JP2013527110A

JP2013527110A - ガラスシートを加熱する方法および装置

Info

Publication number: JP2013527110A
Application number: JP2013510107A
Authority: JP
Inventors: レヴァンドフスキー，トロイ，アール．; シュナーベル，ジャイムズ，ピー．，ジュニア．
Original assignee: グラステクインコーポレイテッド
Priority date: 2010-05-14
Filing date: 2011-04-20
Publication date: 2013-06-27
Also published as: WO2011142941A1; CN103025671A; EP2569259A1; MX2012013199A; BR112012029036A2; US20110277506A1; RU2012149853A; KR20130117649A; US20130291592A1

Abstract

ガラスシートを加熱する方法は、ガラスシートの２つの異なる組をコンベアシステムに交互に導入するステップであって、各組のガラスシートが他の組のガラスシートと異なる特性を有することにより互いに異なる加熱を必要とするステップと、交互に導入されたガラスシートの組を、加熱システムを有する加熱室を通して搬送面に沿ってコンベアシステム上で搬送するステップと、ガラスシートの各組の加熱室における加熱を必要に応じてかつガラスシートの他方の組の加熱と異なる方法で提供するように、搬送方向に沿って交互に存在しかつそれぞれガラスシートの２つの組と一緒に移動する加熱領域の２つの異なる組を提供するように加熱システムの運転を制御するステップとを含む。
【選択図】図１

Description

本開示はガラスシートを加熱する方法および装置に関する。

ガラスシートは、成形などの処理、熱強化もしくは焼戻し（ｔｅｍｐｅｒｉｎｇ）のための焼入れ（ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ）、または焼入れもしくは焼きなまし（ａｎｎｅａｌｉｎｇ）が後に続く成形のために加熱することができる。ガラスシートを加熱する方法および装置の例は米国特許第６，７８３，３５８号明細書に開示されている。

本開示の実施形態によれば、ガラスシートを加熱する方法は、ガラスシートの２つの異なる組をコンベアシステムに交互に導入するステップであって、各組のガラスシートが他の組のガラスシートと異なる特性を有することにより互いに異なる加熱を必要とするステップと、交互に導入されたガラスシートの組を、加熱システムを有する加熱室を通して搬送面に沿ってコンベアシステム上で搬送するステップと、ガラスシートの各組の加熱室における加熱を必要に応じてかつガラスシートの他方の組の加熱と異なる方法で提供するように、搬送方向に沿って交互に存在しかつそれぞれガラスシートの２つの組と一緒に移動する加熱領域の２つの異なる組を提供するように加熱システムの運転を制御するステップとを含む。

本開示の実施形態によるガラスシートを加熱する炉は、加熱室を画成するハウジングと、ハウジングに関連付けられた、ガラスシートの２つの異なる組を交互に受け取るためのコンベアシステムとを備え、各組のガラスシートが他の組のガラスシートと異なる特性を有することにより異なる加熱を必要とする。コンベアシステムは、搬送面に沿って加熱室を通るガラスシートの交互の組の搬送を提供する。炉はハウジングと関連付けられる加熱システムをさらに含む。さらに炉は、ガラスシートの少なくとも一方の組の加熱を必要に応じてかつ他方の組のガラスシートに対する運転と異なる方法で提供するために、搬送方向に沿って交互に存在しかつそれぞれガラスシートの交互の組と一緒に移動する加熱領域の２つの異なる組を提供するように加熱システムを運転するようにプログラム可能な制御器を含む。

例示的な実施形態を説明して開示するが、そのような開示は、請求項を限定するように解釈されるべきではない。本発明の範囲から逸脱することなく、さまざまな修正形態および代替の設計が作成され得ることが見込まれる。

図１は、本開示に従い構成された炉を含むガラス加工システムの一実施形態の側面図である。図２は、図１の線２−２に沿って炉を切り断ちかつ矢印の方向に見た断面図である。図３は、炉のコンベアシステム上を搬送されるガラスシートの強制対流加熱を実現する熱風分配システムの部分概略斜視図である。図４ａは、未コーティングガラスシートが加熱用コンベアシステム上を搬送される態様を示す、図１と同じ方向に得られた部分図である。図４ｂは、コーティングされたガラスシートがコンベアシステム上を搬送される態様を示す、図１と同じ方向に得られた部分図であって、ガラスシートのコーティングされた表面が上を向き、未コーティング表面が下を向き、加熱用コンベアシステムのロールに支持されている部分図である。図５は、強制対流加熱を実現するために利用できる熱風分配器を示す、熱風分配システムの拡大部分斜視図である。図６は、強制対流加熱が実行され得る態様を示す、図５の線６−６に沿って得られ、かつ、矢印の方向に見た部分断面図である。図７は、図６の線７−７に沿って得られ、かつ、矢印の方向に見た底面図であり、熱風分配器の列が、下に向けられた対流加熱を送達するための交互配置された送達オリフィスを有する態様を示す底面図である。図８は、熱風分配システムの熱風分配器の別の構成を示す立面図である。図９は、図８の線９−９に沿って得られ、かつ、矢印の方向に見た熱風分配器の立面図である。図１０は、熱風分配システムの運転を制御するための制御システムの別の実施形態を示す概略図である。

必要とされる通り、本発明の詳細な実施形態を本明細書に開示する。しかしながら、開示された実施形態は、さまざまな代替の形態で実施されてもよい本発明の単なる例示であることは理解されよう。図面は必ずしも一定の比率でスケーリングされているとは限らない。いくつかの特徴は、特定の構成要素の詳細を示すために誇張されてまたは最小限に描かれている場合がある。従って、本明細書に開示される特定の構造上および機能上の詳細は限定としてではなく、本発明をさまざまに利用するために当業者に教示するための単なる代表的な原理として解釈されるべきである。さらに、当業者は理解するように、図面のいずれか１つを参照して例示され開示される実施形態のさまざまな特徴を、１つ以上の他の図面に例示される特徴と組み合わせて、明白に例示も記載もされていない実施形態を作り出すことができる。さらに、特定の特徴のいくつかが以下の記載中で説明されていなくても、他の実施形態を実施することができる。

車両の風防窓、リヤウインドウ、または任意の他の適切な製品などのガラスシート製品の製造中、ガラスシートを、さらに処理してもよいように加熱することが所望され得る。例えば、成形工程または任意の他の適切な手順を実行する前に、ガラスシートを加熱することが所望され得る。本開示において、さらに処理し得るように異なる特性を有する連続ガラスシートを加熱するための方法および装置を提供する。

図１を参照すると、ガラスシート処理システム１０には、本開示に従い構成された、異なる特性を有するガラスシートの２組以上の異なる組を加熱するための加熱装置または炉１１が備えられている。例えば、炉１１は、異なる組成、異なる厚さ、異なる表面特性（例えば、コーティングおよび未コーティング表面）、またはそれらのいずれかの組み合わせを有する、ガラスシートの第１組Ｇ１および第２組Ｇ２をそれぞれ加熱するために使用されてもよい。しかし、それぞれの特定の組Ｇ１、Ｇ２のガラスシートは、一般的に同じ特性を有する。

システム１０はまた、ガラスシートＧ１およびＧ２などの加熱されたガラスシートを処理するための処理ステーション１２を備える。例えば、処理ステーション１２を、曲げ工程などの成形工程、熱強化または焼戻しのための焼入れ工程、または上記の工程あるいは他の工程のいずれかの組み合わせを実行するために構成してもよい。さらに詳細な例として、処理ステーション１２を、加熱されたガラスシートＧ１、Ｇ２を受けるためのホイールベッド１３、上部プレス金型１４などの可動第１金型、下部周辺プレスリング１５などの可動第２金型、およびホイールベッド１３とプレスリング１５との間およびプレスリング１５とプレス金型１４との間の相対垂直運動を提供するための１個以上のアクチュエータ１６を有する成形ステーションとして構成して、ホイールベッド１３上の加熱されたガラスシートを移動させてプレスリング１５とプレス金型１４の湾曲面との間でプレス係合させ、ガラスシートをプレス曲げ加工してもよい。またプレス金型１４とプレスリング１５に布などの比較的軟質な表面処理を提供し、曲げ工程中のガラスシートの損傷を低減または防止してもよい。例示的な成形ステーションのさらなる詳細は、米国特許第６，５４３，２５５号明細書に記載され、この特許は参照によりその全体が本明細書に援用される。

本開示によるガラスシートＧ１およびＧ２を加熱する方法は、ガラスシートＧ１およびＧ２を周囲温度から、実行される処理にとって十分に高い温度まで加熱する炉１１内で実行することができる。炉１１およびガラスシート加熱方法の両方は、本発明の全ての態様の理解を容易にするために一体化された方法で記載される。

図１および２に示される炉１１は、ガラスシートＧ１およびＧ２が加熱される加熱室１８を画成する断熱ハウジング１７を含む。図１に示されるこのハウジング１７は、ガラスシートが加熱のために導入される左側入口端部２０と、加熱されたガラスシートが処理ステーション１２へ供給される右側出口端部２２と含む幾分長い構造を有し得る。ステーション１２内で実行される処理の多くのタイプは高温で行われ得るため、処理システム１０は炉１１と処理ステーション１２との間の本質的に連続する加熱された室として構成することができる。

加熱室１８内で、炉１１は、加熱されるガラスシートをそれぞれ入口端部２０および出口端部２２の間の水平搬送面Ｃに沿って搬送する、ロール２６を有するロールコンベア２４などのコンベアシステムを含む。ロール２６は任意の適切な材料から作製できるが、一実施形態において、ロール２６は、熱による反りに抵抗性を有するように焼結結合された融解石英粒子から作製される。さらに、図１および２に示されるロールコンベア２４は、米国特許第３，８０６，３１２号明細書、同３，９３４，９７０号明細書、および同３，９９４，７１１号明細書に開示された型のものであってもよく、例えば、コンベアの回転駆動装置３１が、コンベアロール２６の反対側端部３４をそれぞれ支持しかつ摩擦的に駆動する一対の連続駆動ループ３２を含む。駆動ループ３２は、ピンによって接続される連結型のチェーンとして実装されてもよく、炉ハウジングの各側面において炉ハウジングの入口端部および出口端部２０および２２に隣接する関連歯車３６および３８によって受け止められてもよい。これら歯車３６および３８を駆動すると、各駆動ループ３２の上側範囲が、炉の隣接側面において炉ハウジング加熱室１８の外側に配置された関連支持表面４０上を摺動可能に移動する。ロールポジショナ４２が支持表面４０から上に突出しかつロール端部の中心ピンを捕捉して、その結果、駆動ループ３２の移動によってロール端部が摩擦的に駆動され、ロール２６の回転と、加熱室１８内でロール２６に支持されるガラスシートＧ１およびＧ２の連続搬送とをもたらす。このような構成により、回転駆動装置３１は、ガラスシートＧ１およびＧ２を炉ハウジング１７の入口端部２０から出口端部２２まで連続的に、または、入口端部２０および出口端部２２の間で連続往復式に移動させるように、コンベアロール２６を第１方向または反対方向に駆動することができる。

別の例として、ロールコンベア２４は、ロール上の歯付きスプロケットを駆動する歯付きベルトを含むことができる。あるいは、炉１１は、ガラスシートＧ１およびＧ２を搬送するための任意の適切な構造を有するコンベアシステムを含むことができる。

図２に示される炉ハウジング１７は、固定された下側ハウジング部分４４と、上方への移動により炉１１の内側へのアクセスを可能にするようにカウンタバランスチェーン４８によって支持される垂直可動式上側ハウジング４６とを含む。下側ハウジング部分４４のフレーム構造５０は、工場の床５４などの支持表面上に支持される脚部５２と、波型金属ライナ５８を支持する水平梁５６とを含む。ライナ５８は、断熱床６２を支持するセラミック製ブロック６０と、上端６６を有する断熱垂直側壁６４とを支持する。

上側ハウジング部分４６は、下端６８を有する下方に開口する半円形状を有し、下端６８は下側ハウジング側壁６４の上端６６と協働して側部溝穴７０を画成し、側部溝穴７０を通ってコンベアロール端部３４は加熱室１８から外方へ突出する。熱封止部７２が、下側ハウジングの垂直壁の上端６６と、上側ハウジングの下端６８と、ロール端部３４との間を側部溝穴７０内で封止し、炉１１からの熱の損失を低減する。従って駆動ループ３２と歯車３６および３８とは、コンベアロール端部３４の回転駆動を、加熱室１８の外側で提供することができる。また、上側ハウジング部分４６は、実質的に半円形の金属フレーム７６上に支持される外側半円形金属膜７４と、フレーム７６の内側に配置された外側および内側半円形セラミック製ブロック７８および８０とを有する。

図２の参照を続けると、炉１１はまた、コンベアベルト２６などの内側炉構成要素および／または加熱室１８内の空気を加熱するための、加熱室１８内にロールコンベア２４の下および／または上に配置された電気抵抗要素８２などの１個以上の輻射加熱器を備えた輻射加熱システムを含んでもよい。より詳細には、下側ハウジング部分４４の床６２は、電気抵抗要素８２を固定するためのＴ字形保持器８４を含むことができる。また電気抵抗要素８２は下側側壁６４に取り付けることができる。さらに、上側ハウジング部分４６の下方に開口する内側半円形セラミック製ブロック８０は、ロールコンベア２４の上で電気抵抗要素８２を固定するＴ字形保持器８４を有することができる。

上に定義した炉の構造により、ガラスシートＧ１およびＧ２の下側表面の輻射加熱の大部分は、下側電気抵抗要素８２および高温コンベアロール２６からの輻射によって提供することができる。さらに加熱は、コンベアロール２６からの伝導、ならびに自然対流によって提供することができる。さらに、上側ハウジング部分４６の半円形構造により、直角の隅部を有する下方に開口するハウジング部分によって可能な輻射加熱よりも、搬送されるガラスシートＧ１およびＧ２の上側表面のより均一な輻射加熱が実現される。

別の実施形態において、輻射加熱システムを、輻射加熱を提供する１個以上の燃焼器を含む燃焼器システムとして構成することができる。プロパンまたはブタンなど、燃焼されて輻射熱を生成する可燃性ガスを燃焼器に供給することができる。

さらに別の実施形態では、炉１１に輻射加熱システムを備えなくてもよい。そのような実施形態では、炉１１の内側は、任意の適切な加熱システムによって加熱することができる。例えば、炉１１を、ダクトを介して遠隔加熱システムに接続することができる。遠隔加熱システムは周期的に熱風を炉１１に供給して、加熱室１８を所望の温度に維持する。

炉１１はまた、以下で詳細に説明されるような異なる加熱領域または加熱波を提供する加熱システムを含む。図１に概略的に示されかつ図２および３においてさらに示される実施形態において、その加熱システムは、ロールコンベア２４の上および／または下で入口端部２０と出口端部２２との間の炉加熱室１８内に配置される、熱ガスまたは熱風分配システム８６などの対流加熱システムである。システム８６によって、搬送されるガラスシートＧ１および／またはＧ２に向かって上方へおよび／または下方へ熱風噴射８８（図６）などの熱ガス噴射を供給して加熱室１８内に熱風を取り込むことが可能であり、また、熱風の混合流により、電気抵抗要素８２または他の加熱システムによる加熱に加えて、ガラスシートの対流加熱をもたらし得る。熱風噴射８８によって、おそらく噴射の質量流量の５〜２０倍の大量の加熱された空気を炉１１内に取り込んで、かなりの強制対流加熱を生じさせることができる。

図３において８９によってまとめて示される制御システムまたは制御器は、ガラスシートＧ１およびＧ２が同じ全体温度に加熱され得るように、ガラスシートの搬送中、熱風分配システム８６を制御する。例えば制御器８９が、ガラスシートの組Ｇ１またはＧ２の少なくとも一方の対流加熱を、必要に応じてかつ他方の組Ｇ１またはＧ２のガラスシートに対する運転と異なる方法で、提供するように、図１に示されるような、搬送方向に沿って交互に存在しかつそれぞれがガラスシートの第１組Ｇ１および第２組Ｇ２のそれぞれと一緒に移動する加熱波または加熱領域の第１組Ｈ１および第２組Ｈ２を提供するように熱風分配システム８６の運転を制御してもよい。

そのような構成により、各加熱領域Ｈ１、Ｈ２を、特定のガラスシートＧ１、Ｇ２に適合することができ、かつ、加熱領域Ｈ１、Ｈ２が炉１１を通して特定のガラスシートＧ１、Ｇ２に追随するように各加熱領域Ｈ１、Ｈ２を適用することができる。結果として、異なる特性および異なる加熱特徴を有する連続ガラスシートを、炉１１によって、概ね同じ温度に、または異なる温度に加熱することができる。例えば、第１組Ｇ１の各ガラスシートが第２組Ｇ２の各ガラスシート厚さよりも大きい厚さを有する場合、第２加熱領域Ｈ２よりも多量の対流加熱を各々が提供する第１加熱領域Ｈ１を提供するように熱風分配システム８６を操作することができる。別の例として、第１組Ｇ１のガラスシートが第２組Ｇ２のガラスシートの組成と比べて低い鉄含有量によって特徴づけられる組成を有し、それが第１組Ｇ１のガラスシートの加熱をより困難にし得る場合、第２加熱領域Ｈ２よりも多量の対流加熱を提供する第１加熱領域Ｈ１を提供するように熱風分配システム８６を再び操作することができる。さらに別の例として、第２組Ｇ２のガラスシートそれぞれの片側に低放射率コーティングなどのコーティングが施されている場合、他の加熱領域Ｈ１と比較してコーティングを有するガラスシートの側に多量の対流加熱を提供する対応加熱領域Ｈ２を提供するように熱風分配システム８６を操作することができる。適切なコーティングの例には、熱反射コーティングまたは金属伝導性コーティングなどの金属コーティングが含まれる。

図４ａに示されるように、未コーティングガラスシートＧ１またはＧ２に加熱が実行される時、上方および下方に向かう対流加熱の量は、この対流加熱と、電気抵抗要素８２によって提供される輻射加熱とが、特定のガラスシートの上および下側表面９０および９１を、加熱を通して互いに同じ温度に維持するように制御することができる。記載した方法の輻射加熱およびこの強制対流加熱の両方により、特定のガラスシートの効率的な加熱を得ることができる。

上側にコーティングを有するガラスシートＧ１またはＧ２が、例えば、図４ｂに示されるように加熱される時、コーティングが輻射エネルギーの大部分を反射し得る結果、より多量の下方に向かう強制対流加熱が、下側表面の輻射、伝導および自然対流加熱と釣り合う必要があり得る。従って、上側コーティング表面９０の対流加熱を増加することによってこの釣り合いが実現する。釣り合いの結果、両表面が同じ割合で加熱され同じ温度を有し、ガラスが、加熱の間、平らなままであり得ることが求められる。対流加熱のこの増加は、経時的に増加する率で提供されてもよく、炉加熱室１８内に熱風もまた取り込む熱風噴射を提供するために熱風分配システム８６を介して供給される加圧空気の合計質量流量によって制御されてもよい。

熱風分配システム８６は任意の適切な構成を有することができるが、図１から３に示される実施形態において、熱風分配システム８６は、炉１１の入口端部２０および出口端部２２の間のロールコンベア２４の上下に配置される熱風分配器９３の下列および上列９２を含む。圧縮機など、図３に示される加圧ガスまたは空気の源９４が、炉１１の外側に配置されて、加圧空気を熱風分配器９３に供給してもよい。源９４は、平方インチあたり２０〜２５ポンド（ｐｓｉ）などの任意の適切な圧力で空気を供給してもよい。さらに、熱風分配器９３は、図６に示される熱風噴射８８のように加圧空気をそこから供給する前に加熱するための熱交換器９６を含む。以下でさらに完全に記載されるようなこれらの熱交換器９６を使用することにより、炉の周囲空気温度をほんのわずか下回る温度で熱風噴射８８を供給することができる。例えば、炉加熱室内の空気が約７００℃である場合、熱風噴射は約２０〜４０度だけ低い、すなわち約６６０〜６８０℃であることができる。

図３に示されるように、制御器８９は弁９８および９９を含むことができ、それらを介して加圧空気は源９４から熱風分配器９３の上列および下列９２へそれぞれ供給される。さらに制御器８９は上列および下列９２両方用の電気圧力調整器１００などの圧力制御器を含むことができ、それらは各々が１個以上の熱風分配器９３への空気流を制御する。より詳細には、示されるように、上列９２用の各圧力調整器１００は、制御弁９８から熱風分配器９３の１個以上、例えば３個への加圧空気流を制御することができる。図示されないが、下列９２用の圧力調整器は同様に、制御弁９９から関連の熱風分配器９３の１個以上、例えば３個への加圧空気流を制御することができる。適切な圧力調整器の一例は、米国のＳＭＣＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（所在地Ｎｏｂｌｅｓｖｉｌｌｅ，Ｉｎｄｉａｎａ）から入手できる電子空気調整器である。

制御器８９はさらに、弁９８、９９および／または圧力調整器１００の操作を制御するためのプログラム可能な制御器１０２を含むことができ、上列および下列９２の熱風分配器９３へ供給される空気圧を制御し、それにより、ロールコンベア２４の上および／または下から実行される所望の対流加熱を得るために必要な質量流量を供給する圧力を提供する。例えば、制御器１０２は、各圧力調整器１００に対して特定の圧力対時間プロファイルを命令することができ、その結果、圧力調整器は０〜２０ｐｓｉなどのいずれかの適切な空気圧を熱風分配器９３へ提供することができる。さらに、制御器１０２は、無線によりまたはワイヤ接続などの接続１０４を介して、弁９８、９９および圧力調整器１００と通信することができる。

制御器１０２をコンベア２４およびガラス検出センサなどの適切なセンサと連結してもよく、それにより、制御器１０２は、ガラスシートＧ１、Ｇ２が隣接して搬送されている場所にだけ熱風噴射を提供するように熱風分配システム８６を制御することができ、かつ、対応加熱波または領域Ｈ１、Ｈ２はガラスシートＧ１、Ｇ２に追随することができる。従って、ガラスシートＧ１、Ｇ２が熱風分配器９３の各組を通過したあと、関連する圧力調整器１００は熱風流を止めることにより、熱風分配システム８６によって供給される対流加熱に効率をもたらすことができる。

図５を参照すると、示されている上列９２の熱風分配器９３は、反対の垂直向きおよび以下に記載される他の特徴を除いて下列の熱風分配器の図でもある。示されるように、各熱風分配器９３は、マニホルド１０６と、マニホルド１０６によって支持される第１端部を有する垂直支持管１０８とを含むことができ、第１端部はマニホルド１０６と直接流体連通していない。垂直支持管１０８はまたコンベアに隣接する第２端部を有し、第２端部はＴ継手１１０に受け止められる。各熱風分配器９３の水平送達管１１２が支持管１０８の第２端部から反対方向に伸び、Ｔ継手１１０を介して支持管１０８と流体連通する。図６に示されるような上および下側熱風分配器９３の送達管１１２は、吸気器として機能できる下方および上方に向けられたオリフィス１１４を有する。送達オリフィス１１４は組になって提供され、垂直でありかつ約３０°垂直から反対方向に傾けられる。図７に示されるように、隣接する熱風分配器の送達オリフィス１１４は、下列および上列の両方において、搬送方向に対して横方向に食い違うように配列されることにより、ガラスシートの帯状加熱（ｓｔｒｉｐｈｅａｔｉｎｇ）を防止する。

図５に最もよく示されているように、各熱風分配器９３の熱交換器９６は、入口１１８および出口１２０を有する熱交換器管１１６を有し、入口１１８にはマニホルド１０６を介して加圧空気が供給され、出口１２０を介して、熱交換器１１６内で加熱された加圧空気が、水平送達管１１２に流れるために垂直支持管１０８に供給される。加圧空気は水平送達管１１２からそのオリフィス１１４を介して供給され、熱風を加熱室１８に取り込む下方および／または上方に向けられた熱風噴射を提供し、それにより、熱風の混合流が、先に記載されたような搬送される各ガラスシートの上方および／または下方を向いたガラス表面の対流加熱を提供することができる。各水平送達管１１２は、熱交換器支持具１２４を有する反対側の横方向端部１２２を有する。各熱交換器管１１６は、送達管１１２の一対の反対側横方向端部１２２における支持具１２４とマニホルド１０６との間に伸びる傾斜部分１２６を有する。より詳細には、各熱交換器管１１６は、水平送達管１１２の反対側横方向端部１２２における支持具１２４と上側マニホルド１０６との間で逆向きのＶ字状に伸びる一対の傾斜部分１２６を有する。熱交換器管１１６用の支持具１２４により、熱交換器管１１６と送達管１１２との間の移動が可能になり、運転中に熱交換器管１１６と送達管１１２との間に発生する加熱差の原因となる。

図５に示されるような上側マニホルド１０６は、炉ハウジング１７から垂直に伸びる垂直供給管１２８を含み、マニホルド１０６は垂直供給管１２８から水平に伸びる水平供給管１３０も有する。各マニホルド１０６は示されるように熱風分配器９３の３個を支持し、端の２個の分配器９３には水平供給管１３０に熱交換器管入口１１８が設けられ、中間の分配器９３には垂直供給管１２８によって熱交換器入口１１８が設けられている。別の例として、各マニホルド１０６は任意の適切な数の熱風分配器９３を支持してもよい。

図８および９を参照すると、熱風分配システムの別の実施形態８６’が示されている。システム８６’は、これより言及される場合を除いて先に記載した実施形態と同じ構造を有し、同様の構成要素は同様の参照符号によって識別され、先の記載の多くが適用可能であり、従ってそれは繰り返されない。熱風分配システム８６’のこの実施形態において、各熱風分配器９３は、垂直支持管１０８と水平送達管１１２の間、熱交換器管１１６と水平供給管１３０の間、および垂直供給管１２８と水平供給管１３０の間に流体接続を有し、それは機械加工された穴によって提供され、その穴に管の端部が挿入され、気密に溶接されることにより継手の必要性をなくしている。各上側熱風分配器９３は、一対の傾斜した支持材１３２も含み、支持材１３２はＶ字状に配置され、マニホルド１０６に接続された上端と水平送達管１１２に接続された下端とを有し、送達管１１２に支持を提供している。傾斜支持材１３２は、端部１２２から内側で水平送達管１１２に接続されることにより、各熱交換器管１１６の傾斜部分１２６によって画定される角度より小さい角度を画定する。

図８および９に示される熱風分配システム８６’はまた、傾斜支持材１３２の下端において、隣接する上側熱風分配器９３を接続する支持ブラケット１３４を含む。示されるように、各ブラケット１３４は、一組として共通の垂直供給管１２８に支持される熱風分配器９３の３個を接続する。各ブラケット１３４は上側接続具１３６を有し、炉ハウジングは下方に伸びるルーフ支持材１３８を有し、ルーフ支持材１３８はブラケット１３４の上側接続具１３６を支持し、それにより関連する熱風分配器９３の送達管１１２を協働して支持している。図９に示されるような各垂直支持管１０８は、下側曲げ端部１４０を有し、それは、温度感知用に利用される熱電対の場所として３個の熱風分配器９３の隣接する組の間の中央位置に空間を提供する。作製を容易にするために、３個の各組の中央熱風分配器９３は、その垂直支持管１０８にそのような下側曲げ端部１４０が同様に備え付けられている。さらに、各熱風分配器の熱交換器管１１６は全て同じ構造であり、図９に示される左の２個は互いに同じ向きであり、右のものは垂直軸の周りで１８０°回転され、それにより下側端部１４０が３個の分配器の隣接する組の間に熱電対空間を提供している。

図２に示されるように、熱風分配器９３の下列９２はまた支持材１２９を有し、支持材１２９は下側ハウジング部分の床６２から上にブラケット１３４まで伸び、ブラケット１３４は、隣接する下側熱風分配器の水平送達管１１２を支持している。利用可能な高さのため、下側熱風分配器９３の熱交換器９６は、わずかに大きい角度を有するように示されている。ロールコンベア２４のロール２６が原因で、これら下側熱風分配器９３は、上に向けられた熱風噴射をコンベアロール間に提供するように離間させてもよく、そのため、間隔は、熱風分配器９３の上列９２の間隔のように均一でなくてもよい。

図１０を参照すると、熱風分配システム８６または８６’の運転を制御する制御器の別の実施形態８９’が示されている。制御器８９’は加圧空気源などの複数の加圧ガス源と組み合わせて使用してもよく、源は熱風分配システム８６’または８６に接続され、各々が他の源と異なる圧力で空気などのガスを供給する。図１０に示される実施形態において、例えば、異なる加圧がなされた空気のそれぞれ第１の源１４２および第２の源１４４は、各々が熱風分配器９３の上列および下列９２に接続され、源１４２および１４４は空気を任意の適切な圧力で熱風分配器９３に供給するように作動可能である。例えば、第１の源１４２が８〜１２ｐｓｉの範囲の圧力で空気を供給し、第２の源１４４が１４〜１８ｐｓｉの範囲の圧力で空気を供給し得る。さらに、２個の異なる加圧空気源１４２および１４４は、任意の適切な方法で空気分配器９３に接続することができる。例えば、源１４２および１４４は、Ｔ字状継手を使用して１個以上の熱風分配器９３と関連する各マニホルド１０６に接続することができる。

図１０に示されるように、制御器８９’は、源１４２および１４４と、熱風分配器９３の上列および下列９２との間に配置された、ソレノイド弁などの適切な制御装置１４６を含み、各制御装置１４６は、特定の源１４２、１４４から熱風分配器９３の１個以上、例えば３個への空気流を制御する。制御器８９’はさらに、制御装置１４６の操作を制御するための制御装置１４６と通信するプログラム可能な制御器１４８を含み、加圧空気をどちらかの源１４２、１４４から１個以上のマニホルド１０６へ決まった時間に選択的に供給する。さらに制御器１４８は、無線式にまたはワイヤ接続などの適切な接続１５０を介して、制御装置１４６と通信することができる。

図１〜１０を参照して、ガラスシートＧ１およびＧ２を加熱する方法を、さらに詳細にこれより記載する。第１に方法は、ロボットまたは他の適切な導入機構などの任意の適切な導入装置を使用して炉１１のコンベア２４上に２つの異なるガラスシートの組Ｇ１およびＧ２を交互に導入するステップを含み得る。上に記載したように、各組Ｇ１、Ｇ２のガラスシートは、他方の組Ｇ１、Ｇ２と異なる特性を有することにより、互いに異なる加熱を必要とする。例えば、ガラスシートの組Ｇ１およびＧ２は異なる組成、異なる厚さ、異なる表面特性（例えばコーティングおよび未コーティング表面、または異なる表面コーティング）、およびそれらの組み合わせを有し得る。

方法は次に、コンベア２４上の交互に導入されたガラスシートの組Ｇ１およびＧ２を、加熱室１８を通して搬送面Ｃに沿って搬送し、ガラスシートを輻射加熱要素８２および／または熱風分配システム８６に曝すステップを含む。図１に示される炉１１は一度に４枚のガラスシートを受け取るように構成されているが、任意の適切な数のガラスシートを受け取るように炉１１を構成することができる。

方法はさらに、ガラスシートの組Ｇ１またはＧ２の少なくとも一方に、必要に応じてかつ他方の組Ｇ１またはＧ２のガラスシートに対する運転と異なる方法で対流加熱を提供するように、搬送方向Ｃに沿って交互に存在しかつそれぞれガラスシートの２つの組Ｇ１およびＧ２と一緒に移動する加熱波または領域の２つの異なる組Ｈ１およびＨ２を提供するように分配器９３の運転を制御するステップを含む。例えばガラスシートの一方の組Ｇ１、Ｇ２の対流加熱を提供するが、ガラスシートの他方の組Ｇ１、Ｇ２の対流加熱は提供しないように分配器９３を運転することができる。従って加熱波または領域の一方の組Ｈ１またはＨ２は、いずれかのガス噴射８８を欠くことによって特徴づけることができる。別の例では、ガラスシートの両方の組Ｇ１およびＧ２の対流加熱を提供するが、ガラスシートの各組に対して異なる加圧空気流によってそれを提供するように分配器９３を運転することができる。

さらに上に記載したように、ガラスシートの一方または両方の組Ｇ１、Ｇ２に対して搬送面Ｃの上および／または下から対流加熱を提供するように熱風分配システム８６を運転することができる。図１に示される実施形態において、ガラスシートの第１組Ｇ１には搬送面Ｃの上下から、ガラスシートの第２組Ｇ２には上から対流加熱が提供される。

分配器９３はまた、特定の組Ｇ１、Ｇ２のガラスシートに比較的一定の対流加熱を供給する移動波を提供するように運転することができ、あるいは、分配器９３は特定の組Ｇ１、Ｇ２のガラスシートに対して搬送方向Ｃに沿って変化する対流加熱を供給する移動波を提供するように運転することができる。

本開示の方法の下では、異なる特性を有する連続ガラスシートＧ１およびＧ２を概ね同じ温度に加熱して、その結果、連続ガラスシートを一様な方法で処理することができる。例えば、連続ガラスシートＧ１およびＧ２を処理ステーション１２内で順々に曲げることができ、そうして各ガラスシートＧ１およびＧ２は本質的に同じ形状に形成される。

さらに詳細な例として、自動車用ガラス風防窓を本開示による方法を用いて効率的かつ効果的に製造することができる。さらに詳細には、各々２〜２．３ミリメートル（ｍｍ）の範囲の厚さを有するガラスシートの第１組Ｇ１を、各々１．３〜１．７ｍｍの範囲の厚さを有するガラスシートの第２組Ｇ２と一緒にコンベア２４上に交互に導入することができ、各ガラスシートＧ１にガラスシートＧ２がすぐ続くようにする。加熱領域Ｈ１およびＨ２が交互になりそれぞれガラスシートＧ１およびＧ２と一緒に移動するように熱風分配システム８６を運転することができ、それにより、加熱領域Ｈ１は炉１１を通して各ガラスシートＧ１と一緒に移動し、加熱領域Ｈ２は炉１１を通して各ガラスシートＧ２と一緒に移動する。ガラスシートＧ１およびＧ２が炉１１の出口端部２２に到達した時に各ガラスシートＧ１が隣接するガラスシートＧ２と同じ全体温度に加熱され得るように加熱領域Ｈ２と比較して多量の対流加熱を提供するように加熱領域Ｈ１を構成することができる。次に隣接するガラスシートＧ１およびＧ２の各対を本質的に同じ形状に形成できるように連続ガラスシートＧ１およびＧ２を処理ステーション１２内で連続的に曲げることができる。次にガラスシートＧ１およびＧ２の各対を別個の処理ステーションで１つに積層して風防窓を形成することができる。

隣接するガラスシートＧ１およびＧ２の各対は、摂氏６１０〜６５０度の範囲の温度などの同じ全体温度に加熱できるため、および、ガラスシートＧ１およびＧ２は処理ステーション１２内で連続的に曲げられるため、隣接するガラスシートＧ１およびＧ２は一定の方法で曲げることができる。例えば、経時的に発生し得るプレス金型１４およびプレスリング１５上の布カバーの圧縮などの金型特性の変化は、ガラスシートＧ１およびＧ２が連続的に加熱され成型されるため、ガラスシートＧ１およびＧ２の相補的な形状に無視できるすなわちごくわずかな影響を有し得る。結果として、隣接するガラスシートＧ１およびＧ２の各対を、後続の積層工程で１つに接合して高品質の風防窓を形成することができる。この風防窓は、ガラスシートＧ１の形状はガラスシートＧ２の形状とぴったり一致している。この例において、各ガラスシートＧ１は各風防窓の外側層を形成し得る。そして各ガラスシートＧ２は各風防窓の内側層を形成し得る。

特定の用途に必要とされる場合、炉１１および対応する加熱領域Ｈ１およびＨ２を使用してガラスシートＧ１およびＧ２を異なる温度に加熱することができる。例えばガラスシートＧ１それぞれがガラスシートＧ２より大きい厚さを有する場合、後続の曲げ工程においてガラスシートの望ましい成型形状を得るために、ガラスシートＧ２と比較して摂氏２〜４度高い温度など、わずかに高い温度までガラスシートＧ１を加熱することが望ましいこともある。

例示的実施形態を上に記載するが、これら実施形態が本発明の全ての可能な形態を記載することは意図しない。むしろ、本明細書で使用された用語は限定よりむしろ説明の用語であり、本発明の精神および範囲から逸脱することなくさまざまな変更がなされてもよいことが理解される。例えば異なる加熱領域または波を提供する加熱システムは、それぞれ２つの異なるガラスシートの組と一緒に移動する２つの異なる加熱領域の組を提供するように制御される複数の輻射加熱器を有する輻射加熱システムなど、任意の適切な加熱システムとすることができる。別の例として、異なる特性を有する３つ以上の異なるガラスシートの組を加熱して処理するために３つ以上の異なる加熱領域の組を提供するように処理システム１０を構成してもよい。さらに、実行する実施形態の特徴を組み合わせて本発明のさらなる実施形態を形成することもできる。

Claims

ガラスシートを加熱する方法において、
ガラスシートの２つの異なる組をコンベアシステムに交互に導入するステップであって、各組の前記ガラスシートが他の組のガラスシートと異なる特性を有することにより互いに異なる加熱を必要とするステップと、
前記交互に導入されたガラスシートの組を、加熱システムを有する加熱室を通して搬送面に沿って前記コンベアシステム上で搬送するステップと、
ガラスシートの各組の前記加熱室における加熱を必要に応じてかつガラスシートの他方の組の加熱と異なる方法で提供するように、前記搬送方向に沿って交互に存在しかつそれぞれガラスシートの前記２つの組と一緒に移動する加熱領域の２つの異なる組を提供するように前記加熱システムの運転を制御するステップと
を含むことを特徴とする方法。
請求項１に記載の方法において、前記加熱システムが、対流加熱を実行するために前記搬送方向に沿って離間された複数のガス噴射を提供するように作動可能なガス分配システムを備えることを特徴とする方法。
請求項２に記載の方法において、前記加熱室が、輻射加熱を提供するための輻射加熱システムをさらに有することを特徴とする方法。
請求項２に記載の方法において、前記ガス分配システムが、前記ガラスシートの一方の組の対流加熱を提供するが、ガラスシートの他方の組の対流加熱は提供しないように運転されることを特徴とする方法。
請求項２に記載の方法において、前記ガス分配システムが、前記搬送面の上から前記対流加熱を供給するように運転されることを特徴とする方法。
請求項２に記載の方法において、前記ガス分配システムが、前記搬送面の下から前記対流加熱を供給するように運転されることを特徴とする方法。
請求項２に記載の方法において、前記ガス分配システムが、前記搬送面の上下両方から前記対流加熱を供給するように運転されることを特徴とする方法。
請求項２に記載の方法において、前記ガス分配システムが、ガラスシートの両方の組の対流加熱を供給するが、ガラスシートの各組に対して異なる加圧空気流で供給するように運転されることを特徴とする方法。
請求項２に記載の方法において、前記移動する領域の少なくとも１つが、前記搬送方向に沿って変更される対流加熱を供給するように前記ガス分配システムが運転されることを特徴とする方法。
請求項２に記載の方法において、前記ガス分配システムが、前記複数のガス噴射を提供するための複数の離間されたオリフィスを有する複数の分配器と、前記分配器に関連付けられた複数の圧力調整器とを含み、前記ガス分配システムの運転を制御することが、所望の圧力対時間プロファイルを提供するために各圧力調整器を制御することを含むことを特徴とする方法。
請求項２に記載の方法において、前記ガス分配システムが、異なって加圧されたガスの複数の源と接続可能であり、前記ガス分配システムが、複数の分配器と、前記分配器に関連付けられた複数の制御装置とを含み、前記ガス分配システムの運転を制御することが、前記異なって加圧されたガスの複数の源から前記分配器へガス流を選択的に制御するように前記制御装置を制御することを含むことを特徴とする方法。
請求項１に記載の方法において、ガラスシートの前記２つの組が、異なる組成、異なる厚さ、異なる表面特徴、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される異なる特性を有することを特徴とする方法。
請求項１に記載の方法がさらに、加熱されたガラスシートの前記２つの組を交互に曲げるステップを含むことを特徴とする方法。
請求項１１に記載の方法がさらに、前記曲げるステップの後、連続ガラスシートを１つに接合して風防窓を形成するステップを含むことを特徴とする方法。
ガラスシートを加熱するための炉において、
加熱室を画成するハウジングと、
前記ハウジングと関連付けられた、ガラスシートの２つの異なる組を交互に受け取るためのコンベアシステムであって、各組の前記ガラスシートが他の組のガラスシートと異なる特性を有することにより異なる加熱を必要とし、前記コンベアシステムが、搬送面に沿って前記加熱室を通る前記ガラスシートの交互の組の搬送をさらに提供するコンベアシステムと、
前記ハウジングに関連付けられる加熱システムと、
ガラスシートの少なくとも一方の組の加熱を必要に応じてかつ他方の組の前記ガラスシートに対する運転と異なる方法で提供するために、前記搬送方向に沿って交互に存在しかつそれぞれ前記ガラスシートの交互の組と一緒に移動する加熱領域の２つの異なる組を提供するように前記加熱システムを運転するようにプログラム可能な制御器と
を含むことを特徴とする炉。
請求項１５に記載の炉において、前記加熱システムが、対流加熱を実行するために前記搬送方向に沿って離間された複数のガス噴射を提供するように作動可能なガス分配システムを備えることを特徴とする炉。
請求項１６に記載の炉がさらに、輻射加熱を提供するための前記ハウジングに関連付けられた輻射加熱システムを備えることを特徴とする炉。
請求項１６に記載の炉において、前記ガス分配システムが、下に向けられた加圧空気流を提供するために前記ハウジング内に前記搬送面の上に取り付けられた分配器を含むことを特徴とする炉。
請求項１６に記載の炉において、前記ガス分配システムが、上に向けられた加圧空気流を提供するために前記ハウジング内に前記搬送面の下に取り付けられた分配器を含むことを特徴とする炉。
請求項１６に記載の炉において、前記ガス分配システムが、下に、上に、または上と下の両方に向けられた加圧空気流を提供するために前記ハウジング内に前記搬送面の上下に取り付けられた分配器を含むことを特徴とする炉。
請求項１６に記載の炉において、前記ガス分配システムが、前記複数のガス噴射を提供するための複数の離間されたオリフィスを有する複数の分配器と、前記分配器に関連付けられた複数の圧力調整器とを含み、前記プログラム可能な制御器が前記圧力調整器を制御するように構成され、その結果各圧力調整器が所望の圧力対時間プロファイルを提供することを特徴とする炉。
請求項１６に記載の炉において、前記ガス分配システムが、異なって加圧されたガスの複数の源と接続されるように適合され、前記ガス分配システムが、複数の分配器と、前記分配器に関連付けられた複数の制御装置とを含み、前記プログラム可能な制御器が、前記異なって加圧されたガスの複数の源から前記分配器へガス流を選択的に制御するように前記制御装置を制御するように構成されることを特徴とする炉。