JP2002104835A - セラミック化される半製品ガラスパネルを曲げることにより湾曲したガラスセラミックパネルを製造する方法及び前記方法を実施するための装置 - Google Patents

セラミック化される半製品ガラスパネルを曲げることにより湾曲したガラスセラミックパネルを製造する方法及び前記方法を実施するための装置

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JP2002104835A
JP2002104835A JP2001241626A JP2001241626A JP2002104835A JP 2002104835 A JP2002104835 A JP 2002104835A JP 2001241626 A JP2001241626 A JP 2001241626A JP 2001241626 A JP2001241626 A JP 2001241626A JP 2002104835 A JP2002104835 A JP 2002104835A
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bending
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panel
finished glass
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Hubertus C Bader
クリスチャン バーダー ヒュバータス
Markus Vollmer
フォルマー マルクス
Roland Hochhaus
ホッホハウス ローランド
Ruediger Mocnik
モックニック リュディガー
Hans-Joachim Brenz
ブレンツ ハンス−ヨアヒム
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Carl Zeiss SMT GmbH
Carl Zeiss AG
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Carl Zeiss SMT GmbH
Carl Zeiss AG
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    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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    • C03B23/00—Re-forming shaped glass
    • C03B23/02—Re-forming glass sheets
    • C03B23/023—Re-forming glass sheets by bending
    • C03B23/025—Re-forming glass sheets by bending by gravity
    • C03B23/0258—Gravity bending involving applying local or additional heating, cooling or insulating means
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C03B23/025—Re-forming glass sheets by bending by gravity
    • C03B23/0256—Gravity bending accelerated by applying mechanical forces, e.g. inertia, weights or local forces

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 セラミック化される半製品ガラスパネルを曲
げて、所定の曲げ半径を有し、応力及び歪みの無い湾曲
したガラスセラミックパネルを製造するための方法及び
その方法を実施するための装置を提供する。 【解決手段】 セラミック化される半製品ガラスパネル
を曲げることによって湾曲したガラスセラミックパネル
を製造する方法は、温度が曲げ予定の半製品ガラスパネ
ルの転移温度より１０℃〜５０℃高温の加熱室で曲げプ
ロセスを実施すること、成形本体の幾何学的形状による
所定の曲率を付与するにあたって成形本体を室温で焼戻
すこと、成形本体に機械的に有効に該半製品ガラスパネ
ルを接触すること、前記半製品ガラスパネルの曲げ領域
を追加加熱すること、このように曲げられた前記半製品
ガラスパネルを通常の方法でセラミック化することから
なる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、セラミック化され
る半製品ガラスパネル又はプレートを曲げることにより
湾曲したガラスセラミックパネルを製造する方法に関す
る。また、本発明は、前記方法を実施するための装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】ガラスセラミックパネルの種々の用途
は、ガラスセラミックパネルが全体的に、あるいは一部
湾曲していることが求められる。例えば、湾曲ガラスセ
ラミックパネル又はプレートは、煙突付オーブン用の取
付けパネルとして使用される。さらに、調理面となるガ
ラスセラミックパネルも、特にそのエッジ近くで、少な
くとも一部が湾曲されることがある。ガラスセラミック
パネルの曲げは、形状安定した加熱半製品ガラスパネル
の熱処理が困難なために特殊な方法を要する。また、ガ
ラスセラミックパネルに所定の曲げ半径を付与すること
は問題点が多い。例えば、典型的には１５ｍｍ未満の小
さな曲げ半径の煙突付オーブン用の取付けパネルは製造
できない。ＦＲ２７２６３５０Ａ１は、湾曲したガラス
セラミックパネルを製造する典型的な曲げプロセスを開
示している。湾曲したガラスセラミックパネルは、調理
面を提供するその応用と共、概略に記載されている。湾
曲したガラスセラミック調理面を製造する方法が説明さ
れている。
【０００３】公知方法の不具合は、湾曲予定の半製品ガ
ラスパネルが曲げプロセス時に４００℃〜５００℃の温
度まで冷えることである。曲げ工程及びその後続の曲げ
領域の冷却相時の応力及び歪みが凍結し、湾曲パネルに
応力として出て、不具合で望ましくない反りにつながる
ことがある。これはパネル公差及び平面性の劣化となっ
て現れ、これが調理面としての使用の際の調理性の劣化
につながることになる。又、高精度の所定の曲げ半径又
は曲率半径形成にこの従来技術法を使用してもうまく行
かない。ＥＰ０９６３９５７Ａ１は、セラミック化され
る半製品ガラスパネルを曲げることによって湾曲したガ
ラスセラミックパネルを製造する方法、特に半製品ガラ
スパネルの開口のエッジを曲げる方法を開示している。
第１段階で、開口を設けた半製品ガラスパネルを６５０
℃で１０分間、オーブンで予熱する。この予熱後、該半
製品ガラスパネルを曲げステーションに搬送する。その
後、そのガラスパネルを、曲げステーション内の２つの
対向するガスバーナーで上記開口のエッジ領域の近くで
急速加熱する。その後、急速加熱された領域を所定の曲
率までダイにより曲げる。
【０００４】フランスの参考文献によって前に説明し開
示した方法のように、この公知方法は、曲げ予定の半製
品ガラスパネルの温度が、予熱オーブンから曲げステー
ションまでに搬送されると低下するという重大な欠点を
有し、それにより応力と歪みが凍結して前記不具合を有
するパネルになることがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、セラ
ミック化される半製品ガラスパネルを曲げて、所定の曲
げ半径を有し、応力及び歪みの無い湾曲したガラスセラ
ミックパネルを製造するための方法を提供することであ
る。本発明の他の目的は、セラミック化される半製品ガ
ラスパネルを曲げて、所定の曲げ半径を有し、応力及び
歪みの無いパネルを製造する、上記方法を実施するため
の装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、これら
の目的は、温度が曲げ予定の半製品ガラスパネルの転移
温度の１０℃〜５０℃高温の加熱室で加熱プロセスを実
施し、加熱室の室温で焼戻し、成形本体の幾何学的形状
による所定の曲率が付与された成形本体に機械的に有効
に該半製品ガラスパネルを接触し、前記半製品ガラスパ
ネルの曲げ領域を追加加熱し、このように曲げられた前
記半製品ガラスパネルを通常の方法でセラミック化する
方法によって達成される。これらの特徴のために、曲げ
プロセスは一定の方法で加熱された室内で実施され、応
力緩和時間は数秒の範囲内にあり、曲げプロセスで生じ
る歪みと応力は短時間で消失し、パネル内で最早凍結す
ることはない。そのため、パネルの公差と平坦性を損な
う応力誘導力が生じない。
【０００７】本発明によりガラスセラミックパネルの応
力を残さない曲げが可能になり、所定の曲げ半径が形成
される。本発明に係る第１実施形態では、半製品ガラス
パネルが曲げ領域の片側からさらに加熱される。この領
域でのさらに均一でより迅速な加熱は、半製品ガラスパ
ネルを曲げ領域の両側から加熱した場合である本発明の
第２実施形態で得ることができる。曲げ領域の追加加熱
がガス／酸素バーナー又はトーチで行なわれると、特に
強力な加熱ができる。均一な加熱を可能にするために、
曲げ形態に応じて曲げ領域に近接してバーナーを移動す
る。このバーナーの動きは揺動運動であれば特に有利で
ある。曲げ領域の加熱を上記ガス／酸素バーナーの他に
電気加熱装置又は集中ＩＲ放射等の追加加熱源によって
加熱すれば、曲げ領域の加熱が本発明の他の実施形態に
より助成することができる。半製品ガラスパネルを加工
片支持体として形成された成形本体上で支持すれば、こ
のプロセスが有利に簡単な方法で実施することができ
る。
【０００８】セラミック化される半製品ガラスパネルを
曲げることによって湾曲したガラスセラミックパネルを
製造する装置は、曲げ寸法に係る幾何学的形状を有する
か、該形状となることができる該湾曲ガラスセラミック
パネルを成形するための加工片支持体と、前記加工片支
持体と前記半製品ガラスパネルを、曲げ予定の半製品ガ
ラスパネルの転移温度より１０℃〜５０℃高温で加熱す
るための加熱室と、曲げ時に曲げ領域で前記半製品ガラ
スパネルを更に局部加熱するための加熱源と、湾曲ガラ
スセラミックを形成するために前記半製品ガラスパネル
をセラミック化するための手段とを具備する。第１実施
形態によれば、本装置は、実施される曲げに応じて形状
が成形される一体ものの固定加工片支持体を有する。こ
の実施形態は重力によって曲げるのに適している。第２
の代替実施形態によれば、曲げ時に必要な形状を形成す
るために、本装置には互いに可動する複数の部材（セグ
メント）から成る加工片支持体が設けられている。本発
明の他の実施形態によれば、本装置が高精度の曲げ半径
及び動作で上向きに有利に曲げるのに特に適切なよう
に、上記セグメントが円形セグメントを備えたロ−ル機
構によって互いに接続される。本発明の目的、特徴及び
利点は、添付図面を参照して以下の２つの好ましい実施
形態の説明によりここで更に詳しく説明されよう。
【０００９】
【発明の実施形態】図面に示した曲げ予定の半製品ガラ
スパネル１を、公知方法で、例えばガラスの塊をローリ
ングすることにより製造するが、そのような公知の半製
品ガラスパネルの製造とその熱処理についてはここでは
詳細には説明しない。曲げ予定の半製品ガラスパネル１
を、例えば、セラミック材料で作られいて、温度がその
半製品ガラスパネルの転移温度より１０℃〜５０℃高温
の加熱室又はオーブン室２内におかれた加工片支持体３
上に載せる。図１及び図２に係る実施形態では、一体も
のの固定加工片支持体３が設けられており、この支持体
３は実施予定の曲げに対応して構成されている。すなわ
ち、その表面が、製造されるガラスセラミックパネルの
望ましい形態と平坦性を作り出す。図３及び図４に係る
実施形態では、二体からなる加工片支持体３が設けられ
ており、その部品（セグメント）３ａ及び３ｂが曲率を
付けるために互いに可動状態にある。加熱室２は、簡略
化のために図３及び図４に示されていないが、この方法
の実施形態でも使用される。
【００１０】調理面用のガラスセラミックパネルは、通
常、装飾されるが、そのため、装飾の損傷を避けるため
に装飾されていない側を加工片支持体上に支持してその
加工片支持体に載せられる。曲げ方は、上向き曲げと下
向き曲げに分けられる。下向きに曲げる方法は、パネル
の下側と型の間で測定される曲げパネルの開放角度が１
８０°未満であることを意味する。一方、上向きに曲げ
る方法は、曲げ角度が１８０°より大であることを意味
している。半製品ガラスパネルの下側は、通常、下側に
突起（ｎｕｂ)を有している。しかし、その突起も平滑
にすることができる。図１及び図２に示された実施形態
は、既に上述したように、一体ものの固定加工片支持体
３である。この加工片支持体は、半製品の望ましい形状
に従って成形される。平面領域１ａ及び１ｂ、半径、半
径への移行領域１ｃ及びその他の望ましい形状は、造形
ガラスに要求される公差に応ずる。加熱室２及び加工片
１は、開始ガラスの転移温度より１０℃〜５０℃で焼戻
される。
【００１１】ここでは調理面形態の開始ガラスパネル１
を、図示していない公知装置により加工片支持体３上に
載せる。このガラスの温度が均一になったら、そのガラ
スを加工片支持体３のストッパー４に合わせる。ガラス
がオーブン温度になったら直ぐに、曲げ領域をガスバー
ナー５等によって追加加熱して成形に必要な温度にする
（通常、３０秒間未満）。ガラスは重力の影響を受けて
加工片支持体３上に載っている。３分以内で、ガラスは
十分固くなり、加工片支持体３から及びオーブン室から
の取り外し中に追加成形を行なう必要がない。その後、
そのガラスをキャリヤ上に載せ、室温まで冷却する。図
１及び図２による実施形態では、一部加熱された変形可
能なガラスが重力により熱成形加工片支持体３上に載
る。この実施形態はこれらの理由から下向き曲げに主に
適している。しかしながら、約２００°までの上向き曲
げも実施可能である。
【００１２】図３及び図４に係る実施形態は、既に述べ
たように、複数体構成、ここでは二体ものの加工片支持
体３を有している。図面に示したように、加工片支持体
３は、曲げ領域に沿って少なくとも２つのセグメント３
ａ及び３ｂに分けられ、このセグメントは、互いにある
角度をなすように駆動可能である。この可動加工片支持
体セグメント３ａ及び３ｂを所定の半径又は曲率による
所定の方法で適切な角度に移動する。この動きは純粋に
機械的方法で、しかしまた、Ｎ／Ｃ（数値制御）軸で行
なうことができる。図３及び図４は、又、半製品ガラス
パネル１に関して所定の半径で種々の角度で上向きに曲
げることができる。固定セグメント３ａは、この装置に
関してロール機構６によって可動セグメント３ｂと接続
されている。この曲げプロセス時に、加工片支持体３の
可動セグメント３ｂは、加工片支持体３の断面内の点を
回転せず、ロール機構６の円形セグメントによって加工
片支持体３の固定セグメント３ａの上方で回る。ガラス
が曲げプロセス時に適当な粘度を有する場合、ガラスの
曲げ半径はロールセグメントの半径に対応する。スリッ
プ防止のため、円形セグメントとロール表面には歯を付
けてもよく、表面材を取付けてもよい。ロール平面がガ
ラス支持面の平面内にあるため、ガラスは、加工片支持
体表面に対する相対運動を行なわずに曲げられることが
できる。ガラスはストッパー４によって合わせられてい
る。
【００１３】この装置は、上向き及び下向き曲げで種々
の大きさの半径を得るために変えることができる。加工
片支持体３の可動セグメント３ｂをＮ／Ｃ軸によって動
かすと、高度の柔軟性が得られる。ある装置は上向き及
び下向き曲げ、種々の適当な角度での種々の半径及び半
径動作を作り出すことができる。半製品ガラスパネルの
処理は、通常、ガスバーナー等による加熱を含む図１及
び図２に関連して説明した処理に対応している。変形領
域の加熱は双方の実施形態では特に重要である。上記ユ
ニットでは、変形予定の領域を、オーブン室２内に配置
される酸素バーナー５等によって加熱する。ガスバーナ
ー５のユニット及び作動は、適当な安全装置で保護され
る。バーナーは変形領域に平行に合わせてあり、変形ゾ
ーンに平行及び垂直に、例えば、曲率ラインに沿って移
動できる。この動きは、変形予定の領域の幅により１度
あるいは繰り返して行なうことができる。単純な運動曲
線も複雑な運動曲線も可能である。
【００１４】電気加熱及び集中ＩＲ放射等の他の加熱方
法を上記ガス／酸素バーナーの他に使用することができ
る。曲げ及び変形領域を加工片支持体３上の少なくとも
片側から曲げ時に加熱する。この領域で均一で迅速な加
熱を達成するために、反対側からのガラスの追加加熱が
考えられる。この追加加熱は加工片支持体３に用意され
ることが可能である。多個数構成可動加工片支持体３の
可動加工片セグメント３ａ及び３ｂ間の間隙から熱を投
入できる。ガス／酸素バーナーによる加熱時には、速度
と成分に関してバーナー混合物及びバーナーとガラス間
のスペースを、加熱が均一に生じ、ガラスに対する表面
損傷が防止されるように選択する。
【００１５】以下、本発明の方法により種々の半製品ガ
ラスパネルを湾曲させあるいは曲げた幾つかの実施形態
を説明する。この実施形態は本発明の特徴を例示してい
る。 −２本のガスバーナー管を設け、２８０ｍｍ×５０９ｍ
ｍの寸法を有する半製品ガラスパネルを加熱室でこのプ
ロセスで曲げた。２７ｍｍ長さの曲げ部分は上向きに約
１６°（約１９６°）曲げられた。曲げ半径は４５ｍｍ
であった。 −４本のガスバーナー管を設け、５９０ｍｍ×５０９ｍ
ｍの寸法を有する半製品ガラスパネルを加熱室でこのプ
ロセスで曲げた。曲げ部分の長さ、曲げ角度及び曲げ半
径は上記と同様である。 −５本のガスバーナー管を設け、８０１ｍｍ×５１１ｍ
ｍの寸法を有する半製品ガラスパネルを加熱室でこのプ
ロセスで曲げた。曲げ部分の長さ、曲げ角度及び曲げ半
径は上記と同様である。 −２本のガスバーナー管を設け、２８５ｍｍ×５１６ｍ
ｍの寸法を有する半製品ガラスパネルを加熱室でこのプ
ロセスで曲げた。２６ｍｍ長さの曲げ部分は上向きに約
２１°（約２０１°）曲げられた。曲げ半径は４０ｍｍ
であった。 −５９０ｍｍ×５０９ｍｍの寸法を有する半製品ガラス
パネルをこのプロセスで上向きに曲げた。８０ｍｍ長さ
の曲げ部分は上向きに約４５°（約２２５°）曲げられ
た。曲げ半径は３５ｍｍであった。 −８０１ｍｍ×５０９ｍｍの寸法を有する半製品ガラス
パネルをこのプロセスで上向きに曲げた。１００ｍｍ長
さの曲げ部分は上向きに約８２°（約２６２°）曲げら
れた。曲げ半径は２３ｍｍであった。 −５８０ｍｍ×６００ｍｍの寸法を有する半製品ガラス
パネルをこのプロセスで下向きに曲げた。７０ｍｍ長さ
の曲げ部分は下向きに約４５°（約１３５°）曲げられ
た。曲げ半径は２５ｍｍであった。 −５８０ｍｍ×６００ｍｍの寸法を有する半製品ガラス
パネルをこのプロセスで下向きに曲げた。９０ｍｍ長さ
の曲げ部分は下向きに約４５°（約１３５°）曲げられ
た。曲げ半径は４０ｍｍであった。全てのパネルは曲げ
後、応力がなく、適当なセラミック化用型を備えた従来
のロールオーブンでセラミック化可能である。
【００１６】本発明は、セラミック化予定の半製品ガラ
スパネルを曲げることによって湾曲したガラスセラミッ
クパネルを製造する方法及び前記方法を実施するための
装置で具体化されたように、例示され説明されたが、種
々の改良と変更が本発明の趣旨から何ら逸脱することな
く行なうことができるため、その詳細に限定することを
意図するものではない。他の分析がなくとも、前述の説
明は本発明の要旨を十分に示しているため、現在の知識
応用することにより、従来技術の観点からこの発明の総
括的あるいは特定の側面の本質的な特性をかなり構成す
る特徴を省略せずに、他人が本発明を種々の用途に容易
に適用することが可能である。クレームする内容は新規
であり、特許請求の範囲に記載した。
【図面の簡単な説明】
【図１】曲げる前のまだ平坦な半製品ガラスパネルを有
する一体ものの固定加工片支持体の概略断面図である。
【図２】曲げられた半製品ガラスパネルを有する一体も
のの固定加工片支持体の概略断面図である。
【図３】まだ湾曲されない半製品ガラスパネルを有する
二体ものの可動加工片支持体の概略断面図である。
【図４】湾曲された半製品ガラスパネルを有する二体も
のの可動加工片支持体の概略断面図である。
【符号の説明】
１…半製品ガラスパネル、２…加熱室、３…加工片支持
体、４…ストッパー、５…ロール機構。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マルクス フォルマー ドイツ、55129 マインツ、ハルクスハイ マー ヴェーク ５ (72)発明者 ローランド ホッホハウス ドイツ、55126 マインツ、ルードヴィッ ヒ−シュワンプ−シュトラーセ 43 (72)発明者 リュディガー モックニック ドイツ、55118 マインツ、ボップシュト ラーセ 56 (72)発明者 ハンス−ヨアヒム ブレンツ ドイツ、55286 ザルツハイム、グリュン トヴェーク ２ Ｆターム(参考） 4G015 AA04 AB01 AB02 AB10

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 セラミック化される半製品ガラスパネル
    を曲げることにより湾曲したガラスセラミックパネルを
    製造する方法であって、前記方法は、 ａ）前記半製品ガラスパネルの前記曲げを加熱室で、曲
    げ予定の半製品ガラスパネルの転移温度より１０℃〜５
    ０℃高い温度で実施すること、 ｂ）成形予定のガラスセラミックパネルの曲げ形態に係
    る幾何学的形状を付与したか、該形状になることのでき
    る成形本体を該加熱室の前記温度で焼戻すこと、 ｃ）前記成形本体を、前記半製品ガラスパネルの曲げ領
    域で前記半製品ガラスパネルと有効に機械的に接触させ
    て湾曲した半製品ガラスパネルを形成すること、 ｄ）該半製品ガラスパネルを曲げ領域に近接して更に局
    部的に加熱すること、 ｅ）該半製品ガラスパネルをセラミック化して湾曲ガラ
    スセラミックパネルを形成することを含むことを特徴と
    する湾曲したガラスセラミックパネルを製造する方法。
  2. 【請求項２】 曲げ領域の前記半製品ガラスパネルをそ
    の片側であるいはその両側で加熱する工程を更に有する
    ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 曲げ領域の前記半製品ガラスパネルをガ
    ス／酸素バーナーによって加熱する工程を更に有するこ
    とを特徴とする請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記バーナーを、曲げ形状に応じて、曲
    げ領域に近接して移動させることを特徴とする請求項３
    に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記バーナーを移動は揺動によることを
    特徴とする請求項４に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記半製品ガラスパネルを電気加熱装置
    又は集中ＩＲ放射によって曲げ領域で追加的に加熱する
    ことを特徴とする請求項３に記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記半製品ガラスパネルを前記成形本体
    上に載せられ、前記成形本体が前記加工片支持体として
    作用することを特徴とする請求項１に記載の方法。
  8. 【請求項８】 セラミック化される半製品ガラスパネル
    を曲げることによって湾曲したガラスセラミックパネル
    を製造する装置であって、前記装置は、 曲げ寸法に係る幾何学的形状を有するか、該形状となる
    ことができる該湾曲ガラスセラミックパネルを成形する
    ための加工片支持体（３）と、 前記加工片支持体（３）と前記半製品ガラスパネルを、
    曲げ予定の半製品ガラスパネルの転移温度より１０℃〜
    ５０℃高温で加熱するための加熱室（２）と、 曲げ時に曲げ領域で前記半製品ガラスパネルを更に局部
    加熱するための加熱源（５）と、 湾曲ガラスセラミックを形成するために前記半製品ガラ
    スパネルをセラミック化するための手段とを具備するこ
    とを特徴とする湾曲したガラスセラミックパネルを製造
    する装置。
  9. 【請求項９】 前記加工片支持体（３）は、実施される
    曲げ工程に係る形状を有する一体ものの固定支持体であ
    ることを特徴とする請求項８に記載の装置。
  10. 【請求項１０】 前記加工片支持体（３）は複数のセグ
    メント（３ａ，３ｂ）から構成され、前記セグメント
    （３ａ，３ｂ）は半製品ガラスパネルの適当に成形され
    た曲がりを形成するために互いに可動であることを特徴
    とする請求項８に記載の装置。
  11. 【請求項１１】 前記セグメント（３ａ，３ｂ）は、円
    形セグメントを有するロ−ル機構（６）によって互いに
    接続されることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
  12. 【請求項１２】 前記セグメント（３ａ，３ｂ）がＮ／
    Ｃ軸で可動であり、半製品ガラスパネルの曲げに係る所
    定の曲げ半径が得られるように、前記セグメント（３
    ａ，３ｂ）を制御するためのＮ／Ｃ制御装置をさらに具
    備することを特徴とする請求項１０に記載の装置。
JP2001241626A 2000-08-10 2001-08-09 セラミック化される半製品ガラスパネルを曲げることにより湾曲したガラスセラミックパネルを製造する方法及び前記方法を実施するための装置 Pending JP2002104835A (ja)

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