知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-03-08
(45)【発行日】2022-03-16
(54)【発明の名称】ガラスシート成形システムのための真空金型シャトルシステム
(51)【国際特許分類】
C03B 35/14 20060101AFI20220309BHJP
【ＦＩ】
C03B35/14
【請求項の数】
20
(21)【出願番号】P 2020201686
(22)【出願日】2020-12-04
(62)【分割の表示】P 2018522062の分割
【原出願日】2016-11-02
(65)【公開番号】P2021050135
(43)【公開日】2021-04-01
【審査請求日】2021-01-04
(31)【優先権主張番号】62/249,567
(32)【優先日】2015-11-02
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】500232086
【氏名又は名称】グラステク インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110001302
【氏名又は名称】特許業務法人北青山インターナショナル
(72)【発明者】
【氏名】ニシュケ，デイヴィッド ビー．
(72)【発明者】
【氏名】レーン，ケネス ジェイ．
(72)【発明者】
【氏名】ニシュケ，ディーン エム．
【審査官】永田 史泰
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０１５／０２１８０２９（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特表２００１－５２４４４０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ０３Ｂ３５／１４－３５／２４
Ｃ０３Ｂ２３／０２－２３／０３７
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
高温ガラスシートを成形するための真空金型シャトルシステムにおいて、前記ガラスシートが最初に成形される形状を定義する下向き面と、真空チャンバと、前記下向き面から前記真空チャンバに延在する開口とを含む金型と、
その上に前記金型を取り付けるための少なくとも１つの接続面と、第１の位置で前記真空チャンバに作動可能に接続されて、第１の連結ポートを定義する第２の位置で開口を含む１つの金型管路とを含む金型支持フレームと、
ビームのそれぞれが、その上に前記金型支持フレームを受けて、支持するために、前記ビームの一端の近くに１つの支持面を含む、一対の略平行の細長いビームを含む、シャトルフレームと、
前記支持面を含む端部と反対側の一方の前記ビームの端部の近くで前記シャトルフレーム上に取り付けられる１つの真空源と、
第１の位置で真空源に作動可能に接続されて、第２の連結ポートを定義する第２の位置で開口を含む１つのシャトル管路と、
前記金型の前記下向き面で選択的に真空引きするための、前記シャトル管路および前記金型管路を通る前記真空源から前記真空チャンバまでの真空の連通を提供するために、前記第１の連結ポートを前記第２の連結ポートに解放可能に接続するためのコネクタと
を備える
ことを特徴とする真空金型シャトルシステム。
【請求項2】
請求項１に記載の真空金型シャトルシステムにおいて、
前記金型支持フレームがその上に支持されたときの、前記金型支持フレームの前記シャトルフレームに対する任意の方向への移動を防ぐために、前記金型支持フレームを受けて、前記シャトルフレームに対する前記金型支持フレームの位置を固定するために、前記ビームの１つに関連する少なくとも１つのガイド要素と、
前記金型支持フレームがその上に支持されたときの、前記金型支持フレームの前記シャトルフレームに対する第１の方向への移動を防ぐが、前記金型支持フレームの前記シャトルフレームに対する第２の方向への移動は可能にするために、前記シャトルフレームに対する前記金型支持フレームの位置を固定するために、前記ビームの他の１つに関連する少なくとも１つの他のガイド要素と
を含む
ことを特徴とする真空金型シャトルシステム。
【請求項3】
請求項２に記載の真空金型シャトルシステムにおいて、
前記ガイド要素のそれぞれが、
前記ビームの１つの前記支持面の平面または前記金型支持フレームの表面に固定されて、そこから外方に突出する位置合わせ面と、
前記ビームの１つの前記支持面の平面または前記金型支持フレームの表面に固定されて、そこから内方に凹む相補形状の位置合わせ面と
を含み、
それぞれの前記外方に突出する位置合わせ面は、前記金型支持フレームの前記シャトルフレームに対する少なくとも１つの方向への移動を防ぐために、相補形状の位置合わせ面を係合する
ことを特徴とする真空金型シャトルシステム。
【請求項4】
請求項１に記載の真空金型シャトルシステムにおいて、
前記真空源が少なくとも１つの真空発生器を含む
ことを特徴とする真空金型シャトルシステム。
【請求項5】
請求項１に記載の真空金型シャトルシステムにおいて、
前記ビームが水冷される
ことを特徴とする真空金型シャトルシステム。
【請求項6】
請求項１に記載の真空金型シャトルシステムにおいて、
前記金型の前記下向き面が、第１の方向への湾曲を有するガラスシートを成形し、一方、第２の方向への直線要素を維持するために、前記第１の方向への湾曲と、前記第１の方向に対して横方向の前記第２の方向への直線要素とを有する
ことを特徴とする真空金型シャトルシステム。
【請求項7】
複合湾曲を有する高温ガラスシートを成形するための三段式成形ステーションにおいて、
前記三段式成形ステーションが、請求項１に記載の真空金型シャトルシステムを具え、
前記金型が、第１の上側金型であり、
前記下向き面が、第１の方向への湾曲を有するガラスシートを最初に成形し、一方、第２の方向への直線要素を維持するために、前記第１の方向への湾曲と、前記第１の方向に対して横方向の前記第２の方向への直線要素とを有する第１の上側金型表面であり、
前記三段式成形ステーションが、
前記ガラスシートが前記第２の方向に沿って重力下で垂れ下がることができるので、前記第２の方向への多少の湾曲ならびに前記第１の方向への湾曲を有するために、前記第１の上側金型からの前記ガラスシートを受けるための、少なくとも前記第１の方向への湾曲を有し、前記第２の方向へのガラスシートの湾曲を可能にする上向きの下側金型と、
前記下側金型および前記第２の上側金型の形状に対応する複合湾曲を有する前記ガラスシートを成形するために前記下側金型と協働するための、複合湾曲を有し、前記上向きの下側金型に対して相補的である下向きの第２の上側金型と
をさらに備える
ことを特徴とする三段式成形ステーション。
【請求項8】
請求項７に記載の三段式成形ステーションにおいて、さらに、
前記ガラスシートを有する前記第１の上側金型が前記下側金型と前記第２の上側金型との間でのプレス成形のために前記ガラスシートを受けるよう構成された前記下側金型の上へ横移動する前に、前記第１の上側金型が前記ガラスシートを受け取り得るコンベヤを含む
ことを特徴とする三段式成形ステーション。
【請求項9】
請求項８に記載の三段式成形ステーションにおいて、さらに、
加熱チャンバを有するハウジングと、
搬送の水平面に沿って前記ハウジングの前記加熱チャンバに前記高温ガラスシートを搬送するためのロールコンベヤによって具現化される前記コンベヤと、
前記ロールコンベヤより上のピックアップ位置と前記ピックアップ位置から水平方向に離れた搬送位置との間で前記加熱チャンバ内に前記第１の上側金型を選択的に配置するために水平に移動可能であるシャトルフレームと、
最初に成形して、前記第１の上側金型の前記下向き面に対して前記ガラスシートを支持するためにそのピックアップ位置に配置されるとき、前記ロールコンベヤから前記第１の上側金型まで前記ガラスシートを上向きに持ち上げるための上向きのリフトジェットを供給するために、前記搬送の面より下に配置されるガスリフトジェットアレイと、
前記第１の上側金型の前記ピックアップ位置から前記加熱チャンバの中で水平方向に離れており、前記搬送の面の高さより上に配置される上側位置と前記搬送の面の高さにより近い下側位置との間で垂直方向に移動可能であり、その横方向の湾曲を定義する下向き凸形状の下向き面を有する前記第２の上側金型と、
前記第２の上側金型の前記下向き面で選択的に真空引きするための追加の真空源と、
前記第２の上側金型より下で前記加熱チャンバ内に配置され、そして、前記真空源によって引かれる真空によってその上に支持される前記ガラスシートを伴う、その搬送位置への前記第１の上側金型の移動の後には前記第１の上側金型の下に配置されるよう構成された前記下側金型であって、その後、前記真空源によって真空引きされる前記真空が前記下側金型の上に前記ガラスシートを解放するために終了可能であり、前記第１の上側金型がそのピックアップ位置まで戻るよう移動可能な、前記下側金型と、
次いで、横方向の湾曲を有する前記ガラスシートをプレス成形するために前記下側金型と協働するために、その上側位置からその下側位置まで下向きに移動可能な前記第２の上側金型であって、前記第２の上側金型が、その後、前記真空源によってその下向き面で引かれる真空によって前記第２の上側金型上に支持される前記プレス成形ガラスシートとともに上向きにその上側位置まで移動可能な、前記第２の上側金型と、
前記第２の上側金型が前記第２の上側金型上の前記プレス成形ガラスシートとともにその上側位置にあるときに、前記第２の上側金型より下の位置に移動可能であり、その後、前記追加の真空源からの前記真空が、前記搬送金型上に前記第２の上側金型から前記ガラスシートを解放し、次いで、前記プレス成形ガラスシートの搬送のために前記第２の上側金型より下の位置から離れるよう移動するよう終了可能な、搬送金型と、
前記ガラスシートの前記プレス成形およびその搬送を実行するために、前記ロールコンベヤ、前記第１の上側金型、前記ガスリフトジェットアレイ、前記第２の上側金型、前記シャトルフレーム上の前記真空源、前記第２の上側金型のための前記追加の真空源、前記下側金型、および前記搬送金型を作動させるよう構成された制御装置と
を含む
ことを特徴とする三段式成形ステーション。
【請求項10】
請求項９に記載の三段式成形ステーションにおいて、
前記真空源が、前記第１の上側金型の前記下向き面に真空を提供するために前記制御装置によって作動するよう構成され、前記ガラスシートの初期成形および支持のために、前記ガラスシートを前記ロールコンベヤから持ち上げて前記第１の上側金型の前記下向き面に接触させるときに、前記ガスリフトジェットアレイと協働する
ことを特徴とする三段式成形ステーション。
【請求項11】
請求項１０に記載の三段式成形ステーションにおいて、
前記ガラスシートが上向きに移動して、前記第１の上側金型の前記下向き面に接触した後、前記制御装置が、前記ガスリフトジェットアレイの作動を終了させるよう構成され、一方、次いで前記第１の上側金型上の前記ガラスシートの単独の支持である真空を提供するために前記真空源を作動させ続ける
ことを特徴とする三段式成形ステーション。
【請求項12】
請求項７に記載の三段式成形ステーションにおいて、
前記下側金型が、前記ガラスシートが重力によって垂れ下がるときに、前記ガラスシートを支持するよう構成されたリング形状を有する
ことを特徴とする真空金型シャトルシステム。
【請求項13】
請求項９に記載の三段式成形ステーションにおいて、
前記搬送金型が急冷のために前記プレス成形ガラスシートを移動させるよう移動可能な急冷ステーションをさらに含む
ことを特徴とする三段式成形ステーション。
【請求項14】
横方向の湾曲を有する高温ガラスシートを成形するための三段式成形ステーションにおいて、
第１の方向への湾曲を有するガラスシートを最初に成形し、一方、第２の方向への直線要素を維持するために、下向き面と、真空チャンバと、前記真空チャンバから前記下向き面に延在する開口とを有し、前記下向き面が、前記第１の方向への湾曲と前記第１の方向に対して横方向の前記第２の方向への直線要素とを有する下向きの第１の上側金型と、
その上に前記第１の上側金型を取り付けるための少なくとも１つの接続面と、第１の位置で前記真空チャンバに作動可能に接続されて、第１の連結ポートを定義する第２の位置で開口を含む金型管路とを含む金型支持フレームと、
ビームのそれぞれが、その上に前記金型支持フレームを受けて、支持するために、前記ビームの一端の近くに支持面を含む、一対の略平行の細長いビームを含む、シャトルフレームと、
前記金型支持フレーム支持面を含む前記端部と反対側の一方の前記ビームの端部の近くで前記シャトルフレーム上に取り付けられる真空源と、
第１の位置で真空源に作動可能に接続されて、第２の連結ポートを定義する第２の位置で開口を含むシャトル管路と、
前記第１の上側金型の前記下向き面で選択的に真空引きするための、前記シャトル管路および前記金型管路を通る前記真空源から前記真空チャンバまでの真空の連通を提供するために、前記第１の連結ポートを前記第２の連結ポートに解放可能に接続するためのコネクタと、
前記ガラスシートが前記第２の方向に沿って重力下で垂れ下がることができるので、前記第２の方向への多少の湾曲ならびに前記第１の方向への湾曲を有するために、前記第１の上側金型から前記ガラスシートを受け取るための、少なくとも前記第１の方向への湾曲を有し、前記第２の方向へのガラスシートの湾曲を可能にする、上向きの下側金型と、
前記下側金型および前記第２の上側金型の形状に対応する複合湾曲を有する前記ガラスシートをプレス成形するために前記下側金型と協働するための、複合湾曲を有し、前記上向きの下側金型に対して相補的である、下向きの第２の上側金型と
を備える
ことを特徴とする三段式成形ステーション。
【請求項15】
請求項１４に記載の三段式成形ステーションにおいて、
前記第１の上側金型の前記下向き面が下向き凸形状を有し、前記第２の上側金型が、下向き凸形状の下向き面を有する
ことを特徴とする三段式成形ステーション。
【請求項16】
請求項１５に記載の三段式成形ステーションにおいて、
前記第２の上側金型の前記下向き面が、真空孔の関連性のあるアレイを含む
ことを特徴とする三段式成形ステーション。
【請求項17】
請求項１５に記載の三段式成形ステーションにおいて、
前記下側金型が上向き凹形状を有する
ことを特徴とする三段式成形ステーション。
【請求項18】
請求項１７に記載の三段式成形ステーションにおいて、
前記下側金型が、その上向き凹形状を定義し、前記ガラスシートが重力によって垂れ下がるとき前記ガラスシートを支持するよう構成されたリング形状を有する
ことを特徴とする三段式成形ステーション。
【請求項19】
請求項１４に記載の三段式成形ステーションにおいて、
前記第１の上側金型の前記下向き面が下向き凸形状を有し、前記第２の上側金型が、真空孔の関連性のあるアレイを含む下向き凸形状の下向き面を有し、
前記下側金型が、上向き凹形状を定義し、前記ガラスシートが重力によって垂れ下がるとき前記ガラスシートを支持するよう構成されたリング形状を有する
ことを特徴とする三段式成形ステーション。
【請求項20】
請求項１４に記載の三段式成形ステーションにおいて、
前記下側金型が、少なくとも前記第１の方向への湾曲を有し、前記第２の方向へのガラスシートの湾曲を可能にする上向き凹形状のリング形状を有し、
前記第２の上側金型が、真空孔のアレイを有する下向き凸形状を有する
ことを特徴とする三段式成形ステーション。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１５年１１月２日に出願された米国仮特許出願第６２／２４９，５６７号明細書の利益を主張し、その開示内容は、参照によりその全体が本願に組み込まれる。
本出願は、２０１５年１１月２日に出願された米国仮特許出願第６２／２４９，５６７号明細書の利益を主張し、その開示内容は、参照によりその全体が本願に組み込まれる。
【0002】
本発明は、ガラスシート曲げシステムにおいて、高温ガラスシートを成形および輸送するための、真空金型シャトルシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【0003】
多段式ガラスシート成形システムにおいて金型を移動させるための従来のシャトル機器は、たとえば、Ｍｕｍｆｏｒｄらの米国特許第５，９００，０３４号明細書、Ｍｕｍｆｏｒｄらの米国特許第５，９０６，６６８号明細書、Ｎｉｔｓｃｈｋｅらの米国特許第５，９２５，１６２号明細書、Ｍｕｍｆｏｒｄらの米国特許第６，１７３，５８７号明細書、Ｎｉｔｓｃｈｋｅらの米国特許第６，７１８，７９８号明細書、およびＮｉｔｓｃｈｋｅらの米国特許第６，７２９，１６０号明細書で開示されている。
【発明の概要】
【0004】
本開示による、ガラス処理システムにおいて高温ガラスシートを成形するための真空金型シャトルシステムは、ガラスシートが成形される初期形状を定義する完全下向き面を有する金型を含む。金型は、金型の表面から真空チャンバに延在する一組の開口を有する真空チャンバを含む。
【0005】
シャトルシステムはまた、その上に金型を取り付けるための少なくとも１つの接続面と、第１の位置で真空チャンバに作動可能に接続されて、第１の連結ポートを定義する第２の位置で開口を含む少なくとも１つの金型管路とを含む、金型支持フレームを含む。シャトルシステムはまた、一対の略平行の細長いビームを含むシャトルフレームを含み、ビームのそれぞれは、その上に金型支持フレームを受けて、支持するために、ビームの一端の近くに少なくとも１つの支持面を含む。
【0006】
少なくとも１つの真空源は、金型支持フレーム支持面を含む端部と反対側のビームの端部の近くでシャトルフレーム上に取り付けられ、シャトル管路は、第１の位置で真空源に作動可能に接続される。シャトル管路は、第２の連結ポートを定義する第２の位置で開口を含む。金型の下向き面で選択的に真空引きするための、シャトル管路および金型管路を通る真空源から金型の真空チャンバまでの真空の連通を提供するために、第１の連結ポートを第２の連結ポートに解放可能に接続するためのコネクタ。
【0007】
本開示の別の態様によると、少なくとも１つのガイド要素が、金型支持フレームを受けて、シャトルフレームに対する金型支持フレームの位置を固定するためにビームの１つの支持面上に取り付けられて、金型支持フレームがその上に支持されたときの、金型支持フレームのシャトルフレームに対する任意の方向への移動を防いでもよい。少なくとも１つの他のガイド要素が設けられてもよく、そのガイド要素は、金型支持フレームを受けて、シャトルフレームに対する金型支持フレームの位置を固定するためにビームの他の１つの支持面上に取り付けられて、金型支持フレームがその上に支持されたときの、金型支持フレームのシャトルフレームに対する第１の方向への移動を防ぐが、金型支持フレームのこの支持フレームに対する第２の方向への移動は可能にする。
【0008】
本開示の別の態様によると、本明細書で説明される真空金型シャトルシステムは、高温ガラスシートを成形するための三段式成形ステーションで使用するために提供され、シャトルシステムは、ガラスシートが成形プロセスの第１段階で成形される初期形状を定義する完全下向き面を有する第１の上側金型を含む。開示された実施形態によると、三段式成形ステーションは、次いで、ガラスシートが重力下で垂れ下がるので、第１の上側金型からのガラスシートを受ける上向きの下側金型を含む。成形ステーションの下向きの第２の上側金型は、上向きの下側金型に相補的であり、下側金型および第２の上側金型の形状に対応する湾曲を有するガラスシートをプレス成形するために、下側金型と協働する。
【0009】
本開示の別の態様によると、三段式成形ステーションはまた、第１の上側金型を含むシャトルが、第２の上側金型によるプレス成形をその後実行するためにガラスシートを次に受け取る下側金型の上にガラスシートを配置するように水平に移動する前に、第１の上側金型がガラスシートを受け取るコンベヤを含む。この開示された実施形態は、加熱チャンバを有するハウジングも含み、搬送の水平面に沿ってハウジングの加熱チャンバに高温ガラスシートを搬送するためのロールコンベヤによって具現化されるコンベヤを有する。シャトルは、ロールコンベヤより上のピックアップ位置と、ピックアップ位置から水平方向に離れた下側金型の上の搬送位置との間に第１の上側金型を配置するために、加熱チャンバ内で水平に移動可能である。本実施形態において、第１の上側金型のための真空源は、第１の上側金型が直面する比較的高い温度への真空源の曝露を減らすために、加熱チャンバから最も離れた金型シャトルフレームの端部に配置されてもよい。
【0010】
ガスリフトジェットアレイは、最初に成形して、第１の上側金型の下向き面に対してガラスシートを支持するためにそのピックアップ位置に配置されるとき、ロールコンベヤから第１の上側金型までガラスシートを上向きに持ち上げるための上向きのリフトジェットを供給するために、搬送の面より下に配置されてもよい。第２の上側金型は、第１の上側金型のピックアップ位置から、加熱チャンバ内で横に間隔をあけられ、搬送の面の高さより上に配置される上側位置と、搬送の面の高さにより近い下側位置との間で垂直方向に移動可能であり、第２の上側金型は、ガラスシートの所望の湾曲をさらに定義する下向き凸形状の下向き面を有する。
【0011】
第２の真空源は、第２の上側金型の下向き面で選択的に真空引きするために設けられてもよい。下側金型は、第２の上側金型より下で加熱チャンバ内に配置され、シャトル真空源によって引かれた真空によってその上に支持されたガラスシートとともに、シャトルおよび第１の上側金型がその搬送位置に移動した後も、第１の上側金型より下にある。次いで、シャトルの真空は、下側金型上にガラスシートを解放するために終了してもよく、シャトルは、第１の上側金型をそのピックアップ位置に戻すように作動してもよい。
【0012】
次いで、第２の上側金型は、ガラスシートをさらにプレス成形するために、その上側位置から下側金型と協働するその下側位置まで下向きに移動し、第２の上側金型は、その後、第２の上側金型と関連する真空源によってその下向き面で引かれる真空によって第２の上側金型上に支持されるプレス成形ガラスシートとともに、その上側位置まで上向きに移動する。
【0013】
搬送金型は、その上側位置における第２の上側金型上のプレス成形ガラスシートの下に移動して、その後、真空は終了し、ガラスシートは、次いで、プレス成形ガラスシートの搬送のために成形ステーションから移動する搬送金型上に、第２の上側金型から解放される。
【0014】
加熱チャンバ、ロールコンベヤ、および、第１の上側金型と、ガスリフトジェットアレイと、第２の上側金型と、真空源と、下側金型と、搬送金型とを含むシャトルシステムを作動させるために１つまたは複数の制御装置を利用して、ガラスシートのプレス成形およびその搬送を実行してもよい。
【0015】
例示的な実施形態が図示されて開示されるが、このような開示が特許請求の範囲を限定するものと解釈すべきではない。さまざまな変更および代替的な設計が本開示の範囲から逸脱することなく行われてもよいことが予想される。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【発明を実施するための形態】
【0017】
必要に応じて、本発明の詳細な実施形態が本明細書に開示される。しかしながら、開示される実施形態は、さまざまなおよび代替的な形態で具現化されてもよい本発明の単なる一例であることが理解されるべきである。図面は必ずしも原寸に比例したものではない。いくつかの特徴は、特定の構成部品の詳細を示すために誇張または最小化されている場合がある。したがって、本明細書に開示される特定の構造的および機能的詳細は、限定として解釈すべきではなく、単に、本発明を実施するために当業者に教示するための代表的基礎として解釈すべきである。
【0018】
図１～３を参照すると、全体として１０で表される、高温ガラスシートを成形するための真空金型シャトルシステムは、ガラスシートが成形される初期形状を定義する完全下向き面１４を有する金型１２を含む。金型１２はまた、真空チャンバ１６から表面１４まで延在する一組の開口１８を有する真空チャンバ１６を含む。金型支持フレーム２０は、その上に金型を取り付けるための少なくとも１つの接続面２２と、第１の位置６４で真空チャンバ１６に作動可能に接続される少なくとも１つの金型管路２４とを含む。第１の連結ポート２６を定義する開口は、金型管路２４上の第２の位置に設けられる。
【0019】
開示された真空金型シャトルシステム１０はまた、一対の略平行の細長いビーム３０、３２を含むシャトルフレーム２８を含む。ビーム３０、３２のそれぞれは、その上に金型支持フレーム２０を受けて、支持するために、ビームの一端の近くに少なくとも１つの支持面３４を含む。金型１２が加熱された周囲内で移動するとき、ビームの一部が加熱された周囲に出入りするときに生じるとこがあるビームの熱膨張または収縮を制限するために、ビーム３０、３２のそれぞれは水冷されてもよい。
【0020】
少なくとも１つの真空源３６は、金型支持フレーム２０と反対側のビーム３０の端部の近くでシャトルフレーム２８上に取り付けられてもよい。少なくとも１つのシャトル管路３８は、第１の位置で真空源３６に作動可能に接続され、第２の連結ポート４０を定義する第２の位置で開口を含む。金型１２の下向き面１４で選択的に真空を引く（および／または正圧を作成する）ための、真空源３６からシャトル管路３８および金型管路２４を通る真空の連通を提供するために、第１の連結ポート２６を第２の連結ポート４０に解放可能に接続するためのコネクタ４２。
【0021】
図１～６を参照すると、開示された実施形態において、真空源は、金型フレーム２０が配置される端部と反対側の端部のシャトルフレーム２８上に取り付けられる一対のガスジェットポンプ３６、３７に供給される正圧空気によって提供される。一対の金型管路２４、２５は、一端で、金型１２の真空チャンバ１６に作動可能に接続され（たとえば、位置６４、６５などで）、それぞれは、第１の連結ポート２６を定義するコネクタプレート２７を含む他端で、開口を含む。この開示された実施形態において、各ガスジェットポンプ３６、３７は、ビーム３０、３２に沿って、可能であれば、ビーム３０、３２の高さプロファイル内で、金型１２が支持されるシャトルの端部まで延在するように形作られる別々のシャトル管路３８、３９に、作動可能に接続される。シャトル管路３８、３９のそれぞれは、第２の連結ポート４０を定義するコネクタプレート４１を含む、金型１２に最も近い端部で開口を含み、金型１２がシャトルフレーム２８上に設置されるとき、金型管路２４、２５のそれぞれにある第１の連結ポート２６は、シャトル管路３８、３９のそれぞれにある第２の連結ポート４０と整列する。次いで、管路３８と２４（および、３９と２５）を連結し、金型１２の真空チャンバ１６を真空源３６、３７と接続するために、リテーナクリップ４２がコネクタプレート２７および４１上に摺動可能に設置される。
【0022】
ガスジェットポンプ３６、３７は、より高いおよびより低い程度の真空引きが可能であるように、ならびに、後でより詳細に説明されるように成形作業中にガラスシートを解放するための正圧空気を提供することが可能であるように、ＭｃＭａｓｔｅｒの米国特許第４，２０２，６８１号明細書およびＭｃＭａｓｔｅｒの米国特許第４，２２２，７６３号明細書によって開示されている種類のものでもよい。
【0023】
図１、３、および７を参照すると、開示された実施形態において、第１のガイド要素４４は、金型１２を受けて、シャトルフレーム２８に対する金型１２の位置を固定するために、ビーム３０のうちの１つの支持面３４のうちの１つに取り付けられる。第１のガイド要素４４は、ビーム支持面３４に固定されて、ビーム支持面３４から上向きに延在する（または、代わりに、金型フレーム２０から下向きに突出する）アライメントキー４６と、金型支持フレーム２０上に（または、代わりに、ビーム支持面３４上に）配置される無料の受け部であるキー溝４８とを含んでもよく、金型１２および金型支持フレーム２０がシャトルフレーム２８上に設置されるとき、アライメントキー４６はキー溝４８内に受けられ、それによって、金型１２を固定位置に位置合わせする。開示された実施形態において、キー４６およびキー溝４８は「＋」に形作られ、キー溝４８へのキーの係合により、金型フレーム２０がガイド４４の位置で、ビーム３０に対する所定の位置に固定されることを保証する。キー溝４８内へのキー４６の係合がこの位置でビーム３０に対する金型フレーム２０のすべての移動を制限する限り、キー４６およびキー溝４８は代わりに「Ｘ」などの他の形状で構成されてもよいことはいうまでもない。
【0024】
図１および８を参照すると、金型フレーム２０をビーム３２上の所望の位置に合わせるために、第２のガイド５０が他のビーム３２上に配置されてもよい。開示された実施形態において、ビーム３２と関連するガイド５０は、ビーム３２および金型フレーム２０上にそれぞれ取り付けられる（または、逆もまた同じ）第２のキー５２および無料形状のキー溝を含み、ビーム３２の１つの軸（長さ方向など）に沿って位置決め金型フレーム２０を固定するが、ビーム３２の別の軸（幅方向など）に沿った金型フレーム２０の移動は可能にする。開示された実施形態において、第２のキー５２は「－」に形作られ、対応するキー溝は、キー５２をその中に受けて、ビーム３２に対する１つの方向（たとえば、シャトルフレームの長さに沿った方向など）への金型フレーム２０の移動を防ぐが、キーが別の方向（たとえば、シャトルフレームの長さ方向に対する横方向など）に摺動することを可能にするように好適に寸法決めされるスロットである。
【0025】
これらの説明された形状で第１のガイド４４および第２のガイド５０を利用することによって、金型１２および金型フレーム２０は、シャトル支持ビーム３０、３２上で、１つの方向の（たとえば、長さ方向に沿った）固定位置で位置合わせされる。さらに、金型フレーム２０は、第１のガイド４４で、ビーム３０に対するすべての方向で所定の位置に固定されるが、金型フレーム２０は、第２のガイド５０で、ビーム３２の長さ方向に対する横向きの方向へビーム３２に対して移動することが可能になる。したがって、この配置は、ガイド４４でシャトルフレーム２８上の固定された点に金型を位置合わせするが、金型フレーム２０（そして、金型１２）が、シャトルビーム３２に対して、ガイド５０で選択された方向（たとえば、ビーム３２の長さ方向に対する横方向）に移動することを可能にすることによって、金型１２およびフレーム２０が加熱された周囲に出入りするときに生じることがある、たとえば、任意の熱膨張または収縮を可能にする。
【0026】
ここで図９および１０を参照すると、開示された真空金型シャトルシステムは、ガラスシートを加熱するために、加熱された周囲を提供するための加熱チャンバ２０４を有する炉２０２を含む、全体として２００で表されるガラスシート成形システムで採用されてもよい。システムのコンベヤ２０６は、略水平に延在する向きに、加熱されたガラスシートを搬送し、好ましくは、ＭｃＭａｓｔｅｒの米国特許第３，８０６，３１２号明細書、ＭｃＭａｓｔｅｒらの米国特許第３，９３４，９７０号明細書、ＭｃＭａｓｔｅｒらの米国特許第３，９４７，２４２号明細書、および、ＭｃＭａｓｔｅｒらの米国特許第３，９９４，７１１号明細書で開示されるようなロール２０８を含むロールコンベヤタイプのものである。システム２００の三段式成形ステーション２１０は、本開示に従って構築されて、その方法を実行し、成形ステーションおよび成形方法の両方は、本開示の異なる態様の理解を容易にするために、一体的に説明される。成形ステーション２１０は、上記の米国特許第４，６６１，１４１号明細書および本出願の上記の背景技術に示される他の米国特許に開示されたものといくらか類似のプレス成形を有する構造を有する。さらにまた、成形ステーション２１０は、図１０に最もよく示されているように、成形ステーションの成形機器２１６が配置される加熱チャンバ２１４を定義する絶縁されたハウジング２１２を有する。
【0027】
図１０～１２に示されるように、ガラスシート成形機器２１６は、開示された真空金型シャトルシステム１０’を採用してもよく、そのシステムは、高温ガラスシート成形の第１段階中、軟化されたガラスシートを加熱器コンベヤ２０６からピックアップし、次いで、ガラスシートを水平に、下側金型２２２が配置された図１１に示される搬送位置まで移動させて、ガラスシートＧを下側金型２２２の上に自重垂れで解放する第１の上側金型１２’を含む。よって、形状をより正確に制御できるように、自重垂れについての時間は比較的制限される。
【0028】
ガラスシートが第１の上側金型１２’によって下側金型２２２の上に置かれた後、第１の上側金型１２’は、図１１のその搬送位置から図１０のそのピックアップ位置まで戻り、第２の上側金型２２０は、ガラスシートのプレス成形時、下側金型２２２と協働するために、図１２に示すように下向きに移動する。第２の上側金型２２０の対向面２７０上でのガラスの真空成型も、必要に応じて実現してもよい。プレス成形後、第２の上側金型２２０は、引かれる真空によってその下向き面２７０に対して支持されるガラスシートとともに上向きに移動し、図１０に示される搬送金型２２４は、成形後ステーション（たとえば、急冷ステーション２２６など）から成形ステーション２１０に移動して、さらなる処理のために、成形ステーション２１０から（開示された実施形態の急冷ステーション２２６などへ）移動させるために、成形されたガラスシートを受ける。
【0029】
図１０に示されるように、この開示された実施形態において、第１の上側金型１２’は、接続２４４を通してアクチュエータ２４２によって移動される細長いビーム３０’、３２’（１つのみ示される）を含むシャトルフレーム２８’によって支持される支持フレーム２０’を有する。これらのビーム３０’、３２’は、１つまたは複数のアクチュエータ２４８によって取り付けられる１つまたは複数の関連するローラ２４６によって一端で支持される。ビーム３０’、３２’の他端は、アクチュエータ２４９（図１参照）によって駆動される垂直リフト機構２６２を含んでもよいキャリッジ２６０（図１に最もよく示される）によって支持されてもよい。本実施形態において、ローラ２４６、リフト機構２６２、ならびにそれらの関連するアクチュエータ２４８および２４９は、その作業中、ビームの垂直移動（および、それによる、第１の上側金型１２’の垂直移動）を提供するように制御されてもよい。より詳細には、第１の上側金型１２’は、ガラスシートの初期ピックアップのために、コンベヤ２０６から下向きに約１／２インチ（１２～１５ｍｍ）移動させることができ、次いで、コンベヤロール２０８の端部より上に配置されるカバー２５０より上に移動するように上向きに移動させることができる。横方向ローラ２５２はまた、第１の上側金型１２’の移動中、図１０に示されるそのピックアップ位置と図１１に示されるその搬送位置との間での横方向の位置決めを提供するために、ビーム３０’の１つに接触する。ローラ２４６および２５２を含むシャトル位置決めシステムの１つの実施形態は、同時係属中の米国特許出願第６２／２４９，６９７号明細書（代理人整理番号ＧＬＴ １９９１ ＰＲＶで開示されており、その開示内容は本願に完全に組み込まれることは認識されるべきである。
【0030】
したがって、図１０～１２に示されるステーション２１０は三段階で作動し、ガラスシートは、第１の方向の湾曲および第１の方向に対して横方向の第２の方向の直線要素を有する第１の上側金型１２’上で、図１１に示されるその搬送位置の第１の上側金型１２’から受けた後の下側金型２２２上での重力によって、最後に、第２の上側金型２２０と下側金型２２２との間のプレス成形、および／または、図１２に示される第２の上側金型２２０での真空成型によって、成形されてもよい。開示された真空金型シャトルシステム１０は、三段式成形システムの他の実施形態などの他の多段式成形システムで採用されてもよいことが理解されるであろう。成形システムは、「Ｔｈｒｅｅ Ｓｔａｇｅ Ｆｏｒｍｉｎｇ Ｓｔａｔｉｏｎ Ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ Ｆｏｒ Ｆｏｒｍｉｎｇ Ａ Ｈｏｔ Ｇｌａｓｓ Ｓｈｅｅｔ Ｗｉｔｈ Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｃｕｒｖａｔｕｒｅ」と題される米国特許第９，４５２，９４８Ｂ２号明細書に開示されているさらなる詳細を含んでもよく、その開示内容は本願に完全に組み込まれる。
【0031】
再び図１０を参照すると、図示される下側金型２２２は、垂直移動のために、ねじジャッキなどのアクチュエータ２５６によって支持されるフレーム構造２５４によって支持されてもよい。この垂直移動は、第１の上側金型１２’が下側金型２２２の上に、次いで上向きに移動することを可能にするために下向きとすることができ、位置決めを制御するために、ガラスシートの解放がより近くで離間した関係となる。さらに、下側金型２２２の垂直移動は、プレス曲げを実行するために、第２の上側金型２２０の垂直移動と連携して使用することができる。
【0032】
ガスリフトジェットアレイ２５８は、図１０に示されるように、成形ステーションに含まれてもよい。ガスリフトジェットアレイ２５８は、高温ガラスシートの搬送の面Ｃより下に配置され、ガラスシートＧをロールコンベヤ２０６から上向きに持ち上げるために上向きのガスジェットを供給するガスジェットポンプを含み、最初に成形して、次いで、前述のとおり下側金型より上に設置される第１の上側金型１２’の下向き面１４’に対してガラスシートを支持し、ガラスシートは図１１に示されるようにその下向き面に対して支持される。ガスジェットポンプは、持ち上げを提供するために、そこからの一次ガス流が、一次ガス流の何倍もの二次ガス流を引き起こすような、ＭｃＭａｓｔｅｒらの米国特許第４，２０４，８５４号明細書およびＭｃＭａｓｔｅｒらの米国特許第４，３５６，０１８号明細書によって開示されている種類のものでもよい。第１の上側金型１２’の下向き面１４’は、ガラスシートの初期持ち上げも提供し、次いで本明細書に説明されるようにガラスシートを支持するために、真空が引かれてもよい真空孔１８’のアレイも有する。ガラスシートの解放は、引かれた真空の終了および前述のガスジェットアレイ２５８によって提供される上向きのガスジェットの終了によって、ならびに、金型表面１４’に正圧ガスを提供することによって、提供することができる。
【0033】
ガスジェットリフトアレイ２５８の１つの実施形態は、「Ｌｉｆｔ Ｄｅｖｉｃｅ Ｆｏｒ Ａ Ｇｌａｓｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ」と題される、同時係属中の米国特許出願第１４／９２９，７９９号明細書（代理人整理番号ＧＬＴ １９９３ ＰＵＳ）で開示されていることは認識されるべきであり、その開示内容は本願に完全に組み込まれる。
【0034】
システム２００は、上記の構成要素の作動を制御するために、図９に示される制御装置または制御ユニット８８をさらに含んでもよい。制御ユニット８８は、第１の上側金型１２’のための真空源３６、３７ならびに真空金型シャトルシステムアクチュエータ２４２、２４８、および２４９、加熱器２０４、ローラコンベヤシステム２０６、第２の上側金型２２０、下側金型２２２、搬送金型２２４、ならびに急冷ステーション２２６などの、システム２００のさまざまな構成要素と接続するための多くの接続９０を有してもよい。さらにまた、制御ユニット８８は、ガラスシートＧのプレス成形ならびにその搬送および急冷を実行するために、上記構成要素の作動を制御するための任意の好適なハードウェアおよび／またはソフトウェアを含んでもよい（たとえば、本明細書に説明される機能によって表される特定のアルゴリズムを実行するため）。たとえば、制御ユニット８８は、１つまたは複数の記憶装置またはメモリユニットと通信する１つまたは複数のプロセッサを含んでもよく、その記憶装置またはメモリユニットは、制御ユニット８８が真空金型シャトル１０ならびにガラスシート成形システムの他の上記の構成要素の作動を制御できるように１つまたは複数のプロセッサによって実行可能であるコンピュータ可読プログラム命令を含む。制御ユニット８８は、さらに、または代わりに、１つまたは複数の特定用途向け集積回路、プログラマブルゲートアレイ、プログラマブルロジックデバイス、および／またはデジタル信号プロセッサを含んでもよい。接続９０の代わりに、制御ユニット８８は、上記の構成要素のうちの１つまたは複数に無線で接続してもよい。さらにまた、真空金型シャトルシステム１０の制御ユニットは、制御ユニット８８の一部でもよく、または、制御ユニット８８から分離されているが、制御ユニット８８と通信するように構成されてもよい。
【0035】
成形ステーション２１０の開発中、この発明者たちは、上側金型での初期成形時の複合湾曲（すなわち、複数の非平行軸まわりの湾曲）を有するガラスシートの成形は、平坦なガラスシートが直線要素なしで横断方向に湾曲を有するとき、ガラスシート外縁の過剰なガラスのためにガラスシートの中央可視領域で座屈を引き起こす可能性があり、このような座屈はガラスの中央可視領域における透過および／または反射に関して歪んだ光学特性をもたらすことを確認した。また、成形の初期段階中の直線要素を有する第１の上側金型を使用し、次に、下側金型上の重力垂れ成形が他の軸（たとえば、第１の上側金型の湾曲の軸に対して横方向の軸）まわりの湾曲を開始することを可能にし、続いて、ガラスシートの最終的なプレス成形を実行することにより、成形されたガラスシートの中央可視領域における透過および反射の両方に関する光学的歪みを減少させることも確認した。本出願のために、「直線要素」という用語は、成形の第１段階後の、第１の上側金型表面１４’およびガラスシートの２つの対向する端部の間の直線を意味し、その直線は、金型表面および最初に成形されたガラスシートが、端部間の距離の約０．５％、好ましくは約０．３％だけ移動する中間点を有する。
【0036】
図１３のフローチャートを参照すると、図１０～１２の実施形態は、ガラスシートＧを炉で加熱することによるプレス成形作業の開始（３００）、続く、成形ステーションへの搬送（３０２）、続いて、第１の上側金型が第１段階の初期成形のための搬送からのガラスシートの受け取り（３０４）、次いで、下側金型の上への第１の上側金型およびガラスシートの水平移動（３０６）を実行する。次いで、下側金型上への第１の上側金型からのガラスシート解放が、第２段階における自重垂れを提供し（３０８）、第２の上側金型は、第３段階における（第１の上側金型の湾曲の軸に対して横方向の軸（単数または複数）まわりの湾曲を含む）複合湾曲によるプレスおよび／または真空成形のために下側金型まで下向きに移動する（３１０）。次いで、第２の上側金型およびガラスシートは上向きに移動し（３１２）、続いて、成形されたガラスシートを受けるために第２の上側金型の下に搬送金型を移動し、次いで、成形後処理ステーションへの搬送のために成形ステーションからそれを移動させる（３１４）。
【0037】
図１０～１２の開示された実施形態は、開示された構造の垂直位置決めによって、サイクル時間を減少させることができる。この開示された実施形態において、垂直位置決めにより、第１の上側金型１２’および搬送金型２２４の両方が同時に第２の上側金型２２０の下にあることを可能にし、その結果、連続するサイクルはサイクル時間を減少させるように重なる。
【0038】
前述の特許のすべては本出願の出願人に付与されて、参照により本明細書に組み込まれる。
【0039】
例示的な実施形態について上記に説明したが、これらの実施形態は、本発明のすべての可能な形態を記載することを意図するものではない。むしろ、本明細書で使用される文言は限定ではなく説明する文言であり、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、さまざまな変更を行うことができるのは当然のことである。さらに、本発明の別の実施形態を形成するために、さまざまに実施した実施形態の特徴を組み合わせることができる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】