JP6373495B2 - ガラス板用の曲げ工具 - Google Patents

Description

本発明は、ガラス板用の曲げ工具、ガラス板を曲げる方法及び曲げ工具の使用に関する。

車両分野では、曲げられた合わせガラス（Ｖｅｒｂｕｎｄｇｌａｓ）が、特にウインドシールドとして、一般的である。合わせガラスの個々の板をまとめて同時に曲げると有利なことが知られている。ペア状に曲げたガラス板は、その曲げに関して互いに適合されており、それゆえ、互いに積層して合わせガラスとするに特に好適である。ガラス板をペア状に曲げる方法は、例えば独国特許出願公開第１０１０５２００号明細書（DE 101 05 200 A1）において公知である。

国際公開第２００６／０７２７２１号（WO 2006/072721 A1）、国際公開第２０１２／０８００７１号（WO 2012/080071 A1）及び国際公開第２０１２／０８００７２号（WO 2012/080072 A1）において、上側の型として曲げ方法において使用可能な工具が公知である。この工具は、枠状の凸の接触面と、周囲の空気案内板を有するカバーとを備える。板のエッジに沿った吸引作用により、曲げたいガラス板は、重力の作用に抗して接触面に圧着され、これにより、確実に工具に保持される。積み重なった２つのガラス板も、同時に工具に保持され得る。工具は、ガラス板を曲げ装置の異なる位置間で搬送するために使用され、例えばガラス板を曲げ型から受け取り、他に引き渡すために使用され得る。工具は、プレス曲げステップにも使用可能であり、プレス曲げステップの場合、ガラス板は、工具と、相補的な相手側の型との間で、圧力作用及び／又は吸引作用を働かせることで成形される。

米国特許第３７７８２４４号明細書（US 3,778,244 A）は、凹又は凸の全面的な接触面を備える上側の曲げ工具（フルモールド）と、周囲の空気案内板を有するカバーとを開示している。空気案内板により、曲げたいガラス板のエッジに空気流を沿わせることができ、その結果、ガラス板は、接触面に押し付けられ、これによりガラス板を曲げることができる。付加的にガラス板は、全面的な接触面に設けられた開口を通して接触面に吸引され得る。

今日の車両グレージングは、部分的に極めて顕著な曲率半径を有するますます複雑な形状を呈している。今日の板の特に角隅部は、しばしば極めて強い曲率を有することが望まれる。しかし、縁部領域又は角隅部領域の強い曲げは、板中心部における曲げ欠陥、例えば不都合な過曲げ又は凹凸の発生等のおそれを必然的に伴う。それゆえ、複雑な板幾何学形状を高品質にかつ方法技術的に有意に形成し得る新しい曲げ工具が、希求されている。

本発明の根底にある課題は、他の箇所に曲げ欠陥を生じることなく、強い局所的な板の曲げを発生し得る改良した曲げ工具を提供することである。曲げ工具は、特に、２つのガラス板をペア状に同時に曲げることができる。さらに本発明の根底にある課題は、ガラス板を曲げる改良した方法を提供することである。

本発明の課題は、本発明により、請求項１に記載の曲げ工具によって解決される。有利な構成は、従属請求項に看取可能である。

本発明に係る、吸引作用により少なくとも１つのガラス板を曲げる曲げ工具は、枠状の凸の接触面と、接触面を少なくとも部分的に包囲する周囲の空気案内板を有するカバーとを備え、曲げ工具は、
空気案内板と接触面との間の第１の圧力領域に、減じられた第１の圧力ｐ_１（保持圧）を発生させ、
第２の圧力領域に、第１の圧力ｐ_１より小さい減じられた第２の圧力ｐ_２（変形圧）を発生させ、
第３の圧力領域に、第１の圧力ｐ_１より大きい第３の圧力ｐ_３（補償圧）を発生させる、
に好適である。

ここに記載した圧力ｐ_１，ｐ_２及びｐ_３は、特に、曲げたいガラス板の、曲げ工具に対面した表面に作用する。

追ってより詳細に説明するように、ガラス板は、第１の圧力領域により確実に曲げ工具に保持される。第２の圧力領域により、強い局所的な曲げが発生され得る。第３の圧力領域により、曲げ欠陥、例えば過曲げは、効果的に阻止される。全体として本発明に係る曲げ工具は、最適化された圧力分布を保証し、これにより、方法技術的に簡単に、従来慣用の工具と比べて複雑な板形状を実現する。これは、本発明の大きな利点である。

本発明に係る曲げ工具は、吸引作用により少なくとも１つのガラス板を曲げる曲げ工具群に属する。特に、ガラス板を曲げ型上に下ろし、曲げ温度に加熱し、その結果、板形状を重力の結果として曲げ型に適合させる重力曲げ用の工具ではない。本発明に係る曲げ工具は、むしろ、負圧により発生された吸引作用が、ガラス板に及ぼされ、曲げ工具により規定通り分配され、その結果、加熱されて軟化したガラス板が、吸引作用の結果として曲げ工具の形状に密着されることで、加熱されたガラス板の能動的な変形を可能とする。曲げ工具は、吸引曲げ型と称してもよい。

吸引作用により少なくとも１つのガラス板を曲げる本発明に係る曲げ工具は、枠状の接触面を備える。つまり、ガラス板が型の面に全面的に接触することにより、ガラス板が型の形状を得る「フルサーフェスの曲げ工具（ｖｏｌｌｆｌａｅｃｈｉｇｅｓ Ｂｉｅｇｅｗｅｒｋｚｅｕｇ）」ではない。むしろ、ガラス板の周囲の領域においてサイドエッジで又はサイドエッジ近傍で工具と直接接触する一方、板の大部分は、曲げ工具と直接接触しない曲げ工具群に属する。このような曲げ工具は、曲げリング又は枠曲げ型と称されることもある。本発明の意味での「枠状の接触面」なる概念は、本発明に係る工具をフルサーフェスの曲げ型と区別するためだけのものである。接触面は、完全な枠を形成している必要はなく、中断があってもよい。接触面は、完全な又は中断された枠の形態で形成されている。

接触面の幅は、好ましくは０．１ｃｍ乃至１０ｃｍ、特に好ましくは０．２ｃｍ乃至１ｃｍ、例えば０．３ｃｍである。

さらに曲げ工具は、「曲げスケルトン（Ｂｉｅｇｅｓｋｅｌｅｔｔ）」を備えて構成されている。曲げスケルトンとは、接触面を担持する面状の構造と解される。曲げスケルトンは、接触面を有して形成されている。接触面は、曲げスケルトンに配置されている。

本発明に係る曲げ工具は、「凸の曲げ工具（ｋｏｎｖｅｘｅｓ Ｂｉｅｇｅｗｅｒｋｚｅｕｇ）」である。これは、接触面が凸に形成されており、その結果、ガラス板が凸の形状に曲げられることを意味している。ここで、凸の形状とは、ガラス板の角隅部及び縁部が、曲げ工具に向かって板の中心部より近く曲げられる形状と解される。

さらに本発明に係る曲げ工具は、カバーを備える。カバーは、接触面の、曲げプロセス中にガラス板から背離した側に配置されている。カバーは、曲げプロセスにとって重要な吸引作用を発生させる。吸引作用は、特にカバーと曲げスケルトンとの間の空気を吸い出すことで発生される。

カバーは、接触面を少なくとも部分的に包囲する周囲の空気案内板を有して形成されている。このような空気案内板は、しばしば、スカート（Ｓｃｈｕｅｒｚｅ）とも称される。空気案内板は、好ましくはカバーの端部に配置されている。空気案内板は、接触面を完全に又は部分的に包囲又は囲繞する。曲げプロセス中、空気案内板は、好ましくはガラス板のサイドエッジに対して３ｍｍ乃至５０ｍｍ、特に好ましくは５ｍｍ乃至３０ｍｍ、例えば２０ｍｍの間隔を置いている。

本発明に係る曲げ工具は、少なくとも１つの第１の圧力領域に、減じられた第１の圧力ｐ_１を発生させるに好適である。減じられた圧力とは、本発明の意味で、周囲圧より低い圧力と解される。つまり、減じられた圧力とは、周囲圧に対する負圧である。減じられた圧力により吸引作用が達成される。第１の圧力ｐ_１が作用する領域は、本発明の意味で第１の圧力領域と称される。第１の圧力領域は、部分的に空気案内板と接触面との間に配置されている。第１の圧力領域は、必ずしも単一の連続した領域ではない。むしろ、第１の圧力領域は、典型的には、互いに分割され、同じ圧力を有する複数の区域からなる。

第１の圧力領域は、曲げたいガラス板のエッジに沿って少なくとも部分的に空気流を発生させ、これによりガラス板を接触面に押し付けるに好適である。第１の圧力ｐ_１により発生された空気流は、空気案内板により、ガラス板のサイドエッジに少なくとも部分的に沿うように変向される。空気流によりガラス板は、効果的に曲げ工具に保持され、接触面に押し付けられる。これにより曲げ工具は、特に上側の曲げ型として使用されることができ、ガラス板は、エッジに沿った空気流により重力の作用に抗して曲げ工具に保持される。第１の圧力ｐ_１は、保持圧と称してもよい。

上側の曲げ型とは、ガラス板の、地面から背離した上側の表面と接触する型と解される。下側の曲げ型とは、ガラス板の、地面に対面した下側の表面と接触する型と解される。ガラス板は、下側の型上に下ろすことができる。

複数の、例えば２つの、積み重なったガラス板も、本発明に係る曲げ工具により同時に保持され得る。それゆえ曲げ工具は、特に、後に積層されて１つの合わせガラスを形成する２つの個々の板をまとめて同時に合同に曲げるペア状の曲げ方法に好適である。

さらに本発明に係る曲げ工具は、少なくとも１つの第２の圧力領域に、減じられた第２の圧力ｐ_２を発生させるに好適である。第２の圧力ｐ_２は、本発明によれば、第１の圧力ｐ_１より小さい（すなわち、第２の圧力領域における負圧は、第１の圧力領域における負圧より強い）ので、第２の圧力ｐ_２により発生される吸引作用は、圧力ｐ_１により発生される吸引作用より強い。第２の圧力領域における吸引作用により、ガラス板は、局所的に曲げられる。第２の圧力ｐ_２の好適な選択により、強い局所的な曲げも発生され得る。第２の圧力領域は、単一の区域であっても、複数の区域を有していてもよい。

ガラス板が第２の圧力領域において曲げられる形状は、好ましくは、ガラス板が吸引作用の結果として密着する接触面により決定される。したがって、枠状の接触面は、曲げ後に達成されるべき所望の板形状に即して形成されている。曲げ前、ガラス板は、第１の圧力領域において接触面に接触され、接触面に保持される。第２の圧力領域では、曲げ前、ガラス板と接触面との間に直接的な接触が存在しない。曲げプロセス中、軟化したガラス板が第２の圧力領域で接触面に密着し、これにより、ガラス板の所望の形状が達成される。第２の圧力ｐ_２は、変形圧又は曲げ圧と称してもよい。

典型的な用途では、ガラス板の角隅部に特に顕著な曲げを設けることが望まれる。例えば隣り合う２つの角隅部、典型的には（板の組み付け位置で）上側の角隅部又は（板の組み付け位置で）下側の角隅部に特に顕著な曲げを設けることが所望されていることがある。しかし、例えばガラス板の全４つの角隅部に特に顕著な曲げを設けることが所望されていることもある。第２の圧力領域は、好ましくは、曲げたい板の、特に強い曲げを設けることが望まれる角隅部の領域に配置されている複数の区域を有する。第１の圧力領域は、好ましくは、曲げたい板のサイドエッジに沿って第２の圧力領域の区域間に配置されている。

曲げ工具の角隅部とは、本発明の意味で、曲げ工具の、曲げたいガラス板の角隅部と接触させることが予定されている領域と解される。同様に、曲げ工具のエッジとは、曲げたい板のエッジと接触させることが予定されている領域と解すべきである。

好ましい一形態において、第２の圧力領域は、曲げ工具の少なくとも１つの角隅部に配置されており、ガラス板の少なくとも１つの角隅部に、好ましくは残りのガラス板の曲げより強い曲げを設けるに好適である。

特に好ましい一形態において、第２の圧力領域は、２つの区域を有し、両区域は、曲げ工具の隣り合う２つの角隅部に配置されている。両区域は、曲げたいガラス板の隣り合う２つの角隅部に、好ましくは残りのガラス板の曲げより強い曲げを設けるに好適である。両角隅部は、例えばガラス板の両上の角隅部又は両下の角隅部である。その際、第１の圧力領域は、好ましくは、同じく２つの区域を有し、これらの区域は、第２の圧力領域の区域間においてガラス板のサイドエッジに沿って延在する。

別の特に好ましい一形態において、第２の圧力領域は、４つの区域を有し、各区域は、曲げ工具の各角隅部に配置されている。区域は、曲げたいガラス板の各角隅部に、好ましくは残りのガラス板の曲げより強い曲げを設けるに好適である。この場合、ガラス板が、グレージング分野において一般的であるように略四角形のガラス板である点から出発する。この場合、第１の圧力領域は、好ましくは、同じく４つの区域を有し、これらの区域は、第２の圧力領域の区域間においてガラス板のサイドエッジに沿って延在する。

曲げは、第２の圧力領域のそれぞれ区域において同じに構成されている必要はない。典型的には、ガラス板の下側の角隅部に、ガラス板の上側の角隅部とは異なる曲げが所望されている。このことは、接触面の形状により実現され得る。

本発明に係る曲げ工具は、好ましくは、吸引作用を発生させ得る吸引管を備える。吸引管は、好ましくは、曲げ工具の、接触面から背離した側に配置されている。第１の圧力領域及び第２の圧力領域は、吸引管に接続されているので、空気が第１及び第２の圧力領域から吸い出されて、第１の圧力ｐ_１及び第２の圧力ｐ_２が発生される。それぞれ異なる圧力ｐ_１及びｐ_２は、曲げ工具の好適な構成、特にライン横断面積の好適な構成により達成可能であり、その結果、共通の吸引管の吸引作用は、好適に第１の圧力領域及び第２の圧力領域に分配される。

しかし、第１の圧力領域及び第２の圧力領域は、これが技術的に明らかに手間あるいはコストを要するものであっても、第１あるいは第２の圧力を発生させるそれぞれ１つの独自の吸引管を備えていてもよい。

さらに本発明に係る曲げ工具は、少なくとも１つの第３の圧力領域に第３の圧力ｐ_３を発生させるに好適である。第３の圧力ｐ_３は、本発明によれば、第１の圧力ｐ_１より大きい（すなわち、第３の圧力領域における負圧は、第１の圧力領域における負圧より弱い）ので、圧力ｐ_３により発生される吸引作用は、圧力ｐ_１により発生される吸引作用より弱い。第３の圧力ｐ_３は、周囲圧に等しくてもよく、その結果、負圧、ひいては吸引作用は、第３の圧力領域には存在しない。第３の圧力領域により、第２の圧力領域の強い曲げにより板のその他の領域に伝播しかねない不都合な過曲げは、効果的に補償され、低減され得る。つまり、低い圧力ｐ_３を有する別途の第３の圧力領域により、他の領域に極めて強い曲げを有する板に、曲げの弱い領域を形成することができる。第３の圧力ｐ_３は、補償圧と称してもよい。

好ましい一形態において、第３の圧力領域は、接触面より内側の、曲げ工具の中央領域に配置されている。このことは、第３の圧力領域が、枠状の接触面により包囲されることを意味している。第３の圧力領域は、曲げたいガラス板の中央領域に、ガラス板の単数又は複数の縁部領域より弱い曲げを設けるに好適である。ガラス板の縁部領域には、第２の圧力領域により、それ自体は板中心部に不都合な過曲げを生じかねない強い曲げを設けることができる。本発明による第３の圧力領域により、板中心部における曲げ作用は、有利には、第２の圧力領域とは無関係に制御可能である。第３の圧力領域における比較的高い圧力により、吸引作用は、それほど強く形成されず、板中心部は、それほど強く曲げられない。

有利な一形態において、曲げ工具は、少なくとも１つの通気管を備え、通気管は、周囲と第３の圧力領域との間の完全な又は部分的な圧力均衡を実現する。通気管を通して外部から空気が流れ込む。而して第３の圧力ｐ_３を第１の圧力ｐ_１及び第２の圧力ｐ_２より高めることができる。

通気管には、好ましい一形態において、流れを制御する弁が設けられている。これにより第３の圧力ｐ_３は、能動制御可能である。

第３の圧力領域は、第１及び第２の圧力領域のための前述の共通の吸引管に接続されていてもよく、上述のより高い第３の圧力ｐ_３は、ライン横断面積及び／又は少なくとも１つの通気管の好適な構成により達成される。これとは異なり、第３の圧力領域は、独自の吸引管を有していてもよい。

曲げ工具は、異なる圧力の値を有する別の圧力領域を有していてもよい。例えば、第２の圧力領域の他に、さらに少なくとも１つの別の、吸引作用が強められた圧力領域が設けられていてもよい。

さらに本発明の課題は、本発明に係る曲げ工具を用いて少なくとも１つのガラス板を曲げる方法により解決される。本発明に係る方法は、少なくとも以下の方法ステップを含む：
−ガラス板を曲げ温度に加熱する。ここで、曲げ温度とは、ガラス板が変形できるほど十分に軟化する温度と解される。典型的な曲げ温度は、５００℃乃至７００℃、好ましくは５５０℃乃至６５０℃である。
−ガラス板を接触面と接触させ、ガラス板のエッジに少なくとも部分的に、減じられた第１の圧力ｐ_１により発生される空気流を沿わせる。このためにガラス板のエッジは、好ましくは少なくとも部分的に第１の圧力領域内に配置されている。
−第２の圧力ｐ_２を第２の圧力領域に、第３の圧力ｐ_３を第３の圧力領域に発生させ、このとき、ガラス板を曲げる。

上述の方法ステップの順序は、基本的に固定されない。原則的には、例えばガラス板をまず曲げ工具の接触面と接触させ、第１の圧力の作用により保持し、続いてガラス板を曲げ温度に加熱し、その後、第２及び第３の圧力の作用により曲げてもよい。

曲げ工具に単一の吸引管が設けられ、互い異なる圧力領域が、好適なライン横断面積により曲げ工具内に形成される（つまり、吸引管の全体の吸引作用が、曲げ工具の構成により好適に複数の圧力領域に分配される）場合、曲げたい板と曲げ工具の接触時、互いに異なる圧力が、略同時に発生される。第１の圧力は、第２及び第３の圧力の作用中、かかったままであるので、ガラス板は、曲げプロセス全体にわたって確実に曲げ工具に保持される。第１の圧力は、好ましくは、ガラス板が曲げ工具から分離されるべきときに初めて停止される。

有利な一形態において、本方法は、同時に少なくとも２つ、好ましくは２つの、積み重なったガラス板に適用される。その際、ガラス板は、ペア状に（すなわち、板対として）同時に曲げられる。両ガラス板の曲げは、而して特に合同かつ互いに適合されており、その結果、板は、互いに積層して、高い光学的品質の合わせガラスを形成するに特に好適である。

有利な一形態において、本発明に係る曲げ工具は、上側の曲げ型として使用される。減じられた第１の圧力により第１の圧力領域内に形成される、ガラス板のエッジに沿う空気流により、ガラス板は、高信頼性に重力の作用に抗して曲げ工具に保持され得る。第１の圧力領域は、複数の積み重なったガラス板を同時に保持するにも好適である。

第１の圧力ｐ_１は、好ましい一形態において、周囲圧に関して１ｍｂａｒ乃至２０ｍｂａｒの負圧、特に好ましくは２ｍｂａｒ乃至１０ｍｂａｒの負圧、さらに特に好ましくは３ｍｂａｒ乃至６ｍｂａｒの負圧に相当する。周囲圧を略１ｂａｒと仮定する（標準条件）と、これにより第１の圧力ｐ_１は、好ましくは９８０ｍｂａｒ乃至９９９ｍｂａｒ、特に好ましくは９９０ｍｂａｒ乃至９９８ｍｂａｒ、さらに特に好ましくは９９４ｍｂａｒ乃至９９７ｍｂａｒである。これにより、板のエッジに沿って十分な吸引作用が達成されるので、曲げ工具は、上側の曲げ型として使用され得る。ガラス板（場合によっては同時に複数のガラス板）は、有利には曲げ工具に吸引され、保持され得る。

第２の圧力ｐ_２は、好ましい一形態において、周囲圧に関して１０ｍｂａｒ乃至１００ｍｂａｒの負圧、特に好ましくは２０ｍｂａｒ乃至８０ｍｂａｒ、さらに特に好ましくは３０ｍｂａｒ乃至６０ｍｂａｒの負圧に相当する。周囲圧を略１ｂａｒと仮定する（標準条件）と、これにより第２の圧力ｐ_２は、好ましくは９００ｍｂａｒ乃至９９０ｍｂａｒ、特に好ましくは９２０ｍｂａｒ乃至９８０ｍｂａｒ、さらに特に好ましくは９４０ｍｂａｒ乃至９７０ｍｂａｒである。これにより顕著な曲げ、特に板角隅部における顕著な曲げが達成され得る。

第３の圧力ｐ_３は、好ましい一形態において、周囲圧に関して０ｍｂａｒ乃至５ｍｂａｒの負圧、特に好ましくは０ｍｂａｒ乃至２ｍｂａｒの負圧、さらに特に好ましくは０ｍｂａｒ乃至１ｍｂａｒの負圧に相当する。つまり、周囲圧に関して精々５ｍｂａｒの負圧、特に好ましくは精々２ｍｂａｒの負圧、さらに特に好ましくは精々１ｍｂａｒの負圧が存在する。これにより、第２の圧力領域における強い曲げに基づく過曲げは、効果的に回避され得る。周囲圧を略１ｂａｒと仮定する（標準条件）と、これにより第３の圧力ｐ_３は、好ましくは少なくとも９９５ｍｂａｒ、特に好ましくは少なくとも９９８ｍｂａｒ、さらに特に好ましくは少なくとも９９９ｍｂａｒである。有利な一形態において、第３の圧力ｐ_３は、周囲圧に等しい。

方法の有利な一形態において、ガラス板をまず曲げ温度に加熱する。加熱は、好ましくは、板を載置した下側の型にて実施される。下側の型は、好ましくは凹の、本発明に係る曲げ工具に対して相補的な型である。下側の型は、特に重力曲げに好適である。曲げ温度に加熱することで、ガラス板は、軟化し、重力の作用で下側の曲げ型に密着する。つまり、この有利な形態において、単数又は複数のガラス板は、重力曲げにより予備曲げされ、その後、本発明に係る曲げ工具によりさらに曲げられる。

重力曲げによる予備曲げ後、好ましくは、本発明に係る曲げ工具を上方より下側の曲げ型内の単数又は複数のガラス板に接近させる。つまり、本発明に係る曲げ工具は、上側の曲げ型として機能する。（単数又は複数の）ガラス板は、本発明に係る曲げ工具の吸引作用により受け取られ、本発明に係る曲げ工具に保持される。接近は、下側の曲げ型の上昇運動及び／又は本発明に係る曲げ工具の下降運動により実施可能である。（単数又は複数の）ガラス板の引き渡し後、ガラス板を本発明に係る曲げ工具により曲げる。

ガラス板の、本発明に係る工具を用いた曲げにより形成される形状は、ガラス板の最終的な形状であってもよい。有利な一形態では、本発明に係る曲げ工具により予備曲げが形成される一方、ガラス板の最終的な形状は、少なくとも１つの続いての曲げステップにより形成される。これにより、さらにより複雑な板形状が形成され得る。

続いての最終的な板形状への曲げは、例えば重力曲げにより実施されてもよい。このためにガラス板は、第１の圧力ｐ_１を停止することで、本発明に係る曲げ工具から重力曲げに好適な下側の曲げ型に引き渡される。

続いての最終的な板形状への曲げは、例えばプレス曲げにより、好ましくは、本発明に係る上側の曲げ工具と下側の曲げ工具との間で実施されてもよい。このとき、ガラス板の変形は、相補的な両曲げ工具の圧力作用及び／又は吸引作用により実施される。

曲げ後の（単数又は複数の）ガラス板の冷却は、本発明に係る曲げ工具において実施されてもよい。しかし、ガラス板は、好ましくは、冷却のために下側の型に引き渡される。下側の型は、このために特別に設けられた冷却用の保持型であってもよい。しかし、下側の型は、例えば、重力曲げステップが予定されているのであれば、重力曲げステップ用の型であってもよい。

本発明に係る曲げ工具の特別な利点は、極めて強い局所的な曲げを有する板が形成され得る一方、板の他の領域は、僅かな曲げしか有しないことである。強い曲げを有する領域は、特に第２の圧力領域（好ましくは、板の角隅部）において形成される一方、僅かな曲げを有する領域は、第３の圧力領域により（好ましくは、板中心部において）形成される。本発明により曲げを施す板に、例えば
−第２の圧力領域では、精々５００ｍｍ、好ましくは５０ｍｍ乃至３００ｍｍの曲げ半径を設け、
−第３の圧力領域では、少なくとも１０００ｍｍ、好ましくは２０００ｍｍ乃至２００００ｍｍの曲げ半径を設けてもよい。

第１の圧力領域における曲げ半径は、例えば精々５０００ｍｍ、好ましくは１０００ｍｍ乃至２０００ｍｍである。

単数又は複数のガラス板は、好ましくはソーダ石灰ガラスを含むが、これとは異なり、別種のガラス、例えばホウケイ酸ガラス又は石英ガラスを含んでもよい。ガラス板の厚さは、典型的には０．５ｍｍ乃至１０ｍｍ、好ましくは１ｍｍ乃至５ｍｍである。

２つ以上のガラス板が同時に曲げられる場合、板間には、好ましくは分離手段が配置されているので、板同士が永続的に付着してしまうことはない。

本発明に係る曲げ工具は、好ましくは、車両分野におけるガラス板を曲げるために使用される。本方法は、特に、合わせガラスの構成部分として予定されているガラス板をペア状に曲げるに好適である。このような合わせガラスは、好ましくはウインドシールドであるが、ルーフウィンドウ、サイドウィンドウ又はリヤウィンドウであってもよい。

以下に、本発明について図面及び実施例を参照しながら詳細に説明する。図面は、概略図であって、正しい縮尺で示したものではない。図面は、本発明を何ら限定するものではない。

従来技術による本発明の前提となる曲げ工具の断面図である。 本発明に係る曲げ工具の一形態の平面図である。 図２に示した曲げ工具のＡ−Ａ’断面図である。 図２に示した曲げ工具のＢ−Ｂ’断面図である。 本発明に係る方法の一実施の形態を段階的に示す図である。 本発明に係る方法の一実施の形態のフローチャートである。

図１は、従来技術によるガラス曲げプロセス用の工具を示す。この工具は、積み重なった２つのガラス板Ｉ，ＩＩを吸引作用により重力の影響に抗して枠状の凸の接触面２に保持するに好適な上側の型である。接触面２は、「曲げスケルトン（Ｂｉｅｇｅｓｋｅｌｅｔｔ）１３」に配置されている。吸引作用を発生すべく、工具は、空気を吸い出す吸引管５を備える。さらに工具は、カバー３を備え、カバー３の端部は、周囲を取り巻くように延びる空気案内板４を有する。空気案内板４は、接触面２の周囲を取り巻くように延び、これを包囲する。曲げスケルトン１３と、空気案内板４を有するカバー３とにより、吸引管により発生された空気流は、ガラス板のエッジに沿うように案内される。これによりガラス板対Ｉ，ＩＩは、確実に接触面２に保持される。

板Ｉ，ＩＩは、例えば重力曲げにより下側の曲げ型内で曲げられている。図示の工具は、例えばガラス板対Ｉ，ＩＩを下側の型からピックアップし、別の型に引き渡すために使用され得る。例えばガラス板対Ｉ，ＩＩは、プレス曲げプロセスにかけられてもよく、プレス曲げプロセスの場合、図示の工具と相手側の型との間で圧力作用及び／又は吸引作用が働くことで変形される。

図示の工具及び当該工具を使用可能な曲げ方法は、国際公開第２００６／０７２７２１号（WO 2006/072721 A1）、国際公開第２０１２／０８００７１号（WO 2012/080071 A1）及び国際公開第２０１２／０８００７２号（WO 2012/080072 A1）において公知である。

図２、図３及び図４は、それぞれ、改良を加えた本発明に係る曲げ工具１の詳細を示している。曲げ工具１は、図１に示した工具と同様、曲げプロセス用の上側の型である。図２は、曲げ工具１の、曲げたいガラス板との接触が予定される下側の面の平面図である一方、図３及び４は、それぞれ、断面図である。

曲げ工具１は、図１の工具と同様、吸引作用を発生させる吸引管５と、空気案内板４を有するカバー３と、枠状の接触面２を有する曲げスケルトン１３とを備える。公知の工具とは異なり、吸引作用は、曲げ工具内で適切に分配され、これにより、最適化された圧力分布が形成される。このことは、より複雑な板形状の実現を可能にする。ガラス板に本発明に係る曲げ工具１により例えば予備曲げを施し、プレス曲げ又は重力曲げ等のしかるべき方法による続いての曲げステップで、ガラス板を最終的な形状にもたらすことができる。本発明に係る曲げ工具１を用いた予備曲げは、より複雑な、最終的な板形状を可能にする。

曲げ工具は、３つの異なる圧力領域Ｂ１，Ｂ２及びＢ３を備え、圧力領域Ｂ１，Ｂ２及びＢ３内には、互いに異なる圧力が形成可能であり、これらの互いに異なる圧力は、ガラス板Ｉ，ＩＩに作用する。第２の圧力領域Ｂ２は、４つの区域を有し、各区域は、曲げ工具１の各角隅部に配置されている。ここで、曲げ工具１の１つの角隅部は、曲げたいガラス板Ｉ，ＩＩの１つの角隅部に作用するように設けられた領域である。第１の圧力領域Ｂ１は、同じく４つの区域を有し、各区域は、曲げ工具１の各サイドエッジに沿って空気案内板４と接触面２との間に配置され、第２の圧力領域Ｂ２の隣り合う２つの区域間を延びている。ここで、曲げ工具１の１つの側縁部は、曲げたいガラス板Ｉ，ＩＩの１つのサイドエッジに作用するように設けられた領域である。第３の圧力領域Ｂ３は、曲げ工具１の、接触面２により包囲される中央領域に配置されている。

曲げ工具１は、第１の圧力領域Ｂ１に減じられた第１の圧力ｐ_１を発生させるに好適である。この圧力ｐ_１は、空気案内板４と接触面２との間において空気流を上向きに方向付ける。単数又は複数のガラス板Ｉ，ＩＩが本発明において曲げ工具１と接触しているとき、空気流はガラス板のサイドエッジに沿う。この空気流は、１つのガラス板又は積み重なった複数のガラス板を重力の作用に抗して曲げ工具１の接触面に保持するに好適である。つまり、第１の圧力領域Ｂ１における第１の圧力ｐ_１は、図１に示した従来技術の工具における空気流の機能を果たす。それぞれ約２．１ｍｍの典型的な板厚を有するガラス板対Ｉ，ＩＩを保持するには、例えば、周囲圧に対して３ｍｂａｒ乃至６ｍｂａｒの負圧に相当する第１の圧力ｐ_１が好適である。

さらに曲げ工具１は、第２の圧力領域Ｂ２に、第１の圧力ｐ_１より低い減じられた第２の圧力ｐ_２を発生させるに好適である。したがって、第２の圧力領域Ｂ２における吸引作用は、第１の圧力領域Ｂ１における吸引作用より強い。ガラス板は、第１の圧力領域Ｂ１では、空気流により保持されるだけであるのが望まれる一方、第２の圧力領域Ｂ２では、空気流により板の能動的な変形が達成されることが望まれる。第２の圧力領域Ｂ２に設けられた接触面２は、第１の圧力領域Ｂ１に設けられた接触面２に対してオフセットされているので、ガラス板は、曲げプロセス前、接触面２と接触していない。第２の圧力領域Ｂ２内の吸引作用により、軟化したガラス板Ｉ，ＩＩは、曲げられ、接触面２に密着する。第２の圧力領域Ｂ２の区域は、曲げ工具１の角隅部に配置されている。第２の圧力領域Ｂ２内の強い吸引作用により、ガラス板Ｉ，ＩＩの角隅部に、残余の板の曲げより強い曲げを設けることができる。而して極めて複雑な板形状が実現される。板角隅部の、曲げプロセスにより生じる形状、典型的には、下側の角隅部と上側の角隅部とで異なる形状は、接触面２により規定される。それぞれ約２．１ｍｍの典型的な板厚を有するガラス板対Ｉ，ＩＩを曲げるには、例えば、周囲圧に対して３０ｍｂａｒ乃至６０ｍｂａｒの負圧に相当する第２の圧力ｐ_２が好適である。

さらに曲げ工具１は、第３の圧力領域Ｂ３に第１の圧力ｐ_１より大きい第３の圧力ｐ_３を発生させるに好適である。つまり、第３の圧力領域Ｂ３における吸引作用は、第１の圧力領域Ｂ１における吸引作用及び第２の圧力領域Ｂ２における吸引作用より弱い。第３の圧力領域Ｂ３は、第２の圧力領域Ｂ２における強い曲げに基づくガラス板Ｉ，ＩＩの中央領域における過曲げを効果的に阻止する。「過曲げ」なる概念は、隣り合う領域における強い曲げの結果としての不都合な逆向きの曲げの発生を指す。第３の圧力領域Ｂ３は、効果的に過曲げその他の曲げ欠陥、例えばガラス板Ｉ，ＩＩの中央領域における凹凸を阻止する。典型的な第３の圧力ｐ_３は、例えば、周囲圧に略等しいか、又は僅かにのみ周囲圧を下回り、例えば１ｍｂａｒの負圧を有する。

複数の圧力領域に前述のように分配するに好適な、吸引管５内の負圧は、例えば約８０ｍｂａｒである。

吸引作用を発生すべく、曲げ工具１は、吸引管５を備えている。吸引管５は、やはり、曲げ工具１の、接触面２から背離した側、つまり、上側に配置されている。圧力領域Ｂ１，Ｂ２及びＢ３は、吸引管に接続されており、これにより、減じられた圧力が発生される。カバー３と、接触面２を担持する曲げスケルトン１３とは、図１に示した従来技術による工具において公知であるように、第１の圧力領域Ｂ１と吸引管５との間のラインを形成する。本発明に係る曲げ工具１には、第２の圧力領域Ｂ２の区域を吸引管５に接続する付加的なライン６が形成されている。異なる圧力ｐ_１及びｐ_２は、好適に選択されるライン横断面積により実現されている。吸い出される空気は、図面に矢印で示した。

吸引管５及びライン６は、図２の平面図では本来看取不能であるが、吸引管５及びライン６の位置を破線により略示した。

第３の圧力領域Ｂ３は、吸引管５への（図面には示さない）接続を有し、これにより、第３の圧力領域Ｂ３にも、減じられた圧力ｐ_３が発生される。第３の圧力ｐ_３を高めるために、曲げ工具１は、通気管７を備える。通気管７は、曲げスケルトン１３とカバー３との間を延び、第３の圧力領域Ｂ３を周囲に、曲げ工具の、接触面２から背離した側において接続する。第３の圧力ｐ_３は、吸引管５の吸引作用と、通気管７を通して流れ込む空気とにより生じる。第３の圧力ｐ_３の能動制御のために、弁１２を有する通気管７が設けられている。流れ込む空気は、図面に矢印で示した。

曲げスケルトン１３には、中央の開口を有する変向板８が設けられている。変向板８が、通気管７を通して流れ込む空気を変向させるので、空気は、略中心にて第３の圧力領域Ｂ３に流入する。これにより、均一な拡散が達成される。空気の均一な拡散は、ガラス板の表面にとって有利である。１つの中央の通気管を中心部に取り付けることは、図示の構成では、不可能である。それというのも、このために必要なスペースには、中央の吸引管５があるからである。

図５は、本発明に係る方法の例示的な一実施の形態のステップを示す。まず、初期状態では平らな、積み重なった２つのガラス板Ｉ，ＩＩを下側の曲げ型９上に位置決めする（部分図ａ）。曲げ型９上の板を曲げ温度、例えば６００℃に加熱し、重力の作用により下側の曲げ型９の形状に密着させる（部分図ｂ）。つまり、ガラス板Ｉ，ＩＩを重力曲げにより予備曲げする。重力曲げ後、ガラス板Ｉ，ＩＩを本発明に係る曲げ工具１により受け取る。このために曲げ工具１を上方より下側の曲げ型９上のガラス板Ｉ，ＩＩに接近させ、接触面２と接触させる（部分図ｃ）。続いて吸引管５を介して吸引作用を発生させる。第１の圧力ｐ_１に基づいてガラス板Ｉ，ＩＩを曲げ工具１に保持する。ガラス板Ｉ，ＩＩは、曲げ工具１により上方に動かし得る状態、ひいては下側の曲げ型９から取り出し得る状態となる（部分図ｄ）。第２の圧力ｐ_２は、板角隅部のさらなる曲げを引き起こす一方、第３の圧力ｐ_３は、板中心部における曲げ欠陥を阻止する。曲げ工具１により、より複雑な形状へのさらなる予備曲げが達成される（部分図ｅ）。続いて下側の吸引曲げ型１０を下方よりガラス板Ｉ，ＩＩに接近させる。ガラス板Ｉ，ＩＩを本発明に係る曲げ工具１と下側の吸引曲げ型１０との間でプレス曲げによりガラス板Ｉ，ＩＩの最終的な形状に曲げる（部分図ｆ）。続いて下側の吸引曲げ型１０を再び下降させ（部分図ｇ）、ガラス板Ｉ，ＩＩを曲げ工具１により下側の保持型１１上に下ろし、吸引作用を停止することでこの保持型１１に引き渡す（部分図ｈ）。その後、曲げ工具１を上方に動かして（部分図ｉ）、次の板対の曲げプロセスに備える。ガラス板Ｉ，ＩＩを下側の保持型１１上で周囲温度まで冷ます。下側の保持型１１として第１の下側の曲げ型９（重力曲げ型）と同じ型又は同じに形成された型を使用してもよい。

本発明に係る方法により、本発明に係る曲げ工具１を用いた予備曲げに基づいて、従来慣用の方法と比べて明らかに複雑な板形状が達成され得る。これは、本発明の大きな利点である。

曲げ工具１を用いた曲げに前後して行われる図示の方法ステップは、例示にすぎないと解すべきであり、本発明を何ら限定するものではない。而して例えば最終的な板形状は、プレス曲げの代わりに重力曲げにより達成されてもよい。また、最終的な板形状を本発明に係る曲げ工具１のみによりさらなる曲げステップなしに達成してもよい。

図６は、図５に示した実施例のフローチャートである。

１ 曲げ工具
２ 枠状の接触面
３ カバー
４ 空気案内板
５ 吸引管
６ Ｂ２と５との間のライン
７ 通気管
８ 変向板
９ 下側の重力曲げ型
１０ 下側の吸引曲げ型
１１ 保持型
１２ ７の弁
１３ 曲げスケルトン
Ｂ１ 第１の圧力領域
Ｂ２ 第２の圧力領域
Ｂ３ 第３の圧力領域
ｐ_１ 減じられた第１の圧力
ｐ_２ 減じられた第２の圧力
ｐ_３ 第３の圧力
Ｉ ガラス板
ＩＩ ガラス板

Claims (13)

1. 吸引作用により少なくとも１つのガラス板（Ｉ，ＩＩ）を曲げる曲げ工具（１）であって、枠状の凸の接触面（２）と、前記接触面（２）を少なくとも部分的に包囲する周囲の空気案内板（４）を有するカバー（３）とを備え、前記曲げ工具（１）は、
   前記空気案内板（４）と前記接触面（２）との間の第１の圧力領域（Ｂ１）に、減じられた第１の圧力（ｐ_１）を発生させ、
   第２の圧力領域（Ｂ２）に、前記第１の圧力（ｐ_１）より小さい減じられた第２の圧力（ｐ_２）を発生させ、
   第３の圧力領域（Ｂ３）に、前記第１の圧力（ｐ_１）より大きい第３の圧力（ｐ_３）を発生させる、
   に好適であり、
   前記第２の圧力領域（Ｂ２）は、前記曲げ工具（１）の少なくとも１つの角隅部に、前記第１の圧力領域（Ｂ１）と前記第３の圧力領域（Ｂ３）に隣接して配置されており、前記ガラス板（Ｉ，ＩＩ）の少なくとも１つの角隅部に、残りの前記ガラス板（Ｉ，ＩＩ）の曲げより強い曲げを設けるに好適であり、
   前記第３の圧力領域（Ｂ３）は、前記接触面（２）より内側の中央領域に配置されており、前記ガラス板（Ｉ，ＩＩ）の中央領域に前記ガラス板（Ｉ，ＩＩ）の縁部領域より弱い曲げを設けるに好適であることを特徴とする、曲げ工具（１）。
2. 前記第１の圧力領域（Ｂ１）は、曲げたい前記ガラス板（Ｉ，ＩＩ）のエッジに沿って少なくとも部分的に空気流を作用させ、これにより前記ガラス板（Ｉ，ＩＩ）を前記接触面（２）に押し付けるに好適である、請求項１に記載の曲げ工具（１）。
3. 吸引管（５）を備え、前記吸引管（５）に前記第１の圧力領域（Ｂ１）及び前記第２の圧力領域（Ｂ２）が接続されており、前記吸引管（５）により前記第１の圧力（ｐ_１）及び前記第２の圧力（ｐ_２）が発生される、請求項１又は２に記載の曲げ工具（１）。
4. 少なくとも１つの通気管（７）を備え、前記通気管（７）は、前記第３の圧力領域（Ｂ３）を周囲と接続する、請求項１から３までのいずれか１項に記載の曲げ工具（１）。
5. 前記通気管（７）に流れを制御する弁（１２）が設けられている、請求項４に記載の曲げ工具（１）。
6. 請求項１から５までのいずれか１項に記載の曲げ工具（１）を用いて少なくとも１つのガラス板（Ｉ，ＩＩ）を曲げる方法であって、
   前記ガラス板（Ｉ，ＩＩ）を曲げ温度に加熱し、
   前記ガラス板（Ｉ，ＩＩ）を前記接触面（２）と接触させ、前記ガラス板（Ｉ，ＩＩ）のエッジに沿って少なくとも部分的に、前記第１の圧力（ｐ_１）により発生される空気流を作用させ、
   前記第２の圧力（ｐ_２）を前記第２の圧力領域（Ｂ２）に、前記第３の圧力（ｐ_３）を前記第３の圧力領域（Ｂ３）に発生させ、このとき、前記ガラス板（Ｉ，ＩＩ）を曲げる、
   ことを特徴とする、方法。
7. 前記曲げ工具（１）を上側の曲げ型として使用し、このとき、前記ガラス板（Ｉ，ＩＩ）を、エッジに沿った空気流により重力の作用に抗して前記曲げ工具（１）に保持する、請求項６に記載の方法。
8. 積み重なった２つのガラス板（Ｉ，ＩＩ）をペア状に同時に曲げる、請求項６又は７に記載の方法。
9. 前記第１の圧力（ｐ_１）は、１ｍｂａｒ乃至２０ｍｂａｒの負圧に相当し、前記第２の圧力（ｐ_２）は、１０ｍｂａｒ乃至１００ｍｂａｒの負圧に相当し、前記第３の圧力（ｐ_３）は、０ｍｂａｒ乃至５ｍｂａｒの負圧に相当する、請求項６から８までのいずれか１項に記載の方法。
10. 前記ガラス板（Ｉ，ＩＩ）を予め重力曲げにより予備曲げする、請求項６から９までのいずれか１項に記載の方法。
11. 続いて前記ガラス板（Ｉ，ＩＩ）を前記ガラス板（Ｉ，ＩＩ）の最終的な形状に、好ましくは重力曲げ又はプレス曲げにより曲げる、請求項６から１０までのいずれか１項に記載の方法。
12. 前記ガラス板（Ｉ，ＩＩ）に、
    前記第２の圧力領域（Ｂ２）では、精々５００ｍｍの曲げ半径を設け、
    前記第３の圧力領域（Ｂ３）では、少なくとも１０００ｍｍの曲げ半径を設ける、
    請求項６から１１までのいずれか１項に記載の方法。
13. 請求項１から５までのいずれか１項に記載の曲げ工具（１）の、車両分野におけるガラス板を曲げるための使用、特に合わせガラスの構成部分として予定されているガラス板、特にウインドシールドのガラス板をペア状に曲げるための使用。

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