JPH01242429A - 曲面を有するガラス板の製造方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用１ 本発明は、曲面を有するガラス板の製造方法とくには雄
金型と雌金型とを備えた曲げプレスを用いて曲率半径の
小さい曲面領域を有するガラス板の製造方法であって、
雌金型が相互にヒンジ結合された少なくとも２つの金型
部分からなりおよび曲げプレスが曲げ温度に加熱された
ガラス板の一部をつかんだ後に雌金型の少なくとも１つ
の旋回金型７１１ｉ分が旋回軸のまわりを雄金型の方に
向けて旋回されるようにした曲面を有するガラス板の製
造方法に関する。

［従来の技術］ この種の曲げ方法は、垂直位置にあるガラス板の曲げお
よび水平位置にあるガラス板の曲げの両方の種々の形に
おいて既知である。垂直位置においては、ガラス板は原
則としてニッパに挟さまれて曲げブレス内に搬入される
。ガラス板を水平位置で曲げるときは、ガラス板は一般
に〔］−ラ形連続炉内で曲げ温度まで加熱されて水平位
置のまま曲げプレス内へ挿入される。

種々の曲率の曲面を有しかつ熱的にプレストレスが与え
られるガラス板の製造たとえば自動中の後窓に使用され
るような曲面端部を有するガラス板の製造は、とくにガ
ラス板が水平位置でローラ形の炉内で曲げ温度まで加熱
されるときにはむずかしい工程である。このような場合
、曲面を有するガラス板は、熱的にプレストレスを与え
るために曲げ工程に続いて急冷を行なうときによりしば
しば破損することがある。

この破損危険性の増大は、水平位置で搬送されるときに
ガラス板がそれ自身の自重の影響で受ける変形危険性の
増大が原因である。この危険性を考慮して、ガラス板は
曲げおよびそれに続くプレストレスに必要な温度範囲の
下限界温度に加熱されるにすぎない。しかしながら、曲
げ工程のときの温度が低くなればなるほど、多少とも急
な曲げ線を有するガラス板が曲げ工程自体およびそれに
続くブレストレス工程に抵抗できずに破損するという危
険性がますます増大する。

本発明は、始めに記載のようにガラス板とくには曲面領
域を有するガラス板を、ガラス板の形状維持をも改善し
ながら曲げ工程およびブレストレス工程中にガラス板が
割れる危険性が大幅に排除されるように製造する方法を
実施する上での問題点が基礎になっている。

し課題を解決するための手段１ 本発明によれば、この問題点は曲げ工程の間に旋回金型
部分の旋回運動角速度をガラス板の温度および変形度と
の関数とし選択することにより解決される。

本発明は、ガラス板を曲げるとき変形速度がきわめて大
きな重要性を有するという周知の事実を利用している。

ガラス板の塑性変形はガラス組織内の転移過程を通じて
起こり、この転移過程は粘度に応じて異なる時間を要す
るということが知られている。もし変形がガラス組織内
の転移過程より速く行われるならば、ガラス内の内部応
力は十分に迅速に低下されることなく局部的にガラスの
強度を超えることになり、これが次に現象となって現れ
てくる。本発明によれば、この関係は曲げ速度が関連の
ガラスの粘度にとくに適合するように利用される。曲げ
速度については、一方では曲げ時間を可能な限り短かく
しかつ曲げプレス中の温度降下をできるだけ小さくする
ために曲げ速度はできるだけ速くされ、他方では必要な
転移過程が行われてこれによりガラス内に危険な内部応
力が発生するのを防１トするのに十分なほどに曲げ速度
を遅くすることにより曲げ速度が最適化される。

したがって通常の方法とは異なり、曲げプレスのヒンジ
結合金型部分を旋回するときの角速度は、各ケースにお
ける所定の幾何形状および曲げプレス内のガラス板の湿
度を考慮して調節される。製造条件はきわめて一定して
いるので、ある所定の形状の板に対してピボット運動の
最適角速度が決定されると、その角速度はこの形状の板
を製造する間は一定に保持することが可能である。

原則として実際には小さな温度変動は避けられないがこ
れらはこの臨界温度範囲においてガラスの粘弾性挙動に
それらが顕著な影響を与えることからきわめて重要であ
るので、本発明の他の展開においてその方法は、個々の
ガラス板が曲げプレスに入る前にその温度が測定される
ように行われ、かつ曲げプレスのヒンジ結合された金型
部分の旋回運動の角速度は測定された温度の関数として
個々に調節される。

本発明の好ましい他の展開においては、運動過程中にお
けるヒンジ結合された金型部分の旋回運動の角速度は、
曲げ工程の開始時における高い値から曲げ工程の終了時
における低い値まで減少されるように変化される。この
曲げ速度の減少は段階的に行なわせることができる。し
かしながら、曲げ工程における曲げ速度の減少は、変形
度および曲げ工程中における曲げ金型との接触によるガ
ラス板の温度降下とを考慮した関数として連続的に行わ
れるのがさらに好ましい。

本発明の意味における曲げ工程中のヒンジ結合された金
型部分の角速度の特定の変化は同様に、本発明の変更態
様により、曲げ工程の開始時におけるガラス板の温度の
関数としておよび各ケースにおける所定のガラス板の幾
何形状の関数として曲げ工程の開始時における旋回運動
を発生させる力が決定されかつこの力が全旋回運動を通
じて一定に維持されることにより達成することが可能で
ある。ガラス板を連続的に曲げるとき温度の降ドおよび
変形量の増加の結果として抵抗が増加すると、力は一定
であるのでヒンジ結合された金型部分の角速度は所定の
値まで自動的に減速される。

最後に、本発明の他の展開において、ヒンジ結合された
金ｑ１７部分の旋回運動を発生させる力が与えられたプ
ログラムに従って角位置の関数として旋回中に変化され
、これにより旋回運動の所定の減速を達成することもま
た可能である。

本発明の適切な伯の展開において、全体曲げ時間が前の
ガラス板より短かくしたりまたは長くしたりする場合、
曲げ時間の短縮または延長は、ガラス板を加熱炉内を貞
通して搬送するコンベヤ上に次のガラス板が載せらる時
点が曲げ時間の短縮または延長に従って変るように行う
ことが可能である。このように製造ラインにおけるサイ
クルタイムはＲ適となるように調節することが可能であ
り、したがって製造ラインの能力は最適となるように利
用可能である。

本発明による方法は基本的には、垂直に懸垂されたガラ
ス板および水平に置かれたガラス板の両方を曲げるのに
使用可能である。垂直に懸垂されたガラス板を曲げると
きより水平位置で曲げるときのほうが冒頭に述べたよう
な困難な点がよりしばしば観察されるので、この方法は
加熱炉Ｊ３よび曲げプレス内で水平位置にあるガラス板
に使用したときにとくに有利である。

水平曲げ方法における本発明の実施例を図によりさらに
詳細に説明する。

［実施例コ 第１図に示す装置は、ガラス板２を曲げ温度に加熱する
ための水平連続炉１と、連続炉１の次の曲げステーショ
ン３とおよび曲面を有するガラス板が急冷により熱的に
プレストレスが与えられるプレストレスステーション４
とを含む。

ガラス板２は駆動コンベヤローラ５からなるコンベヤベ
ルトに載せられて炉１を通過して曲げステーション３ま
で搬送され、この曲げステージ」ン３においてガラス板
２は所定の形状に曲げられる。

曲げステーション３は、加熱されたガラス板が入り込む
ための開口８と、曲げられたガラス板が曲げ金型に載せ
られるかまたは適切な曲面を有した支持フレームに載せ
られてそこを通過して曲げステーションからプレストレ
スステーション［１１９送されるところの開口９とを有
した密閉ハウジング７により包囲されている。開口９は
滑りドア１０により閉ざされる。

実際の曲げ＠置はハウジング７内に配置される。

これらはコンベヤ［ｌ−ラ５上に配置された全領域曲げ
金型１２とおよびそれと協働するフレーム曲げ金型１８
とからなる。全領域雄曲げ金型１２はピストン棒１３上
に配置されかつシリンダ１４により軸受」二を上下に走
行づる。シリンダ１４はハウジング１内の横ばり１５に
固定される。一方フレーム曲げ金型１８は車輪２１を備
えかつレール２２上を走行する往復台２０上に配置され
る。

ハウジング７により包囲された曲げステーションにおい
てコンベヤローラ５の下側で流れダクト２４が口を開き
、このダクト２４を通過して下側からガラス板に向かっ
て温風流れが導入される。温風流れはファン２５により
所定の流量および圧力に形成される。曲げ装置の上方で
高温ガス流れがダクト２６を通過して流れかつ回路内に
送られてダクト２７を通過してファン２５に戻される。

曲げ工程は次のように行われる：曲げ温度に加熱された
ガラス板２は開口８を通過して曲げステーション内へ走
行する。このときフレーム曲げ金型１８を有する往復台
２０は曲げステーションの外側に配置されかつ間口９は
ドア１０により閉ざされている。曲げ金型１２はコンベ
ヤローラのすぐ上に相当するそれの下方位置に位置決め
される。ガラス板２が曲げ金型１２の下方におけるその
終端位置に到達すると直ちにコンベヤロー５５が停止し
、かつファン２５が起動されるかまたは図示されていな
い滑り弁が開かれてそれを通過して温風流れが放出され
る。温風流れの動圧により、ガラス板２がコンベヤロー
ラ５から持上げられて曲げ金型１２に対し圧着される。

ここで温風流れを維持しながら、曲げ金型１２が圧力シ
リンダ１４により上方位置へ持上げられる。そのとぎド
ア１０が開放され、またフレーム曲げ金型１８を有する
往復台２０が曲げステーション内に駆動されて曲げ金型
１２の下側に位置決めされる。フレーム曲げ金型１８が
曲げ金型１２の下側のその位置に到達すると直ちに、す
でに部分的に曲げ金型１２の形状をなしているガラス板
２°を装着した曲げ金型１２が、ガラス板２“の中心部
分がフレーム曲げ金型１８と接触するまで降下される。

フレーム曲げ金型１８は可動側部部分３０を有する。

こ机らの可動側部部分３０はこのとき別々の速度で上方
に旋回されてガラス板２゛の側端部領域を曲げ金型１２
の対応領域に圧着する。

曲げ工程の終了後、曲げ金型１２はガラス板２°から分
離されてその上方位置へ引上げられる。フレーム金型１
８上に載っている曲面を有するガラス板２°は次にプレ
ストレスステーション４に案内される。各々多数のノズ
ル４２を有する上部吹込みボックス４０および下部吹込
みボックスとを含むプレストレスステーションにおいて
、空気を吹込むことにより曲面を有するガラス板にプレ
ストレスが与えられる。

フレーム曲げ金げ型１８の構造を第２図および第３図に
詳細に示す。フレーム曲げ金型１８はフレーム形状の中
央部分２９とおよび同様にフレーム形状をなしてかつ各
ケースにおいて旋回＠Ａ−Ａのまわりに旋回される２つ
の側部部分３０とからなる。

中央部分２９は同様にフレーム形状をなす往復台２０に
固定板３１により剛に固定される。各ケースにおいて側
部部分３０の軸Ａ−Ａのまわりの旋回運動を可能にする
継手は中央部分２つ上に設けられたピボット３２とおよ
び側部部分３０上に設けられてピボット３２と協働する
板３３とからなる。−力板３３にはほぼ垂直下方方向を
向くレバー３４が設けられる。レバー３４の端部にビン
３５があり、ビン３５には推力林３６が作用する。推力
棒３６はその他端部が電動モータ３８の軸に固定された
クランクアームにヒンジ結合される。電動モータ３８は
停止状態においても運転を続けかつある調節されたトル
クを提供するような電動モータである。したがってここ
で使用される七−夕は「トルクモータ」といわれる。こ
の目的に対し種々の種類のモータが使用可能である。

この目的のためには、永久磁石で構成されかつ空心電懇
子を有する低慣性直流ディスク電機子モータが成功して
いる。このようなモータによって停止状態に発生される
トルクは電流に直接比例する。

電動モータ３８には適切な電流制御装置により直流が供
給される。電動モータ３８は往復台２０に固定された適
切な支持部３９上に配置される。

電動モータ３８が旋回側部部分３０に作用するが、一方
では支持部３つ上に同様に配置された第２の電動モータ
３８′が推力棒３６°を介して対応する他の旋回側部部
分３０“上に作用する。

電動モータ３８Ｊ３よび３８°は垂れＦがりケーブル４
４および４４°を介して制′ａ／調節装置４６に結合さ
れ、制＠／調節装置４６は側部部分３０および３０’の
所要旋回速度を発生させるための出力たとえば対応の電
圧または対応の周波数を供給する。制＠／調節装置４６
の電気出力および旋回過程中のそのタイミングは、ガラ
ス板の幾何形状と、ガラス板の開始時温度とおよび曲げ
工程中のガラス板の温度パターンとの関数として、与え
られたプログラムに従って制＠／調節装置４６により決
定される。

第４図は制ｔｌＩｌ／調節装置４６用の可能な設計を略
図で示す。したがって、トルクモータ３８用制御装置４
６はプログラムとデータとの入力４９を受取るプロセッ
サ４８を含む。プロセッサ４８はさらに、曲げ工程の前
およびおそらくは曲げ工程中のガラス板の温度を検出す
る温度伝送器５０と、トルクモータにより与えられるト
ルクの測定要素５１と、トルクモータ７曲げ金型の旋回
部分の回転角（ω）の測定要素５２とおよび駆動モ〜り
／旋回金型部分の角速度くメ）の測定要素５３とにより
駆動される。これらのデータまたはこれらのデータの一
部から、プロセッサ４８は与えられたプログラムに従っ
て、各ケースに必要なプロセスパラメータを計算する。

サーボ増幅器５５はライン５４を介して駆動され、一方
サーボ増幅器５５はライン４４を介して駆動モータ３８
を制御する。

ガラス板の形状および工程の種類に応じて、この種の制
ｔｅｌ／調節装置を用いて次の運転モードが実行可能で
ある。

一駆動モータ３８により与えられるトルクの調節：ａ）
調節された一定の曲げモーメントによるガラス板の曲げ
； ｂ）回転角の関数として調節された可変曲げモーメント
によるガラス板の曲げ； Ｃ）ガラス板の温度の関数として調節された曲げモーメ
ントによるガラス板の曲げ； ｄ）回転角およびガラス板の温度の関数として調節され
た曲げモーメントによるガラス板の曲げ。

、−曲げ速度の調節： ａ）ガラス板の形状および開始時温度の関数として調節
された一定速度による曲げ； ｂ）回転角の関数として調節された可変速度による曲げ
； Ｃ）ガラス板の形状および曲げ工程中におけるガラス板
の温度パターンの関数として調節された可変速度による
曲げ； ｄ）回転角および曲げ工程中におけるガラス板の温度パ
ターンの関数として調節された曲げ。

−炉のサイクルタイムの制御： 複雑な板曲げの場合には炉のサイクルタイムは曲げ時間
により決定されるので、曲げ時間を、板の形状および板
の温度の関数としてプロセッサによって計算することが
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は自動車のガラス板を曲げかつプレストレスを与
えるための装置を通過する縦断面図、第２図は第１図に
示す装置内で使用される町！ｉｌＩ］往復台上のフレー
ム曲げ金型の平面図、第３図は第２図に示す装置の線Ｄ
Ｉ−Ｉ［１による断面図、および第４図は金型部分の旋
回運動を発生する制御回路の略図である。 １・・・・・・炉、２・・・・・・ガラス板、３・・・
・・・曲げステーション、４・・・・・−プレストレス
ステーション、５・・・・・・コンベヤローラ、１２・
・・・・・曲げ金型（雄金型）、１８・・・・・・フレ
ーム曲げ金型（ｆｉｌ金型）、２０・・・・・・往復台
、２９・・・・・・中央部分、３０．３０’・・・・・
・側部部分（旋回金型部分）、３２・・・・・・ピボッ
ト（旋回軸）、３８・・・・・・電動モータ、４６・・
・・・・制御装置、４８・・・・・・プロセッサ、４９
・・・・・・プログラムおよびデータの入力、５０・・
・・・・温度伝送器、５１・・・・・・トルク測定要素
、５３・・・・・・角速度測定要素、５４・・・・・・
ライン、５５・・・・・・サーボ増幅器。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）曲面を有するガラス板の製造方法とくには雄金型
   と雌金型とを備えた曲げプレスを用いて曲率半径の小さ
   い曲面領域を有するガラス板の製造方法であって、雌金
   型が相互にヒンジ結合された少なくとも２つの金型部分
   からなりおよび曲げプレスが曲げ温度に加熱されたガラ
   ス板の一部をつかんだ後に雌金型の少なくとも１つの旋
   回金型部分が旋回軸のまわりを雄金型の方に向けて旋回
   されるようにした上記方法において、 曲げ工程の間に旋回金型部分の旋回運動角速度がガラス
   板の温度および変形度との関数として調節されることを
   特徴とする曲面を有するガラス板の製造方法。
2. （２）旋回金型部分の旋回運動角速度が曲げ工程の開始
   時における高い値から曲げ工程の終了時における低い値
   まで減少されることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. （３）曲げ速度の減少が曲げ工程中連続的に行われるこ
   とを特徴とする請求項２記載の方法。
4. （４）旋回金型部分の旋回運動を発生させる力が曲げ工
   程の開始時におけるガラス板の温度の関数としておよび
   所定の幾何形状の関数として決定され、またこの力が全
   旋回運動を通じて一定に維持されることを特徴とする請
   求項３記載の方法。
5. （５）全体曲げ時間を前のガラス板の曲げ時間に比較し
   て短縮または延長する場合、ガラス板を加熱炉内に貫通
   して搬送するコンベヤ上に次のガラス板が載せられる時
   点が曲げ時間の短縮または延長に従って変えられること
   を特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の方法
   。
6. （６）旋回金型部分用駆動モータとして電動トルクモー
   タを使用することを特徴とする旋回金型部分を有する曲
   げ金型を備えた請求項１から５のいずれか一項記載の方
   法を実施するための装置。
7. （７）電動トルクモータが与えられたプログラムに従っ
   てそれらの出力を変えるサーボ増幅器により駆動され、
   このときプログラムはガラス板の開始時温度、曲げ工程
   中の温度降下および曲面を有するガラス板の幾何形状と
   を考慮することを特徴とする請求項６記載の装置。