專利名稱:水平壓彎的裝置和方法
本發(fā)明涉及玻璃板的彎曲，具體說來涉及玻璃板在真空上陰模和全表面下陽模之間成形時的一種水平壓彎的裝置和方法。
成形并鋼化的玻璃板廣泛應(yīng)用于汽車等車輛的側(cè)窗和后窗。為了適于這種應(yīng)用，平板玻璃必須經(jīng)過精密成形，使之符合車輛窗口所要求的曲率和外形。側(cè)窗或者后窗也必須符合嚴(yán)格的光學(xué)要求，車窗必須沒有會影響視野清晰度的光學(xué)缺陷。
為此目的，成形玻璃板的商業(yè)生產(chǎn)包括以下步驟把平玻璃板加熱至熱軟化溫度，把加熱后的玻璃成形至要求的曲率，以及冷卻成形后的玻璃板，在冷卻中把溫度控制得低于玻璃的應(yīng)變點溫度，使玻璃鋼化，增加其沖擊強度。
在上述過程中，一玻璃板沿穿過遂道窯的一條基本水平的路徑輸送。該玻璃板是一系列玻璃板之一，它被加熱至熱軟化溫度，然后，用例如真空式撿拾器和往復(fù)移動裝置送進靠近遂道窯的成形站，在成形站，玻璃板在一對垂直對準(zhǔn)的上、下成形模之間進行壓制。上模一般是真空陽模，即該模一般具有一個成形后吸住熱軟化后的玻璃板的凸表面，而下模一般是陰模，即它一般具有一個凹成形表面，與上模的凸成形表面互補。一個移送和鋼化環(huán)移入真空上模之下的位置，該環(huán)具有一個比玻璃板周邊略小但與之相應(yīng)的輪廓。除去真空，把玻璃板放到鋼化環(huán)上、鋼化環(huán)支持著玻璃板的周邊，把玻璃板送入一冷卻站，使之迅速冷卻。
隨著設(shè)計師使車輛的設(shè)計更加符合空氣動力學(xué)要求的不斷努力，玻璃板彎曲形狀正變得越來越復(fù)雜。這些設(shè)計包括小半徑彎曲，在縱橫兩個方向上的反曲率，以及嚴(yán)格的尺寸和外形公差。這種形狀正變得越來越難于以傳統(tǒng)的技術(shù)壓制成形。玻璃板成形時一般是壓制熱軟化的玻璃板使板兩端部相對于板的中部向上彎曲。因此，為了符合模子的成形表面，玻璃板的某些部分受到與重力下垂的自然傾向相反方向的力的作用。在某些情況下，玻璃板必須加熱至遠遠高于其熱軟化溫度(566℃至621℃)的溫度，因而使玻璃板易于形成上述復(fù)雜形狀。另外，人們發(fā)現(xiàn)成形玻璃板將從剛剛成形的初始形狀縮至鋼化后的最終形狀。取決于玻璃板的外形，這種收縮對成形玻璃板的光學(xué)性質(zhì)會有不良影響。因此，需要一種能夠使玻璃板形成上述復(fù)雜形狀而同時保持車輛所要求的優(yōu)良光學(xué)性質(zhì)的壓彎裝置和方法。
美國專利4，290，796號公開了一種玻璃板成形裝置，用于玻璃雙合透鏡的壓彎。彎鐵支承著玻璃板通過加熱爐，利用重力下垂使玻璃板予成形。彎鐵在成形站仃住，與一對垂直對準(zhǔn)的上、下壓模之間大至對準(zhǔn)。上模有一個全表面陽成形表面，下模有一個全表面的陰成形表面。下成形模把玻璃板從彎鐵上抬起，并在互補的上、下成形表面之間壓制成形。然后，在把成形玻璃放到彎鐵上，彎鐵把成形玻璃移出成形站以進行下一步冷卻工序。
美國專利4，221，580;4，285，715;4，433，933以及4，330，110號公開了一種水平壓彎工藝，把加熱后的玻璃板送入一個成形站并由一帶槽模移出輸入傳送輥。玻璃板在帶槽的下模和真空上成形模之間進行壓制成形，真空上成形模有一全表面陽成形面。壓制以后，下模退回到輸入輥下面的位置。一往復(fù)移動的鋼化環(huán)定位于真空上模之下，除去真空，以便使成形玻璃放到鋼化環(huán)上。鋼化環(huán)然后把成形玻璃送至鋼化站使彎曲的玻璃板鋼化。
美國專利4，297，118號公開了一種往復(fù)移動的，可變形的真空模，這種真空模在加熱爐內(nèi)接合一經(jīng)過加熱的玻璃板。這種可變形的真空模當(dāng)與玻璃板接合時，其接合形狀的表面可以從平面變成凸成形面。這種可變形的真空模把成形后的玻璃板放到模下面的一個往復(fù)移動的鋼化環(huán)上。放下玻璃板后，真空模移至加熱爐外的位置進行冷卻，然后再重新進入爐內(nèi)接合下一塊玻璃板。
美國專利4，508，556號公開了一種把玻璃板壓彎成S形橫截面形狀的方法。玻璃板被送至氣爐支架上，在那里加熱至其熱軟化溫度，然后送至成形站，成形站具有一個支承玻璃板的輔助氣爐。輔助氣爐的下游端向下彎曲，使加熱后的玻璃板產(chǎn)生最初的彎曲形狀。繞著氣爐的環(huán)形成形模抬起玻璃板，并把其壓在一個全表面真空上陽模上，從而使其形成最終的成形形狀。成形后，環(huán)形成形模退回，一鋼化環(huán)移至真空上陽模之下以承載成形后的玻璃板并使其移開進行鋼化。
本發(fā)明的一個目的是提供一種使熱軟化玻璃板成形的裝置。把玻璃板加熱至其熱軟化溫度，再將其移至一成形站，該成形站包括一個真空上模和一個與其垂直對準(zhǔn)的下模，上模成形面具有一個基本向下凹的，相應(yīng)于玻璃板最終要求形狀的正視圖形狀，下模成形面與上模成形面互補。玻璃板在上、下模之間壓制成形后，放在一個鋼化環(huán)上，鋼化環(huán)具有一個比成形玻璃板理想輪廓稍小但與之相應(yīng)的玻璃板支承面。鋼化環(huán)可以從一個支承受熱膨脹的玻璃板的第一形狀調(diào)整到相應(yīng)于玻璃板冷卻后的最終理想形狀的最終形狀。鋼化環(huán)具有支承玻璃板的第一和第二部分，這兩個部分可以相對移動使鋼化環(huán)從其初始的，膨脹的形狀向其最終的收縮的形狀調(diào)整。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種支承熱成形玻璃板的鋼化環(huán)。這種鋼化環(huán)具有裝在一個框架上的支承玻璃板的第一和第二部分，第一和第二部分可以作相對移動。在本發(fā)明的一個具體實施例中，第一部分剛性地固定于一個第一中間框架，該第一中間框架又固定在一個主框架上，第二部分則固定在一個第二中間框架上，該第二中間框架可滑動地裝在主框架上，一桿件從第二中間框架延伸并插入一個固定在第一中間框架上的套筒內(nèi)。可以使用移動裝置自動地使第二部分相對于第一部分移動從而使鋼化環(huán)收縮或放大。該桿件包括接合在支座中的銷子，該支座樞軸式地與主框架相連接，當(dāng)支座以一個第一方向轉(zhuǎn)動時第一和第二部分相互移近，即，鋼化環(huán)收縮，當(dāng)支座以相反方向轉(zhuǎn)動時，第一和第二部分相互離開，即，鋼化環(huán)放大。鋼化環(huán)上可帶有偏動彈簧使第二部分傾向于彈離第一部分，使鋼化環(huán)呈放大后的形狀。
本發(fā)明還有一個目的是提供一種使熱軟化玻璃板成形的方法。玻璃板被加熱至其熱軟化溫度后被放在一個成形站，成形站包括一個帶有正視形狀基本向上凸的下模，該玻璃板在該下模和一個與該下模垂直對準(zhǔn)的上模之間壓制成形，該上模的成形面與該下模的成形面互補。然后把成形后的玻璃板移出成形站進行冷卻。玻璃板可以放在一個鋼化環(huán)上移出成形站，鋼化環(huán)具有一個玻璃板支承面，該支承面有一個比玻璃板周邊略小但與之相應(yīng)的輪廓。鋼化環(huán)的形狀可以從相應(yīng)于剛剛成形后玻璃板輪廓的第一形狀向相應(yīng)于冷卻后玻璃板輪廓的第二形狀調(diào)整。
本發(fā)明還有一個目的是提供一種支承熱成形玻璃板的方法。玻璃板繞其周邊支承在一個鋼化環(huán)上，鋼化環(huán)的初始形狀相應(yīng)于剛剛成形后的熱膨脹的玻璃板的輪廓，隨著玻璃板冷卻收縮，鋼化環(huán)被調(diào)整至一最終形態(tài)，因此鋼化環(huán)可繞冷卻后玻璃板的周邊支承玻璃板。在玻璃板冷卻過程中，鋼化環(huán)的尺寸可以調(diào)整，調(diào)整的速率相應(yīng)于成形玻璃板的收縮速率。
本發(fā)明提供一種把玻璃板成形至復(fù)雜的和組合的形狀并使玻璃板保持其理想形狀的方法和裝置。由于提供了一種可調(diào)整的鋼化環(huán)，不論在剛剛進行成形作業(yè)后，還是在鋼化作業(yè)之后，鋼化環(huán)都準(zhǔn)確地支承在成形玻璃板的周邊。
對本發(fā)明的詳細(xì)說明將對照以下附圖進行圖1.是具有本發(fā)明新特點的玻璃板成形和鋼化設(shè)備的正視圖;
圖2.是圖1所示發(fā)明的等角投影圖，表明真空撿拾器，壓模設(shè)計和輸送(鋼化)環(huán)系統(tǒng);
圖3.是沿圖1的3-3線的剖視圖，表明相互間隔的處于非壓制關(guān)系時的上、下模，為清楚起見某些部件未畫出;
圖4.是沿圖1的3-3線的剖視圖，表明壓制接合時的上、下模，為清楚起見，某些部件未畫出;
圖5至圖7是放大的等角投影圖，表明本發(fā)明的鋼化環(huán)，為清楚起見，某些部件未畫出。每張視圖表明本發(fā)明推薦實施例的一個細(xì)節(jié)。
雖然本發(fā)明是關(guān)于玻璃板成形和鋼化的，但是應(yīng)該注意的是，本發(fā)明也可以用于其它的成形設(shè)施，當(dāng)用其它材料壓制復(fù)雜的形狀而且因冷卻收縮引起相似問題時也可以使用本發(fā)明。
現(xiàn)在對照圖1和圖2，一種使板材如玻璃板加熱和成形的裝置包括一個加熱爐20，玻璃板G被輸送通過加熱爐20時被加熱至變形溫度。一冷卻站22用于冷卻被彎曲后的玻璃板，在加熱爐20左側(cè)，冷卻站22之外有一個卸載站(未畫出)。一成形站24位于加熱爐20和冷卻站22之間。位于冷卻站22中的玻璃板輸送裝置26把成形后的玻璃板從成形站24輸送至冷卻站22。
可以用任何的傳統(tǒng)的方式向加熱爐20供熱，例如本專業(yè)中眾所周知的玻璃噴燈，電輻射加熱器或者兩者并用，這種供熱方式是本專業(yè)中經(jīng)常采用的。在圖1和圖2所示的具體實施例中，加熱爐20具有一個水平輸送帶，輸送帶滾柱28橫向延伸，縱向具有間隔，該輸送帶形成一條穿過加熱爐20的路徑。輸送帶滾柱28可以分段排列，這樣可以控制輸送帶各段的速度，使其同步，以便使玻璃板G通過加熱爐20時正常運動并定位。應(yīng)該注意的是，圖1和圖2只是表明包括輸送帶滾柱28的一個輸送帶，并不是對加熱爐20的限定，也可選用一種美國專利4，508，556號所公開的煤氣爐支架和輸送方案，其內(nèi)容并入本說明書作為對比。一玻璃板傳感元件30(只在圖1中畫出)位于加熱爐20之中，用來開始彎板作業(yè)循環(huán)，這一點將在下面詳述。
成形站24包括一對垂直對準(zhǔn)的上、下模32。應(yīng)該注意的是，如果成形站24需要加熱，它可以設(shè)置在加熱爐20內(nèi)，如圖1所示，或者設(shè)置在一個單獨的加熱室中(未畫出)。
一個輸送裝置34在加熱爐20中接合熱軟化的玻璃板G，并把其移送進成形站24。圖1和圖2所示的具體實施例使用一個往復(fù)移動式的真空撿拾器36，但這并不是對本發(fā)明的限定。撿拾器36位于加熱爐20的出口端，它利用真空把玻璃板向上吸至其玻璃板接合面38。如果需要，也可以采用輔助抬起裝置使玻璃板G抬起與撿拾器36接合。然后撿拾器36移至上、下模32之間的某一位置，除去真空，把熱軟化玻璃板G放在成形站24，接著撿拾器36移出成形站24，或者移回進加熱爐20，或者移至相鄰于成形站24的某一位置(未畫出)。
應(yīng)該注意，輸送裝置34也可以是往復(fù)移動式臺板，它具有一個朝下的表面，通過這個表面抽成真空吸住熱軟化的玻璃板，并通過壓縮空氣以便使玻璃板與該表面分離，因此玻璃板被吸住而又不與臺板直接接觸，該臺板與美國專利4，578，103相似，本說明書合并該專利的內(nèi)容作為對比。
成形站24包括一個全表面真空上模40和一個下模42。上模40具有一個朝下的陰成形面44，如圖3所示。陰成形面44的形狀與待成形的玻璃板G的最終要求的形狀一致。上模40在結(jié)構(gòu)上可以與美國專利4，579，577所公開的上模相似，但本發(fā)明并不局限于此，本說明書合并該專利的內(nèi)容作為對比。現(xiàn)在對照圖3，上模40的成形面44最好是由撓性的，耐熱材料，如鋼制成的帶孔的撓性金屬壁46，該金屬壁通過一組可調(diào)的連接件50與上安裝板48連接。連接件50有一桿52，桿52的一個第一端54樞軸式地與金屬壁46的內(nèi)表面相連接，其第二端56穿過并可調(diào)節(jié)地固定在安裝板48上，因此下成形面的輪廓可以修改。上模40可用耐火布罩58如玻璃纖維布遮蓋，從而使玻璃板與上模隔開。耐火布罩58橫過帶孔的成形面44并以傳統(tǒng)的方式例如用夾子固定在安裝板48上。
繼續(xù)對照圖3，安裝板48通過連接件62安裝在剛性的后板60上，連接件62又通過垂直上導(dǎo)向器64連接在一個上支架上(未畫出)并且借助一個上活塞66可以相對于上支架移動。
現(xiàn)在對照圖1和圖3，真空上模40通過排氣管線68與一真空源(未畫出)相通，這將在下面詳述。壓縮空氣源(未畫出)以及真空管線和壓縮空氣管線的閥門可以按照予定的時間循環(huán)而同步，這也將在下面詳述。
跨越安裝板48和壁42之間的開式邊緣區(qū)域可以形成真空上模40的真空室70，壁42是用無孔耐熱材料制成以便密封真空室70。在圖1至圖3所示的具體實施例中，跨越安裝板48和壁42之間的玻璃纖維耐火布罩58的周邊部分72可以涂以耐熱的硅橡膠(例如Dow Corning 736 Silastc RTV)或者任何其它耐熱密封劑以防止氣流通過而形成真空密封。當(dāng)通過排氣管線68在真空室70中形成密封時，具有涂層的玻璃纖維耐火布置使金屬壁46和安裝板48之間的空間密封，因此空氣只能通過帶孔的金屬壁46進入真空室70。
現(xiàn)在對照圖3和圖4，成形面44也可以包括可做樞軸式轉(zhuǎn)動的兩翼部分74，它們可以繞安裝板48上的樞軸76轉(zhuǎn)動，由活塞78驅(qū)動，活塞78連接在安裝板48和后板60之間。兩翼部分74可以從圖3所示打開的非接合位置移動到圖4所示閉合的壓制位置，其移動方式下面在做詳述。在這樣的布置中，上模40的真空可以在靜止的不做樞軸式移動的部分形成，也可以在兩翼部分74形成。如前所述，兩翼部分74可以被密封并形成真空。即使上模40包括兩翼部分74，整個玻璃板還是通過真空接合的。
雖然結(jié)合上模40所描述的壓模結(jié)構(gòu)包括一個撓性的金屬壁46，但是本專業(yè)的技術(shù)人員懂得，本發(fā)明并不局限于此，上模40也可以采用其它的壓模結(jié)構(gòu)。這樣的壓模結(jié)構(gòu)可以包括提供并維護光滑的表面形狀和良好耐用性的材料，這種材料可以耐受不斷接觸熱玻璃而引起的迅速循環(huán)的溫度變化從而延長使用壽命，上模40的另一種結(jié)構(gòu)可與美國專利4，265，650號所公開的結(jié)構(gòu)相似，但本發(fā)明并不局限于此，該專利的內(nèi)容本說明書用做對比。具體來說，上模40可以具有一個帶孔的陶瓷成形面(未畫出)，和一個固定在一安裝板上的密封內(nèi)真空室。
如圖1和圖3所示，下模42有一個具有基本向上凸起的陽成形面80，成形面80的形狀與上模40的陰成形面44的形狀互補。下模42的結(jié)構(gòu)可以和前述上模40的結(jié)構(gòu)相似。對照圖3，由任何撓性耐熱材料，如鋼制成的無孔的撓性壁82通過連接件82可調(diào)節(jié)地連接于安裝板84，連接件82可以用上模40相似的方式調(diào)節(jié)成形面80的表面形狀。下模42蓋有耐火布罩88，如玻璃纖維布，以使玻璃板與壓模隔開。耐火布罩88跨越成形面80并以傳統(tǒng)的方式，例如用夾子固定在下模的安裝板84上。安裝板84通過垂直的下導(dǎo)向器90連接于一支架(未畫出)，并且一下部活塞92可使其相對于該支架移動。
下模42的另一種結(jié)構(gòu)也可與前述上模40的結(jié)構(gòu)相似。具體來說，下模42也可具有一個固定在安裝板上的一陶瓷成形面(未畫出)。
現(xiàn)在對照圖1，玻璃板輸送裝置26包括一鋼化環(huán)94，當(dāng)玻璃板在上模40和下模42之間壓制成形后，鋼化環(huán)26可以定位于真空上模40之下以承接成形后的玻璃板G并把其送至冷卻站22，在冷卻站22，玻璃板迅速冷卻鋼化。冷卻站22包括一個壓力通風(fēng)系統(tǒng)96和許多噴咀98把冷卻氣流吹向成形玻璃板G的主要表面。
這種成形設(shè)備和方法可以把熱軟化玻璃板成形為復(fù)雜的復(fù)合曲率形狀，如反曲率，深凹形及小半徑彎曲等，這些形狀用傳統(tǒng)的成形技術(shù)和設(shè)備以前是難以成形的。人們發(fā)現(xiàn)，使用上模具有凸成形面而下模具有凹成形面的壓模，把玻璃板G成形為這些復(fù)雜形狀時，必須把玻璃板的某些部分加熱至比玻璃板的其余部分更高的溫度才能把玻璃板彎成要求的形狀。另外，使玻璃板的端段向上彎曲從而形成深凹形狀，與玻璃板受重力作用向下垂的自然傾向是相反的。本發(fā)明的作法是，把玻璃板G放在具有全表面陽成形面的下模上，因此，玻璃板G將受重力作用自然下垂形成與下模42的成形面一致的形狀。由于上模40向下壓制上模陰成形面和下模陽成形面之間的玻璃板，進一步以玻璃板自然下垂的方向壓迫玻璃板，特別是玻璃板的端部。因此，玻璃板就被壓制成形為基本上向下凹的形狀，從圖1中的上模40和下模42的形狀以及鋼化環(huán)上表示成形玻璃板形狀的虛線可以看出這種向下凹的形狀。
當(dāng)玻璃板G剛剛成形仍處于高溫時，整個玻璃板的尺寸因熱膨脹比其最終尺寸稍大。隨著在冷卻站22中的冷卻，玻璃板收縮至其最終形狀。這種尺寸的變化沿玻璃板的縱向尺寸最為顯著。觀測結(jié)果表明，80英寸(203厘米)長的已被彎成8至9英寸(20.3至22.9厘米)深的凹形玻璃板會沿具縱向收縮大約5/8英寸(1.6厘米)。為了補償這種尺寸變化，鋼化環(huán)必須能夠放大和縮小。在圖2和圖5所示具體實施例中(但本發(fā)明并不局限于此)，鋼化環(huán)94分為兩部分，一部分100固定在一個主框架102上，另一部分104可在主框架102上滑動。具體來說，部分100的玻璃板接合件106固定在桿108上，桿108又由雙頭螺栓間柱112固定在中間框架110上。中間框架110又由間柱114剛性地固定在主框架102上。鋼化環(huán)94的滑動部分104的玻璃板接合件116固定在桿118上，桿118又通過間柱122固定在中間框架120上。中間框架120由套管124支承，套管124由間柱126固定在主框架102上，因此，中間框架120可以通過套管124相對于主框架102滑動。在靜止部分100和滑動部分104的交界面上，桿128穿過套管124并進入一個套管132的相應(yīng)孔130中，套管132固定在靜止部分100的中間框架110的端部，因此，桿128可以在套管132中滑入滑出。銷子134從桿128上伸出并伸入支架136中，如圖5所示，支架136通過銷子在樞軸點138處裝在主框架102上。當(dāng)支架136的腳140如圖5所示左移時，鋼化環(huán)94的部分100和104進一步分開，而如果腳140右移，鋼化環(huán)94的部分100和104則靠近。以這種方式可使鋼化環(huán)94按照成形玻璃板G的要求而放大或者縮小。
支架136可通過多種機構(gòu)做樞軸式轉(zhuǎn)動。在圖5所示的具體實施例中，一個驅(qū)動器，如電動裝置或者液缸142，具有一臂144，腳140插入臂144的叉腳中，采用這種驅(qū)動器使支架136做樞軸式轉(zhuǎn)動從而改變鋼化環(huán)94的尺寸。做為另一種方案，可以把導(dǎo)向器(未畫出)定位于冷卻站22中以轉(zhuǎn)動支架136從而當(dāng)支架136在冷卻站22中移動時，使鋼化環(huán)94的尺寸產(chǎn)生變化從放大的形狀變?yōu)榭s小的形狀。
在本發(fā)明中，鋼化環(huán)94相應(yīng)于所支承的成形玻璃板冷卻時的尺寸變化而縮小。傳統(tǒng)的鋼化環(huán)是在玻璃板的凸表面支承玻璃板，因而當(dāng)玻璃板支承在鋼化環(huán)上時，玻璃板在環(huán)內(nèi)基本是下陷的。所以，玻璃板的任何收縮都會使玻璃板滑過鋼化環(huán)的接合面。在本發(fā)明中，如圖1和圖2所示，玻璃板成形時，其凹面是向下的，鋼化環(huán)支承在其凹面上，因而被支承的玻璃基本在鋼化環(huán)之上。假如鋼化環(huán)94只有單一一個膨脹的形狀，當(dāng)玻璃板開始收縮時，由于鋼化環(huán)的形狀大于玻璃板的最終形狀，玻璃板就會破裂，假如鋼化環(huán)94只有一個收縮的形狀，那么成形后最初放在鋼化環(huán)上的成形玻璃板就會過大，鋼化環(huán)就不能適當(dāng)?shù)刂С性趧倓偝尚魏蟮牟ＡО宓闹苓吷?，因此，玻璃板就會發(fā)生過度下垂而失去其理想的形狀。然而在本發(fā)明中，當(dāng)玻璃板被壓制成形和剛剛放在鋼化環(huán)94上時，鋼化環(huán)處于其膨脹的形狀，鋼化環(huán)94也可以縮小至其最終的形狀以便適應(yīng)冷卻后玻璃板的最終尺寸。
本專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)該懂得，本發(fā)明的膨脹和收縮機構(gòu)并不局限于圖5所示的具體結(jié)構(gòu)。圖5的結(jié)構(gòu)可以改變成圖6所示結(jié)構(gòu)，在圖6中，鋼化環(huán)94的部分100通過連桿148連接于盤146，連桿148通過銷子裝在靜止的中間框架110和盤146之間，鋼化環(huán)94的部分104通過連桿150連接于盤146，連桿150通過銷子裝在滑動中間框架120和盤146之間。如圖所示，以現(xiàn)有技術(shù)中的傳統(tǒng)方式逆時針轉(zhuǎn)動盤146，鋼化環(huán)94的滑動部分104通過套管124沿中間框架120并向著鋼化環(huán)94的靜止部分100滑動。當(dāng)盤146順時針轉(zhuǎn)動時，鋼化環(huán)94的滑動部分104背離靜止部分100滑動。
圖5所示的本發(fā)明實施例也可加以修改，不用支架136，而直接使靜止部分100的中間框架110與滑動部分104的中間框架相連接，使用步進電動機或者驅(qū)動器，例如液缸放大或收縮鋼化環(huán)94。
另外，可以采用偏動裝置來改變鋼化環(huán)94的形狀?，F(xiàn)在對照圖7。鋼化環(huán)94可裝有偏動裝置來實現(xiàn)其放大的形狀，例如該偏動裝置可以是一彈簧152，其位置可使鋼化環(huán)94的兩部分100和104偏動到膨脹的形狀。彈簧152的彈簧常數(shù)的大小使成形玻璃板G冷卻時作用在鋼化環(huán)94上的力足以使彈簧152壓縮。當(dāng)玻璃板G從鋼化環(huán)94上取下之后，鋼化環(huán)94恢復(fù)其初始的，膨脹的形狀。
在操作中，一系列玻璃板G順序通過加熱爐20，在爐中加熱至其熱軟化溫度。當(dāng)?shù)谝粔K玻璃板接近真空撿拾器36時，傳感元件30就會有所感覺。當(dāng)玻璃板的位置恰在真空撿拾器36之下時，就會被真空撿拾器36接合并傳送至成形站24。如果需要，傳感元件30會啟動一個定時程序，使玻璃板G的傳送速度恰好在其被真空撿拾器36接合之前放慢，以便使玻璃板G相對于真空撿拾器36的定位更加精確。
真空撿拾器36把玻璃板G送入成形站24，在成形站24中，除去真空而把玻璃板G放在下模42的陽成形面80上。真空撿拾器36移出成形站24，最好移回加熱爐20中，以備接合下一塊玻璃板G。當(dāng)真空撿拾器36已經(jīng)移出成形站24時，上模40向下移動和/或下模42向上移動以便在上模40的陰成形面44和下模42的陽成形面80之間壓制熱軟化的玻璃板G。如果上模40具有圖2所示的兩翼部分74，當(dāng)上模40向下壓制玻璃板G時，活塞76就使兩翼部分74從圖3所示的向上位置轉(zhuǎn)動到圖4所示的向下位置。
通過上模的帶孔金屬壁46抽取真空以便使成形玻璃板G吸在金屬壁46上。玻璃板壓制成形后，上、下模分離，處于膨脹形狀的鋼化環(huán)94定位在上模40之下，以便從上模40承接成形玻璃板G。取決于待成形的玻璃板的形狀和曲率，為了使鋼化環(huán)94在伸展為其膨脹形狀之前在上模40之下定位，鋼化環(huán)94也許必須先行收縮。中斷上模40中的真空，玻璃板即落在鋼化環(huán)94上，然后，鋼化環(huán)94把成形玻璃板G送進冷卻站22，在冷卻站22中，成形玻璃板G被迅速冷卻鋼化。隨著成形玻璃板G的冷卻收縮，鋼化環(huán)94亦收縮以便使鋼化環(huán)94繼續(xù)支承在玻璃板的周邊上，同時保持玻璃板正確的邊緣形狀。如果需要，在玻璃板已經(jīng)冷卻，具有其最終尺寸之后，鋼化環(huán)94也可以進一步收縮，以便使成形后的玻璃板易于從鋼化環(huán)上取下。
不言而喻，雖然在本發(fā)明的描述中，玻璃板是在凹形上模和凸形下模之間壓制成形，并且是用可調(diào)節(jié)的鋼化環(huán)支承在成形玻璃板之凹面上的，但是本發(fā)明的原理顯然也可適用于使用前述的傳統(tǒng)成形模具和鋼化環(huán)結(jié)構(gòu)的玻璃板水平壓彎，即用凸形上模和凹形下模壓制成凹面向上的玻璃板。很明顯，雖然由于玻璃板在冷卻過程中可在鋼化環(huán)的支承面上滑動，因而不必?fù)?dān)心玻璃板因收縮而引起的破裂，但是鋼化環(huán)的可調(diào)性特點能夠保證成形玻璃板在剛剛成形之后以及在冷卻之后都能夠被適當(dāng)?shù)刂С幸跃S持其最終的理想形狀。
本說明書所描述的本發(fā)明形式是一個圖示的最佳實施例及其各種改進。例如本發(fā)明的鋼化環(huán)的兩部分可以滑動地相互裝配在一起。而且，鋼化環(huán)也可以具有一個靜止的中間部分和兩個可以滑動的端部。不言而喻，可以做出各種變化而并不超出本申請的權(quán)利要求
書所限定的發(fā)明范圍。
權(quán)利要求
1.一種使熱軟化的板狀材料成形的裝置，它包括把該板狀材料加熱至其熱軟化溫度的裝置；把該板狀材料傳送至一成形站的裝置；一個真空上模，它具有相應(yīng)于該板狀材料所需形狀的，凹面基本向下的成形面；一個下模，它的成形面形狀與該上模成形面的形狀互補；使該板狀材料在該上、下模之間成形的裝置；把該板狀材料放在一鋼化環(huán)上的裝置，該鋼化環(huán)具有一個板狀材料支承面，該支承面的正視圖輪廓相應(yīng)于該成形板狀材料的輪廓，但比剛剛成形后的板狀材料的周邊略??；以及冷卻該成形板狀材料的裝置。
2.按照權(quán)利要求
1所述的成形裝置，其特征在于該裝置還具有一個該鋼化環(huán)的調(diào)整裝置，該調(diào)整裝置可把該鋼化環(huán)從一個第一形狀調(diào)整到一個最終形狀，在該第一形狀時，該鋼化環(huán)支承剛剛成形后處于膨脹形狀的該板狀材料，而該最終形狀則相應(yīng)于該板狀材料冷卻后的最終形狀。
3.按照權(quán)利要求
2所述的成形裝置，其特征在于該鋼化環(huán)包括一個裝在一個框架上的支承該板狀材料的第一部分和安裝在同一框架上的支承該板狀材料的第二部分，而且該調(diào)整裝置包括一個使該第一部分和第二部分相對移動的裝置，借此把該鋼化環(huán)的第一部分和第二部分相互移近，從而使鋼化環(huán)從該第一形狀調(diào)整到該最終形狀。
4.按照權(quán)利要求
3所述的成形裝置，其特征在于該調(diào)整裝置包括自動調(diào)整該鋼化環(huán)形狀的裝置。
5.按照權(quán)利要求
4所述的成形裝置，其特征在于該板狀材料是玻璃板。
6.支承熱的成形板狀材料的鋼化環(huán)包括支承該成形板狀材料的支承裝置;把該支承裝置的一個第一部分安裝到一個框架上的第一裝置;把該支承裝置的一個第二部分安裝到該框架上的第二裝置;以及使該支承裝置的該第一部分和該第二部分相對移動的裝置。
7.按照權(quán)利要求
6所述的鋼化環(huán)，其特征在于該第一裝置包括把該支承裝置的該第一部分固定地安裝在該框架上的裝置;該第二裝置包括把該支承裝置的該第二部分可滑動地安裝在該框架上的裝置;以及該移動裝置包括使該支承裝置的該第二部分相對于該第一部分移動的裝置。
8.按照權(quán)利要求
7所述的鋼化環(huán)，其特征在于該支承裝置的該第一部分固定于一個第一中間框架，該第一中間框架又固定于該主框架以及該支承裝置的該第二部分固定于一個第二中間框架，該第二中間框架可滑動地安裝于該主框架。
9.按照權(quán)利要求
8所述的鋼化環(huán)，其特征在于該第二中間框架包括一個從該第二中間框架伸出的，并且與固定在該第一中間框架上的一個套筒的孔對準(zhǔn)的桿。
10.按照權(quán)利要求
9所述的鋼化環(huán)，其特征在于該鋼化環(huán)還具有使該支承裝置的該第二部分相對于該第一部分自動移動的裝置。
11.按照權(quán)利要求
10所述的鋼化環(huán)，其特征在于該自動裝置包括一個使該第二部分相對于該第一部分移動的驅(qū)動器，以便于收縮或放大該鋼化環(huán)。
12.按照權(quán)利要求
11所述的鋼化環(huán)，其特征在于該板狀材料是玻璃板。
13.按照權(quán)利要求
11所述的鋼化環(huán)，其特征在于該桿包括一個由一支座接合的銷子，該支座驅(qū)軸式地連接在該主框架上，因此，當(dāng)該支座以一個第一方向作樞軸式轉(zhuǎn)動時，該第一部分和該第二部分相互移近;而當(dāng)該支座以相反的方向作樞軸式轉(zhuǎn)動時，該第一部分和該第二部分相互移遠。
14.按照權(quán)利要求
11所述的鋼化環(huán)，其特征在于該驅(qū)動器是一個液缸。
15.按照權(quán)利要求
7所述的鋼化環(huán)，其特征在于該移動裝置具有一個使該第二部分向該第一部分偏動的裝置。
16.按照權(quán)利要求
15所述的鋼化環(huán)，其特征在于該偏動裝置是彈簧。
17.按照權(quán)利要求
6所述的鋼化環(huán)，其特征在于該支承裝置具有一個相應(yīng)于該成形板狀材料形狀的正視圖輪廓，但比該成形板狀材料的周邊略小。
18.按照權(quán)利要求
17所述的鋼化環(huán)，其特征在于該支承裝置具有一個支承成形板狀材料的正視圖輪廓，該成形板狀材料具有一個基本向下凹的正視圖形狀。
19.一種使熱軟化板狀材料成形的方法，包括以下步驟把該板狀材料加熱至其熱軟化溫度;把該熱軟化的板狀材料放在一成形站，該成形站包括一個下模，該下模的成形面具有基本向上凸的正視圖形狀;在該下模和一個與其垂直對準(zhǔn)的上模之間壓制該板狀材料，該上模的成形面與該下模的成形面互補;把該板狀材料從該成形站取出;以及冷卻該板狀材料。
20.按照權(quán)利要求
19的方法，其特征在于該上模是一個真空上模，該取出步驟包括通過該上模抽取真空以便在成形后把成形板狀材料吸在其上;使一鋼化環(huán)在上模之下定位并中斷該真空，把該板狀材料放在該鋼化環(huán)上;該鋼化環(huán)具有一個板狀材料支承面，該支承面具有一個基本相應(yīng)于該成形板狀材料輪廓的正視圖輪廓，但是比該成形板狀材料的周邊略小。
21.按照權(quán)利要求
20所述的方法，其特征在于該方法還包括一個把鋼化環(huán)從一個第一形狀調(diào)整至一個第二形狀的調(diào)整步驟，該第一形狀相應(yīng)于剛剛成形后的該成形板狀材料的輪廓，該第二形狀相應(yīng)于冷卻后該成形板狀材料的輪廓。
22.一種支承熱的成形板狀材料的方法包括以下步驟當(dāng)該板狀材料剛剛成形后，該板狀材料處于成形的且膨脹的形狀時，在處于初始形狀的鋼化環(huán)上支承該成形板狀材料的周邊;冷卻該成形板狀材料，因而該成形板狀材料的尺寸縮小;以及把該鋼化環(huán)調(diào)整到一最終形狀，因而使該鋼化環(huán)在該成形板狀材料已經(jīng)冷卻之后仍支承該周邊。
23.按照權(quán)利要求
22所述的方法，其特征在于在該冷卻步驟的過程中進行該調(diào)整步驟。
24.按照權(quán)利要求
23所述的方法，其特征在于該鋼化環(huán)的調(diào)整速度相應(yīng)于該成形板狀材料收縮的速度。
25.按照權(quán)利要求
24所述的方法，其特征在于該鋼化環(huán)包括一個接合板狀材料的第一部分和一個接合板狀材料的第二部分;其特征還在于該調(diào)整步驟包括把該第一部分和該第二部分從相應(yīng)于該初始形狀的一個第一位置相互移動至相應(yīng)于該最終形狀的一個第二位置。
26.按照權(quán)利要求
25所述的方法，其特征在于該方法還包括使該第一部分偏離于該第二部分的步驟，此時該鋼化環(huán)已從該初始形狀調(diào)整到該最終形狀，當(dāng)該板狀材料從該鋼化環(huán)上卸去之后，該第一和第二部分受偏動裝置的作用以相反的方向移動，因而鋼化環(huán)回到該初始形狀。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種水平壓彎的裝置和方法。在上、下模中使熱軟化的玻璃板成型，該上模是真空上模，該下模的成型面具有一個基本向上凸的正視圖形狀。玻璃板成型后被放置在一個可以調(diào)整的鋼化環(huán)上。該鋼化環(huán)的尺寸可以從相應(yīng)于剛剛成型后的成型玻璃板輪廓的一個第一形狀調(diào)整到相應(yīng)于已經(jīng)冷卻后的成型玻璃板輪廓的一個第二形狀。
文檔編號C03B27/044GK87105967SQ87105967
公開日1988年9月7日 申請日期1987年12月26日
發(fā)明者羅伯特·喬治·弗朗克 申請人:Ppg工業(yè)公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan