專利名稱：玻璃板的傳送和彎曲設備的制作方法
背景技術：
發(fā)明領域本發(fā)明總體涉及玻璃板的壓制彎曲設備，具體涉及設有可互換組合件的壓制彎曲設備，該互換組合件由下部壓制件及互鎖的傳送機構成?；⌒蔚膫魉洼佔友b在連續(xù)的外周壓制彎曲環(huán)內(nèi)，使得傳送輥子的外端部緊鄰于壓制彎曲環(huán)以支承加熱變軟的玻璃板。
相關技術概述玻璃板傳送和彎曲設備用于大量生產(chǎn)汽車工業(yè)中及其它方面所用的曲面或彎曲的玻璃板。在大量生產(chǎn)操作時，玻璃板一般一個接一個地沿輥子式傳送機的水平路徑傳送通過生產(chǎn)加工線。生產(chǎn)加工線上的具體操作包括將玻璃加熱到其軟化溫度、將玻璃彎曲到要求的形狀和最后控制冷卻已彎曲的玻璃板，以便玻璃板退火或回火。
玻璃板在穿過加熱爐時被加熱到軟化點，然后玻璃板由傳送機送到成形或彎曲區(qū)域，在此區(qū)域玻璃板被準確地成形為要求的形狀。成形后的玻璃板被輸送到冷卻臺，在該臺進行可控的冷卻而被回火或退火。
用于成形加熱軟化玻璃的主要工藝包括輥壓成形、壓制成形和重力成形。在滾壓成形時，將加熱的玻璃板置于一組成形輥子的頂部上進行傳送，或放在上面一組成形輥子和下部一組成形輥子之間，該輥子嚙合玻璃而進行成形。壓制彎曲涉及將玻璃板定位在彎曲設備的互補的上、下成形件之間。然后用下部壓制件嚙合正確取向的玻璃板的下部邊緣部分，并升高傳送機輥子而在壓制件的互補成形表面之間壓制到準確的預定曲率。在重力成形中，可利用重力使加熱的玻璃板彎曲到與框架或一組成形輥子的形狀一致。
為適合汽車使用，平玻璃板必需準確成形到由車窗口的形狀和輪廓確定的曲率。另一個重要要求是，窗玻璃必須滿足嚴格的光學要求，而且應沒有光學缺陷和反射畸變，這些缺陷和畸變可能妨礙通過玻璃的觀察區(qū)進行觀察。
在過去若干年期間，汽車公司已規(guī)定使用較薄的玻璃板作為汽車的側窗，以此作為一種減少汽車總重量的一個方法。薄的玻璃板由于保溫差別而在成形和回火時造成一些問題，并且不能在加熱之后獲得和保持要求的玻璃板形狀。
隨著玻璃板厚度的減小，散熱速度增加，并且在離開爐子的加熱氣氛時和在相對冷卻的成形步驟期間，初始加在薄玻璃板上的熱量很快散發(fā)掉。如果玻璃冷卻太快，則玻璃不能保持充分的柔軟以便進行有利和正確的彎曲，而且玻璃板不能保持退火所必需的熱量。如果為保持要求的溫度而使玻璃板過熱，則玻璃板變得極端柔軟，而伴隨著難于控制形變并易于彎曲超過所要求的形狀、超出規(guī)定的高精度公差。過熱傾向于產(chǎn)生熱斑、滾壓畸變、滾壓紋、麻點、邊緣凹凸以及其它相關問題而使加工出的玻璃板的表面質(zhì)量下降。另外，汽車上的應用不需要彎曲窄小的矩形玻璃板和非矩形的玻璃板。
在彎曲玻璃板時，簡單的彎曲是沿一條單一的軸線彎曲玻璃板，該軸大體橫向于傳輸線。在將玻璃板彎曲成復雜的形狀時，壓制成形設備必須具有縱向和橫向彎曲軸線。
玻璃工業(yè)需要改進的玻璃彎曲設備，這種設備可以以高效方式加工薄玻璃，同時又可盡量減小玻璃質(zhì)量的下降。彎曲玻璃的問題之一是在彎曲設備中定位和彎曲玻璃而玻璃不發(fā)生畸變或下垂。在玻璃彎曲到要求的形狀以后，在將玻璃傳送到加工過程中的冷卻步驟(退火或回火)時必須進行適當?shù)闹С小?br> 關于滾壓成形玻璃的方法和設備已提出許多專利，包括采用準直的壓力輥子的專利，在此壓力輥子中，使凹形輥子和凸形輥子配成對。美國專利No.3 701 664、3 3856 499、3 871 855、3 891 420、3 929441、3 934 996、3 992 181、4 043 783(Frank)和3 869 269(Knapp)公開滾壓成形設備，這些設備能夠?qū)⒁幌盗蟹至魉偷牟ＡО宄尚螢楹唵蔚男螤罨蚓哂芯鶆蚝头莿蚯拾霃降膹碗s形狀。
Johnson等的美國專利No.4 123 246說明一種玻璃板的成形，方法是將一系列玻璃板從傾斜配置的一組固定的圓筒形傳送輥子上傳送到交替配置的成一定形狀的轉動的固定成形輥子上。
Wilhelm的美國專利4,218,232公開一種玻璃板的成形，方法是將運動的玻璃板升高到第一組轉動的成形輥子的上面，該成形輥子可以在相鄰的固定圓柱形傳動輥子之間橫向向上運動，從而滾壓嚙合玻璃下表面足夠長的時間以成形玻璃。在此方法中，在玻璃成形期間不觸及玻璃的上表面。
在先有技術中公開的壓制彎曲設備已公開若干種壓制成形和傳送輥子的結構，以便在將玻璃板從爐子傳送到壓制彎曲設備時定位、彎曲和傳送該玻璃板。Ritter的美國專利No.3 338 695公開一種連續(xù)周邊的壓制彎曲環(huán)及一組配置在下模之開口環(huán)輪廓線內(nèi)的支承輥子。開口環(huán)配置在支承輥子外周邊的稍下方。在玻璃于上、下模的連續(xù)環(huán)之間被彎曲之前和之后，該輥子將加熱的玻璃板支承在水平面上。但輥子在壓制彎曲設備中不完全支承加熱的玻璃板。
為了在正確進行彎曲所必須的高度加熱的柔軟狀態(tài)下對玻璃板進行支承，Revells等人的美國專利No.3 905 794建議使用大體弧形的可繞其自身軸線轉動的傳送輥子。各個傳送輥子包括不轉動的內(nèi)芯件和可繞該內(nèi)芯件轉動的外套。傳送輥子在玻璃板彎曲之前和之后以其全長支承加熱的玻璃板。輥子在適當時間可與玻璃板脫開，以防止在玻璃板和傳送輥子之間產(chǎn)生摩擦運動，凹形環(huán)由許多包括端桿的扇形件形成。
美國專利No.4 047 919公開一種壓制彎曲設備，該設備具有分段下部成形軌道和用以傳送玻璃板的成形輥子。另外，在該壓制彎曲設備中公開了在壓制彎曲區(qū)域的補充加熱裝置。該傳送輥子是凹形的，與已加熱軟化的彎曲玻璃板的曲率互補。各個輥子的凹入部分被設計成比玻璃板的橫向?qū)挾榷?，從而可以避免摩擦嚙合鄰接較寬前緣的橫向側面部分。
美國專利No.4 670 036說明一種連續(xù)的成形環(huán)及裝在支承座上的許多輥子。這些輥子位于成形環(huán)的內(nèi)側和外側，用于支承玻璃板。加熱的玻璃板從爐中傳送到成形輥子上，當玻璃板輸送到進行壓制彎曲的位置時，該玻璃板彎曲下垂而與成形輥子的形狀一致。
在Enk等人的美國專利No.4 872 898中說明了可移動的壓制彎曲設備。軌道橫向于生產(chǎn)線配置在壓制彎曲區(qū)域，位于爐子和回火用的冷卻臺之間。為盡量減小模式的轉換時間，在生產(chǎn)線上使用兩個或多個壓制彎曲區(qū)段。當使用一個壓制彎曲區(qū)段時，利用所需要的傳送輥子和彎曲件離線安裝第二壓制彎曲設備。在需要進行模式轉換時，從生產(chǎn)線上卸下第一壓制區(qū)段，然后在線地定位第二壓制區(qū)段，從而盡量減小損失的生產(chǎn)時間。
Borer等人的美國專利No.5 004 492說明另一種形式的壓制彎曲區(qū)段及可以進行垂直往復運動的連續(xù)周邊成形軌道。在壓制彎曲區(qū)段，傳送輥子經(jīng)改形在成形軌道的外側形成短輥子、獨立的輔助輥子裝在成形軌道內(nèi)側。
在Rueter等人的美國專利No.5 286 271中公開了不同的模結構。連續(xù)環(huán)形成模的下部分，并從傳送機升高玻璃以嚙合上部真空模。一旦當玻璃板被成形，連續(xù)環(huán)下降。玻璃板由真空固定靠在上模上。上模通過架空梁移動而將已成形的玻璃板擱置在相鄰的傳送機上以便進一步加工。
美國專利No.5 292 356公開了一種將玻璃板壓制彎曲到很大曲率的設備。上部壓制模部件裝在特殊的構件上以便于壓制模部件作往復運動。輔助板適合于承載各種壓制件。
在Neuendorf的美國專利No.5 297 669中公開另一種最近的壓制彎曲設備，該設備具有加工玻璃板的反向彎曲曲率的輥子。壓制彎曲設備中的輥子在其各個端部具有U形部分，以提供連續(xù)的成形軌道。具有U形端部的輥子所出現(xiàn)的難題之一是要圍繞玻璃的四周邊緣對加熱的玻璃板提供充分的支承，以防止玻璃的下垂。
還沒有一個專利公開連續(xù)周邊的壓制彎曲環(huán)，它與許多配置在該環(huán)內(nèi)的凹形輥子連用。還需要額外改進壓制彎曲設備的加工件構形和結構，以改進壓制彎曲操作的生產(chǎn)效率和玻璃質(zhì)量。
發(fā)明概述本發(fā)明提供一種成形加熱軟化玻璃板的壓制彎曲設備。該壓制彎曲設備被設計為用在標準的壓制彎曲操作中。平板玻璃被加熱并用傳送機輸送到該壓制彎曲設備中。
壓制彎曲設備的傳送系統(tǒng)包括凹形輥子，使得玻璃板在上、下模之間進行彎曲操作時傾向于下垂而達到與輥子形狀一致。下部壓制件是連續(xù)的壓制彎曲環(huán)，圍繞玻璃板的四周邊緣形成對玻璃板的支承，該環(huán)限制了下垂的問題。
凹形輥子裝在驅(qū)動軸上，位于壓制彎曲環(huán)的內(nèi)側。當玻璃板進入壓制件之間的壓制彎曲位置或從該位置移出時，壓制彎曲環(huán)被置于凹形輥子外邊緣下面的凹陷位置。一旦當玻璃板正確地置于上、下模之間時，下模的壓制彎曲環(huán)便升高，使玻璃板升離傳送機并與上模的成形表面形成壓制嚙合，一旦玻璃板成形，壓制彎曲環(huán)便下降到凹陷的位置，使得已成形的玻璃板可以移出壓制彎曲設備，然后下一個玻璃板進入該設備。內(nèi)部輥子的凹形形狀對已成形的玻璃板提供最大的支承，從而防止下垂，直至輸送到進行玻璃板回火或退火的冷卻區(qū)域。
在一個單一的壓制彎曲設備中安裝兩條生產(chǎn)線可以增加生產(chǎn)率。這種生產(chǎn)設備特別適合于生產(chǎn)車的側窗，可以同時彎曲左、右側窗。在雙生產(chǎn)線中，模件和加工件可從通常位置轉90°度，使得玻璃板可以以窄引導邊緣傳送。雙生產(chǎn)線中的側窗玻璃可以在單線模結構中成形較大前擋風窗和后窗所用的同一爐子和冷卻系統(tǒng)中進行加工。
通過轉動加工件90°角并采用凹形內(nèi)輥子，將玻璃板擺動的問題減小至最小。具有縱向彎曲軸的玻璃板將平滑地移到凹形輥子上，這與橫向彎曲軸相反，橫向彎曲軸將導致玻璃板在輥子上“擺動”。轉動加工件的另一好處是減小了彎曲玻璃所需要的溫度。一旦已彎曲的玻璃離開彎曲設備和進入冷卻區(qū)段、鼓風風頭管可以靠近玻璃配置，這樣便可減小冷卻玻璃所需的氣體壓力。
位于壓制彎曲環(huán)里面的輥子的凹形頸縮結構所提供的支承距玻璃板四周邊緣小于1英寸。在采用圓柱形輥子時，距已成形玻璃板邊緣若干英寸的位置便不受到支承，因而用傳送機傳送已成形的玻璃時可能會產(chǎn)生下垂。即使成形輥子與“潛到下面”(“duck under”)的扇形件一起應用(美國專利No.5 297 669)，下垂也是一個問題，因為沿已成形玻璃的邊緣未受到支承。凹面輥子裝在驅(qū)動軸上并鎖定就位。
壓制彎曲設備的下模裝在底架上，以便于裝上和卸下作為整個組件的下模。下模包括將模件從壓制彎曲設備的支架上升起的提升裝置。當下模升離支架時，下模便與壓制彎曲設備的傳送機連鎖，從而可同時卸下下模件和傳送機。在某個時候可以將每種模式的彎曲玻璃所用的特殊模件和傳送機組裝成一個組合單元，然后按照生產(chǎn)操作的需要將整個的組合單元裝在壓制彎曲設備的支架上和從該支架上卸下來。
本發(fā)明的目的是提供一種改進的輥子傳送系統(tǒng)和壓制彎曲環(huán)結構，以盡量減小已成形玻璃的下垂和質(zhì)量降低。
本發(fā)明的另一目的是提供一種提升裝置或其它的定位裝置，使得壓制彎曲設備可以作為一個單元移動?？梢允褂枚鄠€單元，使得安裝工作，包括拆卸和安裝壓制彎曲設備中的下部壓制件組件單元的工作可以離線完成，同時用第二壓制彎曲設備進行生產(chǎn)。
本發(fā)明的另一目的是提供雙生產(chǎn)線，使得一次可成形兩塊玻璃板。對于較小的側窗玻璃板，本發(fā)明的壓制彎曲設備可以同時彎曲兩片玻璃。雙生產(chǎn)線用于生產(chǎn)汽車側窗的左、右玻璃板是特別有效的。
附圖簡述以下參照附圖詳細說明優(yōu)選實施例，從這些說明本領域的技術人員可以明顯看出本發(fā)明的上述優(yōu)點和其它優(yōu)點，其中

圖1是部分切去的側視立視圖，示出配置在玻璃加熱爐和玻璃回火臺之間的彎曲設備和本發(fā)明的玻璃板支承和傳送設備；圖2是大體沿圖1的2-2線截取的放大俯視平面圖，示出傳送輥子和下部壓制件的成形軌道之間的關系；圖3是沿圖2的3-3線截取的部分截面局部放大圖，示出傳送輥子的驅(qū)動裝置；圖4是沿圖2的4-4線截取的部分截面的立視圖，用虛線示出在傳輸時升高的下部壓制件；圖5是大體沿圖2的5-5線截取的放大截面圖，示出輥子梁和固定在安裝軌道上的傳送輥子驅(qū)動軸的安裝；圖6是大體沿圖2的6-6線截取的放大截面圖，示出將安裝軌道固定在輥子梁上的T形螺母；圖7是透視圖，示出處于操作位置的壓制彎曲設備的下部壓制件，圖中省去角柱、輥子梁和下部臺板；圖8是在成形環(huán)中的凹面?zhèn)魉洼佔拥牟糠直磺腥サ木植拷孛娣糯罅⒁晥D，示出將輥子連接于驅(qū)動軸的連接件細節(jié)；圖9是沿圖8的9-9線截取的輥子的部分截面立視圖；圖10是沿圖9的10-10線截取的連接件的截面圖。
優(yōu)選實施例描述現(xiàn)在參考附圖，附圖1-2示出用于彎曲汽車用窗玻璃的壓制彎曲設備10。彎曲玻璃板12的加工設備包括將玻璃板12加熱到其軟化溫度的爐子14；壓制彎曲設備10；用于回火或退火玻璃的冷卻臺(未示出)。
在包括爐子14的加熱區(qū)段，玻璃板12以可控方式被常規(guī)加熱，并且順序地在對準的傳送輥子16上傳送通過爐子14。加熱到彎曲溫度的玻璃板12通過爐子14后端壁上的開口20送出爐子并用預成形的傳送輥子18傳送到壓制彎曲區(qū)段。
壓制彎曲設備10包括大體為平行六面體的支架，該支架包括直立的角柱22，這此角柱的頂部和底部由縱梁24和橫梁26相互連接以形成箱形的剛性結構。壓制彎曲設備10包括傳送系統(tǒng)28，該系統(tǒng)與預成形傳送輥子18準直，使得可以傳送由預成形傳送輥子18送來的玻璃板12并使其定位而進行彎曲。下面將要詳細說明，壓制傳送系統(tǒng)28用于在彎曲之后支承和傳送玻璃板12，在彎曲后玻璃板仍處于在不受支承時便容易變形和下垂的溫度下。
上部凸出壓制件30和下部凹入壓制件32裝在壓制彎曲設備10的支架內(nèi)，它們可以彼此相向和背向地往復運動。上、下壓制件30和32具有相對的互補成形表面，該表面與平板玻璃12擬彎曲成的曲率一致。
上部壓制件30包括用于支承模件36的底架34，模件36具有向下的大體為凸形的成形表面38，該成形表面賦與玻璃板12所要求的曲率。成形表面38的外形和曲率由賦予玻璃板12的具體曲率和外形決定?？梢栽O想上述模件36包括連續(xù)的成形表面，或輪廓線形或環(huán)形結構的周緣成形軌道。
載帶上模件36的底架34固定在上臺板40上，該臺板例如借助于伸出螺旋提升器44的軸42懸掛在水平梁24上。螺旋提升器44由驅(qū)動軸46連接于驅(qū)動單元48。操作驅(qū)動單元48便同步地驅(qū)動螺旋提升器44，從而使上部臺板40和由其載帶的上部壓制件上升或下降，由此可以選擇操作位置。上部壓制件30在生產(chǎn)操作開始時定位于固定位置并保持在該位置，或者上部壓制件30在彎曲周期中可以在靜止的位置和壓制彎曲的位置之間上升和下降。
下部壓制件32包括固定在多層底架52上的輪廓線形或環(huán)形成形件50，并且底架52和成形件由許多可調(diào)節(jié)的安裝柱54分隔開。柱54的長度可以調(diào)節(jié)，以使成形環(huán)達到要求的位置。成形環(huán)50其輪廓與要彎曲的玻璃板12一致，并且在其上表面具有大體凹形的與上部件成形表面38互補的成形表面56。下面詳細說明成形環(huán)50及其與彎曲傳送系統(tǒng)28和底架52結構的關系。
底架52支承在可以垂直往復運動的下部臺板58上。導向裝置60形成在角部，用于使下部臺板58沿著由角柱22構成的準確的垂直路徑移動。下部臺板58被制作成可通過裝在安裝支架62上的流體驅(qū)動器64進行垂直運動，該安裝支架62由另一個縱向梁24或裝在構架中間的橫梁26支承。流體驅(qū)動器64的活塞桿66固定在臺板58上，以便上升和下降臺板58。活塞桿66可以使下部壓制件32和其載帶的成形環(huán)50在位于傳送輥子68下面的成形環(huán)的下降位置和位于該輥子上面的成形環(huán)的上升位置之間上升，以便使已加熱的玻璃板12從輥子68上上升，使玻璃板12壓靠在上部壓制件30上并壓在互補的成形表面38和56之間，從而將玻璃板壓制到所要求的曲率。彎曲后，活塞66退回，使成形環(huán)50下降到傳送輥子68的下面并將已彎曲的玻璃板放在該輥子上，以便在傳送輥子70上傳送到相鄰冷卻臺。
側向間隔開的定位止動件72適當?shù)嘏渲迷趥魉筒ＡО?2的路徑上，以便止動玻璃板12并使其相對于壓制件30、32準確就位于所要求的位置。各個止動件72固定于流體驅(qū)動器76的活塞桿74。驅(qū)動器76操作可使止動件72在上部位置和下部位置之間按時間順序上升和下降，該上部位置在彎曲傳送系統(tǒng)28的上面并位于玻璃板12在輥子68上的運動路徑中，而下部位置則位于該系統(tǒng)28的下面。
在各個操作周期中，玻璃板12的運動速度由馬達控制系統(tǒng)(未示出)控制，使其與正在玻璃板12上進行的操作同步。在三個操作周期的各個操作周期中用于控制傳送速度的變速馬達均連接于馬達控制中心，使得改變馬達速度的任何調(diào)節(jié)(即降低爐子傳送機速度以增加玻璃溫度)將實現(xiàn)其它傳送區(qū)段的速度變化的相應調(diào)節(jié)，以保持相應的速度變化成比例。
對于壓制彎曲設備10的傳送系統(tǒng)28，圖3所示的傳動驅(qū)動器80用于驅(qū)動驅(qū)動軸78，輥子68裝在該軸上。驅(qū)動軸78的各個端部和其中部由軸承82支承。采用變速馬達84、減速機構86和環(huán)形驅(qū)動鏈88來驅(qū)動連接于三個預成形傳送輥子18的小齒輪90和連接于短軸94的驅(qū)動小齒輪92，由此可以驅(qū)動在同步皮帶機構96上的輸入齒輪。第一同步皮帶機構96的輸出用于驅(qū)動傳送驅(qū)動軸中的一根軸78A。第二同步皮帶機構98用于轉動地驅(qū)動壓制彎曲設備10中的其余軸78。
圖4-7更詳細示出裝在下部臺板58上的下部壓制件32。平臺100構成與下部臺板58連接的標準裝置。適配板102用螺栓連接于平臺100。然后將各生產(chǎn)線的底板104固定在適配板102上。許多垂直間隔件106用于將輔助板108支承在底板104上，這樣便形成一個提升裝置，該提升裝置由底板104和輔助板108之間的一對孔110限定。柱54和驅(qū)動器76裝在輔助板108上。
孔110的尺寸可以插入叉車的叉子112(圖4的虛線示出)并由該叉子舉起來，叉車可以用來舉起下部壓制件32(與臺板58脫開連接時)，以便于將下部壓制件32裝在壓制彎曲設備10上和從該設備上將其卸下來。另外，下部壓制件32包括一對裝在適配板102上的端壁114。在該端壁的上緣上形成圓形凹槽或槽口114，用于在安裝和卸下下部壓制件32和彎曲傳送系統(tǒng)28期間容納和支承傳送驅(qū)動軸78。
彎曲傳送系統(tǒng)28獨立地裝在壓制彎曲設備的角柱22上。通常根據(jù)具體壓制的彎曲玻璃來設計壓制彎曲輥子68和下部壓制件32，并且該輥子68和壓制件32只能用來生產(chǎn)這種模式的玻璃。因此，帶輥子68和下部壓制件32的彎曲傳送系統(tǒng)28雖然獨立地裝在壓制彎曲設備10上，但它們也可以同時裝在壓制彎曲設備10上和從該設備上卸下來，并可以作為一個單元貯放，以備隨后使用。
彎曲傳送系統(tǒng)28安裝在輥子梁118上，該梁由支承臂120(圖2和4-7)固定在角柱22上，兩個支承臂120焊接在壓制彎曲設備10各個側的角柱22上。支承臂120垂直伸向角柱22，其形狀大體為矩形。然后將兩個輥子梁118平行地焊接在或栓接在支承臂120的上表面上。輥子梁118保持在壓制彎曲設備10的固定位置。輥子梁118包括縱向的沿輥子梁118的全長延伸的倒置的T形槽口122。
支承傳送驅(qū)動軸78的軸承82固定于安裝軌道或?qū)к?24，該導軌又裝在輥子梁118上。安裝軌道124包括位于其底表面上的凸出部126，以便使軌道124與倒置的T形槽口122準直。止動表面包括用于將相應凸耳裝在軸承82的安裝座130上的凹槽128。軸承82用螺栓132固定在軌道124上。兩個安裝軌道124用安裝螺栓134和T形螺母136固定于兩個輥子梁118。
兩個橫桿138連接于安裝軌道124上的支架140。橫桿138增加了額外的剛性并保持將安裝軌道124固定在輥子梁118上時的準直。當安裝軌道124與輥子梁118脫開連接并將下部壓制件32和傳送機28裝在設備10上或從該設備上卸下時，將軸78固定在端壁114的槽口116中。軸承82緊靠端壁114的外表面，使得傳送機28不會沿任何方向移動，并且該傳送機固定在下部壓制件32上以便于貯存。
如圖4所示，叉車的叉子112將首先嚙合輔助板108以便升高下部壓制件32。在經(jīng)過短的垂直上升之后，叉子112還將嚙合橫梁138，從而同時升高連鎖在一起形成上述單一組件的下部壓制件32和傳送機28。
壓制彎曲設備10裝在可調(diào)節(jié)的輪142(圖1)上，使得整個壓制彎曲設備10可以從生產(chǎn)線上卸下來并換下類似的具有適合于彎曲玻璃板12的壓制彎曲傳送機28、上部壓制件30和下部壓制件32的設備。在更換整個壓制彎曲設備時，只需要拆開最少數(shù)目的驅(qū)動器和控制部件，用一個壓制彎曲設備10取代另一個設備，然后重新連接上驅(qū)動器和控制部件，最后相對于生產(chǎn)線的爐子和冷卻單元準直和調(diào)平壓制彎曲設備。通過離開生產(chǎn)線安裝和測試輸送輥子和成形部件，所以通?？梢怨?jié)省大量生產(chǎn)時間。
壓制彎曲設備10可以包括用于準直和調(diào)平所用的可調(diào)節(jié)輪子和調(diào)平支承件。在美國專利No.4 872 898中公開的定中和調(diào)平裝置在此引入作為參考。
在生產(chǎn)廠中，采用在生產(chǎn)線橫方向上延伸的軌道來使第一壓制彎曲設備滾動離開生產(chǎn)線，并使適于生產(chǎn)所需彎曲玻璃板而安裝的第二壓制彎曲裝置滾動回到生產(chǎn)線中的位置。一旦壓制彎曲設備滾離生產(chǎn)線，便可以接近下部壓制件32上的孔110，因而便可以用叉車從設備10上升高下部壓制件32和傳送機28并將不同的組合件安裝在設備10上。
壓制彎曲傳送機28、上部壓制件30和下部壓制件32的組裝、準直和調(diào)試是相當費時和費力的。一旦可用于生產(chǎn)，這種組合件通常作為一個完整的組合件來保持和貯存。在只有有限數(shù)目的彎曲玻璃生產(chǎn)模式的生產(chǎn)操作中，可以保存各模式的獨立的壓制彎曲設備10。
在生產(chǎn)大量的彎曲玻璃模式的生產(chǎn)操作中，一般最好只保持各個模式的組合件(上部壓制件30和傳送機下部壓制組件28、32。小組合件可以貯存在軌道上，然后在生產(chǎn)操作需要時再裝到壓制彎曲設備10的支架結構上。因此在生產(chǎn)廠中一般只需要兩個或三個支架結構以及帶有上、下臺板40、58和有關定位驅(qū)動設備的角柱22、梁24、26和輥子梁118)。在生產(chǎn)線上使用一個壓制彎曲設備10的同時可以在第二壓制彎曲設備10上安裝下一個預定生產(chǎn)模式用的上部壓制件30和壓制傳送機-下部壓制件28、32，以備插入生產(chǎn)線。
在更換上部壓制件30時，使基架34和上部臺板40脫開栓接?；?4包括具有調(diào)節(jié)柱144的基板146，該調(diào)節(jié)柱144調(diào)節(jié)上部模件36的構形?；?46是結構件，用于升高和移動上部壓制件30?？梢杂貌孳嚮蚱渌嵘b置將上部壓制件30從壓制彎曲設備10上卸下來并插入不同的上部壓制件。
下部壓制件32和壓制傳送機28可以作為一個單元裝在壓制彎曲設備10上和從該設備上取下來。如上所述，下部壓制件32固定于下部臺板58，而包括輥子68和軸78的壓制傳送機28則固定于輥子梁118。圖7示出處于操作位置的下部壓制件32和壓制傳送機28，就象這些組合件已完全固定并處在生產(chǎn)操作中一樣。如上所述，一旦設備10從生產(chǎn)線上卸下來、下部壓制件32與臺板58脫開連接且傳送機28的安裝軌道124與輥子梁118脫開連接，便可以使叉車叉子伸入孔110而將下部壓制件升高，直到安裝軌道124從輥子梁118上升起且軸78支承在端壁114的槽116中。下部壓制件32和傳送機28可以作為一個組合單元卸下來并貯存，然后將合適的組合件單元裝在壓制彎曲設備10中，以便隨后將組合單元10滾入生產(chǎn)線上。一旦上部壓制件和帶有傳送機28的下部壓制件32已經(jīng)組裝、調(diào)試而準許用于生產(chǎn)中，則在隨后的生產(chǎn)中保持這種質(zhì)量水平是相當容易的。
由于汽車廠家采用相當準時的傳送系統(tǒng)以及由于為了降低成本使生產(chǎn)停工時間盡可能減小，所以汽車窗玻璃的制造者必須具有高效、可靠、高質(zhì)量的而且成本低的更換生產(chǎn)模式的裝置，這是相當重要的事情。使用兩個或多個帶有由可互換壓制部件30、32和傳送機28構成的組合件的壓制彎曲設備10提供了這種可能性。
用壓制彎曲設備10達到所需質(zhì)量的關鍵因素之一是下部壓制件32之下部環(huán)形件50與傳送機28之輥子68的構形以及它們之間的關系。由于汽車側窗玻璃的厚度從0.25英寸減小到0.118英寸(3mm)或更小，因而克服玻璃板12下垂和其它性能降低的問題變得更為復雜。
在較早的壓制彎曲設備中，與下部壓制件一起用于支承和傳送玻璃板的壓制彎曲傳送輥子是直徑均勻的沿玻璃板傳送路徑橫向延伸的直輥子。一系列輥子配置在下部壓制件的連續(xù)開口環(huán)的范圍內(nèi)，并安裝在橫向于玻璃板路徑延伸的軸上。在玻璃板彎曲之后，該輥子不對已彎曲玻璃板的外周邊提供任何支承，因而在用薄玻璃板時便造成下垂的問題。
隨后的發(fā)展包括應用撓性的輥子，該輥子容易形成為在壓制彎曲后放在其上的彎曲玻璃板的曲率，該輥子具有弧形的中間部分，這些部分在彎曲前位于一個共同的平面上，以便支承玻璃，然后可以向下轉動，形成與彎曲玻璃板的曲率互補的支承表面，以便從下部壓制件接收彎曲的玻璃板。在這些隨后的輥子構形中，環(huán)形結構的下部壓制件利用了環(huán)形成形軌道，該軌道至少部分地由許多頭尾相連配置成所需構形的區(qū)段部分構成。成形軌道之區(qū)段部分的相鄰端部隔開足夠大的距離，以使成形軌道在壓制彎曲周期中升高和下降下部壓制件期間可以在相鄰輥子之間穿過。
隨著在汽車上應用具有不規(guī)則構形或復雜結構的玻璃板，又出現(xiàn)另外一些問題，即橫向延伸的輥子可能與成形軌道傾斜相交或以銳角相交。結果是，成形軌道上要求穿過常規(guī)直輥子所需的間距或間隙增大到受熱軟化的無支承薄玻璃可能下垂進入間隙而不能獲得合格形狀的程度。
由于分段的成形軌道引起玻璃下垂的問題，所以已經(jīng)開發(fā)出應用連續(xù)構形成形軌道的輥子系統(tǒng)，以提供對玻璃板外周的無間斷的支承。在美國專利No.5 004 492中提供分開的單獨輥子，用于在成形軌道的內(nèi)側和外側支承和傳送玻璃板。特殊的軸結構和驅(qū)動裝置裝在成形軌道的下面、位于內(nèi)、外輥子之間。
在美國專利No.5 292 256和5 297 669中公開另一種輥子結構。凹面輥子從爐子的出口端到進入壓制彎曲區(qū)域具有逐漸增加的曲率，該輥子逐漸預成形玻璃，隨后才在上、下壓制件之間彎曲玻璃。另外，壓制輥子在其各個端包括U形部分，當軌道位于下降位置時，該U形部穿過下部壓制件的成形軌道的下方。美國專利No.5 292 356的圖3示出這種輥子的U形部分(“下潛”輥子)和由于玻璃板的彎曲邊緣缺乏支承而引起的可能的下垂問題。
在本發(fā)明中，預成形傳送輥子18是異形的，它由內(nèi)部的空心固定芯部件148和可轉動地套在其上的外部撓性承載套筒150構成。在美國專利No.3 05 794中公開和說明了這種異形的輥子，其在此引入作為參考。如圖7所示，本發(fā)明的預成形傳送輥子18包括兩個異形部分152。可以應用曲率逐漸增加的異形輥子18來導入壓制彎曲設備10，以便預成形玻璃板12。成形后的異形輥子70具有類似結構和構形，用于將已彎曲的玻璃板從壓制彎曲設備10傳送到用于冷卻已彎曲玻璃12的相鄰加工臺。
芯部件148用不銹鋼管或其它類似材料制作。傳送輥子18的芯部件148的一端伸出可轉動的套筒150之外并由適當?shù)陌惭b裝置156固定在結構支架的安裝軌道124上而不能轉動。芯部件148的另一端由可轉動的卡環(huán)158固定在相對的安裝軌道124上。外套筒150還由連接件160固定在可轉動的卡環(huán)158上。如上所述，驅(qū)動小齒輪90的轉動引起傳送輥子18的外套筒150以可控方式轉動。
壓制彎曲設備10的傳送機28包括可轉動地連接在安裝軌道124之間的平行軸78。裝在軸78上的這組輥子68配置在下部壓制件32的環(huán)形成形軌道50的內(nèi)部。各個傳送輥子68用適當?shù)牟牧侠玟X制作。輥子68可以挖空形成內(nèi)孔162(圖8)，這可以減小由軸78支承的輥子68的重量，在更換下部壓制件32和傳送機28的結合件時，這也減小了要提升的重量。
如圖8所示，各個輥子68具有沙漏形狀，使得輥子68的端部分164具有高度h。輥子68從端部分164向內(nèi)到輥子68的中心具有逐漸減小的橫截面，從而在前視圖中形狀大體為凹面的曲面支承表面166其曲率與受熱變軟的已彎曲玻璃板12的曲率互補。該支承表面對已彎曲的玻璃板12形成極好的支承，從而防止玻璃板在送出壓制彎曲設備10期間下垂而超出其要求的形狀。
輥子68端部分164的高度h必須大于環(huán)形成形軌道50的厚度。這種關系可將成形環(huán)50形成為連續(xù)環(huán)，并且在玻璃板12進入和送出壓制彎曲設備10時仍然可以將成形軌道50移出玻璃板的傳送路徑。通過將圖8所示的位于玻璃板12的外邊緣和端部分164的外邊緣之間的距離減小到最小，所以可以減小或消除下垂現(xiàn)象。成形軌道50盡可能靠近端部分164安裝，以盡量減小距離d。
利用分段環(huán)形成形軌道的先有技術壓制彎曲設備在環(huán)上具有間隙，該間隙導致受熱軟化的玻璃下垂進入間隙區(qū)域。先有技術的連續(xù)環(huán)壓制彎曲設備也具有下垂的問題，因為輥子不能對玻璃板的周緣提供需要的支承。例如，具有上述連續(xù)環(huán)的潛入式傳送輥子其距離d約為5英寸，而在本發(fā)明中該距離d約為1英寸或更小。另外，沙漏形的輥子68可使支承表面166在輥子68轉動時可以連續(xù)地支承玻璃板12。
如圖8所示，輥子68由適當材料168覆蓋，從而保護已彎曲玻璃板12的表面。材料168必須是耐熱的，而且還要有足夠柔性，以避免在已彎曲玻璃板12的表面上形成痕跡。適合的材料是由特拉維州Wilmington的E.I.duPont de Numours & Co.公司售賣的美國商標為KEVLAR的材料。
輥子68上的材料168由位于輥子68各個端部上的固定裝置固定。圖8所示的固定裝置是位于輥子68端部的固定槽172中的O形環(huán)170。
圖9-10示出將輥子68固定在軸78上的設備。在軸78上的用來定位輥子68一端部的位置處鉆一個孔。定位鍵174插入該軸孔中。輥子68在其端表面176上包括一個孔，用于當輥子68滑動就位于軸78上的位置時容納鍵174。在端面176上鉆一螺栓孔，用于擰入緊固螺栓178，從而將輥子68保持和固定在軸78上的所要求的位置中。
示于附圖中的壓制彎曲設備10是雙生產(chǎn)線的，具有兩個環(huán)形成形部件50和兩組裝在環(huán)形件50邊緣周線內(nèi)的傳送輥子68。各個軸78包括兩個傳送輥子68，每個環(huán)形件50中有一個傳送輥子。壓制彎曲設備可以安裝成一個單一的生產(chǎn)線，一次彎曲一塊玻璃板，或安裝成雙生產(chǎn)線，以便彎曲在傳送系統(tǒng)28上平行傳送的兩塊玻璃板。在控制系統(tǒng)上進行微小改變將有助于既檢測在加工期間的玻璃板12，又控制兩位置的止動件72。壓制彎曲設備10的雙線生產(chǎn)能力大大增加了生產(chǎn)靈活性但又沒有顯著增加壓制彎曲設備10的成本。
本發(fā)明已按照專利章程規(guī)定通過闡述其優(yōu)選實施例的方式進行了說明。但是應當注意到，本發(fā)明可以以除了具體例示和說明之外的其它方式進行實施而不違背本發(fā)明的精神或范圍。
權利要求
1.一種壓制彎曲加熱軟化玻璃板的設備，它包括支架；裝在上述支架上用于彎曲玻璃板的彎曲模件，上述彎曲模件包括相對配置的水平的上、下壓制件，該上、下壓制件具有互補的成形表面，下部壓制件具有與玻璃板邊緣周邊形狀一致的連續(xù)周緣的成形軌道；裝在上述支架上的驅(qū)動裝置，以便選擇性地升高和降低下部壓制件，從而使成形軌道定位在接收第一玻璃板的下降位置，定位在位于上、下壓制部件之間成形第一玻璃板的上升位置，在該下降位置用于傳送彎曲之后的第一玻璃板然后再接收第二玻璃板；裝在上述支架上的傳送機，該傳送機沿預定的大體水平的路徑將玻璃板從上述支架的加熱端部經(jīng)上、下壓制部件之間的彎曲區(qū)域傳送到上述支架的冷卻端部，上述傳送機在彎曲區(qū)域包括許多可轉動安裝的平行的水平軸，這些軸橫向穿過下部壓制件之成形軌道下面的路徑；以及多個傳送輥子，各個傳送輥子縱向可轉動地固定在其中一個水平軸上，使得傳送輥子位于上述成形軌道的邊緣周邊的內(nèi)部，上述傳送輥子具有相對端部，該端部從軸徑向延伸并緊鄰成形軌道的相對側邊定位，上述傳送輥子具有一致直徑，從端部開始其橫截面逐漸減小，從而形成與玻璃板彎曲之后的曲率互補的大體凹形的支承表面，該表面用于接收彎曲之后的玻璃板并且在將玻璃板沿傳送路徑輸送到上述支架的冷卻端部時保持已彎曲玻璃板的曲率不變，當成形軌道位于下降的位置時，該成形軌道定位于上述傳送輥子支承表面的下面，這樣有助于玻璃板沿傳送路徑運動，而當成形軌道位于上升位置時，該成形軌道定位于上述傳送輥子的上面，這樣有利于在上、下壓制件之間成形玻璃板。
2.如權利要求1所述的壓制彎曲設備，它包括裝在上述支架上的用于選擇性降低和升高上部壓制件的第二驅(qū)動裝置。
3.如權利要求1所述的壓制彎曲設備，其特征在于，上述傳送機包括許多裝在上述支架加熱端部上的異形預成形輥子，用于在進入彎曲區(qū)域之前預成形玻璃板。
4.如權利要求3所述的壓制彎曲設備，其特征在于，上述傳送機包括連接于水平軸和預成形輥子的傳送機驅(qū)動裝置，從而可同時將玻璃板傳送到彎曲區(qū)域和從彎曲區(qū)域傳送出。
5.如權利要求4所述的壓制彎曲設備，其特征在于，上述傳送機驅(qū)動裝置包括驅(qū)動許多水平軸的同步皮帶。
6.如權利要求1所述的壓制彎曲設備，它包括裝在上述支架上的第二彎曲模件和配置在上述第二彎曲模件中成形軌道之邊緣周邊內(nèi)部的多個第二傳送輥子，以便同時彎曲兩塊玻璃板。
7.如權利要求6所述的壓制彎曲設備，其特征在于，上述第二彎曲模件和第一彎曲模件在支架上彼此分開配置并橫向于玻璃板的傳送路徑準直；多個第一傳送輥子中的一個傳送輥子和多個第二傳送輥子中的一個傳送輥子均裝在一個水平軸上，以便平行加工兩塊玻璃板。
8.如權利要求1所述的壓制彎曲設備，其特征在于，傳送輥子具有空心的中心。
9.如權利要求1所述的壓制彎曲設備，其特征在于，傳送輥子用軟的耐熱材料覆蓋，以用于嚙合玻璃板。
10.如權利要求1所述的壓制彎曲設備，它包括裝在上述傳送機上的位置止動件，上述位置止動件具有使其上升和下降的驅(qū)動裝置，該止動件用于將玻璃板定位在彎曲區(qū)域中。
11.如權利要求10所述的壓制彎曲設備，它包括一個控制器，以便控制和順序操作上述傳送機、上述位置止動件和上述彎曲模件的驅(qū)動裝置。
12.一種用于彎曲加熱變軟的玻璃板的壓制彎曲設備，它以準直連接的方式裝在玻璃板的加熱爐和用于玻璃板回火或退火的冷卻區(qū)段之間，上述壓制彎曲設備包括活動支架，它包括準直地將上述支架橫向移入和移出操作位置的裝置，上述活動支架包括可在上述支架內(nèi)作往復運動的上、下臺板；彎曲玻璃板用的彎曲模件，上述彎曲模件包括相對的水平配置的上、下壓制件，該壓制件具有用于彎曲玻璃板的互補的成形表面；下底架和上底架，前者固定于下部壓制件，用于暫時地將下部壓制件裝在上述支架的下臺板上，后者固定于上部壓制件，用于暫時地將上部壓制件裝在上述支架的上臺板上；裝在上述支架上的驅(qū)動裝置，用于選擇性地升高和降低下臺板和下部壓制件，由此使下部壓制件定位在凹入的位置以便于接納第一玻璃板，定位在升高的位置以便于在上、下壓制件之間成形第一玻璃板，該凹入位置便于傳送彎曲后的第一玻璃板和接納第二玻璃板；傳送機，相對于上述彎曲模件的下部壓制件定位并獨立地裝在上述支架上，上述傳送機沿預定的大體水平路徑將玻璃板從上述支架的加熱端部經(jīng)上、下壓制件之間的彎曲區(qū)域傳送到上述支架的冷卻端部，上述傳送機在彎曲區(qū)域包括許多可轉動地橫向于傳送路徑延伸的平行水平軸；形成在上述上部底架上的上部提升裝置，當上述支架移動到不準直位置并且上部底架與上述支架中的上臺板脫開連接時，該提升裝置用于選擇性地將上部壓制件安裝在上述支架上和從該支架下卸下來；以及形成在上述下部底架上的下部提升裝置、形成在上述傳送機上的輔助提升裝置和形成在上述下部底架和上述傳送機之間的連鎖裝置，當上述支架移動到不準直位置時，該連鎖裝置用于選擇性地將下部壓制件和上述傳送機同時安裝在上述支架上和將它們從該支架上卸下來。
13.如權利要求12所述的壓制彎曲設備，其特征在于，形成于上述下部底架上的下部提升裝置包括與其平行間隔開裝在該下部底架上的板，從而形成容納提升裝置的提升孔。
14.如權利要求12所述的壓制彎曲設備，其特征在于，在上述傳送機上形成的輔助提升裝置包括第一橫桿和第二橫桿，該第一橫桿橫向于玻璃板傳送路徑配置、位于上述支架的加熱端部，該第二橫桿橫向于玻璃板傳送路徑配置、位于上述支架的冷卻端部。
15.如權利要求12所述的壓制彎曲設備，其特征在于，連鎖裝置包括一對平行壁，該壁垂直于上述下底架在上述下部壓制件的相對兩側延伸，該壁垂直地與上述傳送機的水平軸對準并具有槽口，該槽口形成在上述壁的上邊緣上，用于容納上述傳送機的水平軸。
16.如權利要求12所述的壓制彎曲設備，其特征在于，上述傳送機包括一對裝在支架上的輥子梁和一對暫時連接于上述輥子梁上的安裝軌道，上述安裝軌道分別支承上述傳送機的水平軸的端部。
17.一種用于彎曲加熱軟化的玻璃板的壓制彎曲設備，它以準直連接的方式裝在加熱玻璃板的爐子和用于已彎曲玻璃板回火或退火的冷卻區(qū)段之間，上述壓制彎曲設備包括活動支架，它包括準直地將上述支架橫向移入和移出操作位置的裝置，上述活動支架包括可在上述支架內(nèi)作往復運動的上、下臺板；裝在上述支架上用于彎曲玻璃板的彎曲模件，上述模件包括相對的具有互補成形表面的水平配置的上部和下部壓制件，下部壓制件具有與玻璃板邊緣周邊形狀一致的連續(xù)周緣的成形軌道；固定在下部壓制件上用于將下部壓制件暫時安裝在上述支架中的下臺板上的下部底架，以及固定在上部壓制件上用于將上部壓制件暫時安裝在上述支架中的上臺板上的上部底架；裝在上述支架上的驅(qū)動裝置，用于選擇性地升高和降低下臺板和下部壓制件，由此將成形軌道定位在凹入的位置以便接納第一玻璃板，定位在升高位置以便在上部和下部壓制件之間成形第一玻璃板，該凹入位置用于傳送彎曲之后的第一玻璃板和接納第二玻璃板；傳送機，相對于上述彎曲模件的下部壓制件定位并獨立地裝在上述支架上，上述傳送機沿預定的大體水平路徑將玻璃板從上述支架的加熱端部經(jīng)上部和下部壓制件之間的彎曲區(qū)域傳送到上述支架的冷卻端部，上述傳送機在彎曲區(qū)域包括多個可轉動安裝的平行水平軸，該軸橫向穿過位于下部壓制件之成形軌道下面的路徑；多個傳送輥子，各個傳送輥子縱向可轉動地固定于其中一個水平軸上，使得傳送輥子配置在上述成形軌道的邊緣周邊內(nèi)，上述傳送輥子具有相對的兩個端部分，該端部分從軸沿徑向延伸并緊鄰成形軌道的相對兩側配置，上述傳送輥子具有一致直徑，其橫截面從端部分開始逐漸減小，因而形成其曲率與彎曲后的玻璃板曲率互補的大體凹面的支承表面，該表面在將彎曲后的玻璃板沿傳送路徑傳送到上述支架的冷卻端部時接納該玻璃板并保持已彎曲玻璃板的曲率不變，成形軌道當處于凹入位置時位于上述傳送輥子的支承表面的下面，以利于玻璃板沿傳送路徑運動，而當成形軌道處于升高的位置以便在下部和上部壓制件之間成形玻璃板時，成形軌道位于上述傳送輥子的上面；形成在上述上部底架上的上部提升裝置，當上述支架移動到不準直位置并且上部底架與上述支架中的上臺板脫開連接時，該上部提升裝置選擇性地將上部壓制件安裝在上述支架上和將其從該支架上卸下來；以及形成在上述下部底架上的下部提升裝置，形成在上述傳送機上的輔助提升裝置和形成在上述下部底架和上述傳送機之間的連鎖裝置，該連鎖裝置用于在上述支架移動到不準直位置時可以選擇地且同時將上述下部壓制件和上述傳送機安裝在上述支架上和將它們從該支架上卸下來。
全文摘要
一種壓制彎曲設備(10),用于在上部壓制件(30)和下部壓制件(32)之間成形加熱軟化的玻璃板。在壓制彎曲設備中傳送玻璃板(12)的傳送機(28)包括凹面形的輥子(68),使得當玻璃被定位在上部和下部壓制件(30、32)之間進行彎曲操作時該玻璃板傾向于下垂到與輥子(68)的形狀一致。下部壓制件是連續(xù)的壓制彎曲環(huán)(50),用于防止玻璃板(12)的外周邊緣不適當?shù)叵麓?。裝在壓制環(huán)(50)里面的凹面形輥子(68)對已成形的玻璃板提供最大支承,從而可防止玻璃下垂。對于每一種彎曲玻璃的模式而言,將傳送系統(tǒng)28分別與下部壓制件(32)和上部壓制件(30)形成為一個組合單元,將有助于在改變生產(chǎn)模式時改變壓制件,由此可以獲得附加的操作優(yōu)點。
文檔編號C03B23/02GK1198726SQ96197422
公開日1998年11月11日 申請日期1996年8月5日 優(yōu)先權日1995年8月14日
發(fā)明者J·R·弗勞赫爾, W·J·斯基利特爾, V·杜 申請人:利比-歐文斯-福特公司