の加熱効果が個別に調整可能になる。
【００１２】
曲げ領域４の天井には、輻射型加熱素子１４が炉（装置）の長手方向に延びている。これらは多数の抵抗体を隣接した３つの連続するグループに分かれており、給電のオンオフを随意に切換えることが可能である。曲げ領域内の電気抵抗体パネルの調整については本願出願人による米国特許第５，４７０，３６７号に詳述されている。
曲げ領域４ｂでは、２枚のガラスパネルが所望の形状になるよう様々な方法で撓みまたは曲げが検出されている。その方法の１つとして高温計を用いたガラスパネルの温度測定が挙げられる。この方法では、ガラスの温度が実験的に測定され炉（装置）の作動を制御するデータシステムに蓄積される。別の方法としては光学測定器を用いてガラスパネルの反りを監視する方法がある。これらの方法を組み合せることも可能である。
【００１３】
領域４ｂにおいてガラスパネルが所望の形状に撓むと、搬送台は領域４ｂに設置された昇降装置２０によって上段から下段へと移送される。同時にガラスパネルの冷却が始まり、中間フロア１５の下の冷却領域５において、十分にゆっくりとした速度で制御冷却が続けられる。
【００１４】
予熱領域３ａには中間フロアが設けられていないが、これらの下方に位置する領域との間に加熱抵抗体を設け、抵抗体が下段で冷却中のガラスパネルを熱しないよう抵抗体の下に反射体を配してもよい。
抵抗体は開口型の搬送台下面を通じて予熱領域３ａにあるガラスパネルを加熱することができる。抵抗体は直接的に輻射熱を放出するだけでなく、下段の冷却過程にあるガラスパネルから自然対流によって予熱領域３ａへ上昇する空気にも熱を加える。
【００１５】
強制対流により作動する予熱領域２においても、これらの下方に位置する領域との間に存在する対流用送風管または対流用送風ボックスの上面に抵抗体を設けてもよい。
【００１６】
本発明は前述に具体的に示した態様に限らず、例えば中間フロアにおける抵抗体の配置や方向を変化させてもよい。様々な予熱領域２および３の総数も変更可能である。これは予備曲げ領域４ａについても同様である。領域の数が多ければ多いほど生産能力は高まり、各領域での滞留時間は短縮される。
【発明の効果】
以上説明したように曲げ型を有する搬送台が連設された上段及び下段からなる装置において、上段の予熱領域および予備曲げ領域と下段の冷却領域の間に設けられた中間フロアの上面に、金型搬送台の底面より下方に位置するよう輻射型加熱素子を配することで、ガラスパネルの曲げ形状を容易に制御することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の概略縦断面図を示す。
【図２】本発明装置の金型搬送台の概略斜視図を示す。
【図３】上面に輻射型加熱素子を配した最終予熱領域３ｂまたは最初の予備曲げ領域４ａに設けられた中間フロアの平面図を示す。
【符号の説明】
１、２０ 昇降機
２、３ 予熱領域
４ 曲げ領域
５、６、７ 冷却領域
１１ 仕切り
１２ 金型
１３、１４、１６ 輻射型加熱素子
１５ 中間フロア
１８ 桟

Claims (7)

1. 予熱領域（２）及びその下流の最終予熱領域（３ｂ）を含む予熱領域（３ａ、３ｂ）を含む一連の予熱領域（２、３）と、該予熱領域の下流の少なくとも１つの予備曲げ領域（４ａ）と、該予備曲げ領域の下流の曲げ領域（４ｂ）とを含み、少なくともこれらの領域を互いに隔てる仕切り（１１）を進行方向前部または後部に有し、前記曲げ領域（４ｂ）へと断続的に移動する複数の金型搬送台（９）が連設された上段と、一連の冷却領域（５、６、７）を互いに隔てる仕切り（１１）を進行方向後部または前部に有し、前記上段とは逆方向へ断続的に移動する複数の金型搬送台（９）が連設された下段と、前記各金型搬送台（９）によって支持される曲げ金型（１２）と、少なくとも複数の前記予熱領域（３ａ、３ｂ）の天井に設けられた第１の輻射型加熱素子（１３）と、前記予備曲げ領域（４ａ）及び曲げ領域（４ｂ）の天井に設けられた第２の輻射型加熱素子（１４）と、少なくとも１つの予備曲げ領域（４ａ）及び最終予熱領域（３ｂ）と、それらの下方に位置する冷却領域（５）とを隔てる中間フロア（１５）と、曲げられたガラスパネルを載置した前記金型搬送台（９）を前記上段から前記下段へ移送するための昇降機（２０）と、前記金型搬送台（９）が開口した枠型構造の底面または熱伝導率の高い底面（１０）を有し、該底面（１０）より下方に位置するように前記中間フロア（１５）の上側に設けられた第３の輻射型加熱素子（１６）とを含み、複数の前記第３輻射型加熱素子（１６）が、少なくとも１つの予備曲げ領域（４ａ）及び最終予熱領域（３ｂ）の少なくとも１つの領域において横方向に互いに隣接して設けられている、ことを特徴とする一対のガラスパネルの曲げ成形装置。
2. 前記第３輻射型加熱素子（１６）が開放型電気抵抗であることを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 前記第３輻射型加熱素子（１６）がロッド状の抵抗素子に形成されており、個別に熱出力の調整が可能であることを特徴とする請求項１または２記載の装置。
4. 前記第３輻射型加熱素子（１６）が、少なくとも最終予熱領域（３ｂ）及び少なくとも１つの予備曲げ領域（４ａ）にある中間フロア（１５）の上側に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項記載の装置。
5. 前記第３輻射型加熱素子（１６）が装置の長手方向に延び、曲げられる一組のガラスパネルの中央部及び両端部の下方側からの加熱効果が、個々に調節可能であることを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項記載の装置。
6. １つ以上の予熱領域（３ａ）が前記下段に対して開口し、該下段との間に加熱抵抗体が設けられており、前記下段と該加熱抵抗体との間に反射体が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の装置。
7. 金型搬送台が連設された前記上段の上流端に位置する予熱領域（２）を含み、該領域では金型搬送台が連設された前記下段の下流領域（７）における冷却過程にあるガラスパネルからの熱エネルギーを受けた強制対流によってガラスパネルが加熱され、前記予熱領域の底部に位置する対流用送風管または対流用送風ボックス上に加熱抵抗体が取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の装置。

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