CN1013105B - 玻璃板弯曲与钢化的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及玻璃板的弯曲与钢化设备。在玻璃板的弯曲与钢化段中有一列输送机辊，适合以渐变方式绕垂直前进方向之弯曲轴弯曲至达到预定的曲率半径。在此弯曲过程中，弯形输送机中部的切线大致保持在水平面内。这样，玻璃板上各点在整个范围内以大致相同的速率弯转，从而不会发生局部的快速变形。玻璃板在其弯曲过程中由一弯形辊式输送机的辊保持于运动状态。

Description

本发明涉及到玻璃板的弯曲与钢化设备，包括一装载段、一加热炉、一弯曲与钢化段，一卸载段、在上述加热炉内用于加热玻璃板的加热装置、在上述弯曲与钢化段内使弯形玻璃板退火用的冷却装置、由水平辊组成用来将玻璃板从装载段通过上述加热炉中之弯曲与钢化段送到卸载段的辊式输送机组，以及用来操纵此辊式输送机组的传动装置，后者适合以一种振荡形式来传动至少是在上述弯曲与钢化段内的辊式输送机。

弯形与钢化的玻璃板特别适用作运载工具的窗玻璃。例如，汽车的边窗几乎无例外地是由单向弯形与钢化的玻璃制成。

美国专利说明书3，545，951公开了一种通过采用弧形的弯曲辊使玻璃板围绕顺着运动方向的弯曲轴弯曲的设备。给这类弯曲辊选定合适的弯折角，就能实现逐渐地从平直到最终曲率的弯曲。但是，围绕顺着运动方向之弯曲轴来实现弯曲，不会产生光学上高质量的弯形玻璃。其原因是，此种弯曲辊在弯曲轴的方向中把轻微的波纹带给了玻璃。由于此类辊所产生的这种轻微波纹出现在玻璃板的理应是完全平直的方向中，不论这样的波纹多么细小，在光学上也将成为可见的。相反，要是玻璃板围绕一垂直于运动方向的轴弯曲，由上述这类辊引起的波纹则平行于此弯曲部分。由于此种波纹在这一情形下对于经任意方式弯曲的玻璃表面所带来的曲率变化极小，因此此种波纹就不象借助弯曲辊绕顺着运动方向的轴弯曲之玻璃板中那样，易在光学上检 测出来。

在美国专利说明书4540425与4540426中所陈述的先有技术中，涉及到的一个问题是，其中的弯曲导轨之方向在此导轨的整个长度上，从其上游端至其下游端越来越偏离水平面，于是导轨下游端相对于水平面的角度将会变得很大。所以，不可能用一小的弯曲半径来弯曲一玻璃板，这是因为，例如就一种向上拱的弧形来说，玻璃板将开始在输送机辊上滑动。除此，这样的结构还使得在一弯曲导轨段的下游端或尾端处，丧失掉此种输送导轨的整体连续性。在这样一个转折点上来运载一弯曲了的玻璃板就会成为问题。这种现有技术中的设备是一种连续式工作机，即在一个方向上连续地送入玻璃板，结果就会使弯曲与冷却段相当的长。考虑到要有上部和下部的辊，辊的数量也将会是很多的。这样，此种设备还将是昂价的。

美国专利说明书4123246与4139359公开了一种用来在两个方向上弯曲玻璃板的设备，即对围绕着与前进方向相平行的轴，采用一种可沿纵向变化的辊体直径;而围绕垂直于此前进方向的轴，则采用一种弯形或弧形的输送导轨。在有技术的系统中，辊的中部和端部有着不同的围周速度，会给玻璃表面留下标记。输送导轨在其纵向上有一预定的固定曲率，而弯曲的导轨段则开始于紧接着一加热炉的下游处，并继续伸延到一后冷却段。在退火段与加热炉之间设有一相当长的弯形导轨段，起到实际的弯曲段的作用，而连续地不停顿前进的玻璃板即通过这一弯形导轨段而送去退火。在此系统中，弯形的导轨段很长，且有精确预定的固定的曲率半径。平玻璃板即借助一种可绕枢轴转动的平直型中介输送机载运到该弯形导轨段上，在此种输送机上，玻璃板首先是移动着，然后通过使此输送机换向，即可把玻璃板搁置到弯形导轨段上。当平玻璃板突然运动到一弯形输送机上时，它将仅仅沿其边缘受到支承，因而不可控制地在其中段上向着辊子弯曲。易引起破裂和易冒出现光学缺陷的风险就成为十分突出的问题。

本发明的第一个目的在于提供使玻璃板弯曲与钢化的一种设备，使得玻璃板能在一总体上有控制的方式下，围绕一垂直于其前进方向的弯曲轴弯曲，其中，玻璃板上的各点实际上是在其整个区域上以同一速率弯曲。

本发明的第二个目的在于提供这样的一种设备，由此，能以高速度与高精度来调整玻璃板的最终曲率半径。

本发明的第三个目的在于提供这样的一种设备，其中，即使是弯曲轴垂直于前进方向，也能获得很小的曲率半径。

本发明的第四个目的在于提供这样的一种设备，由此，能使玻璃板在其向前和朝后运动的同时发生弯曲，从而可使弯曲与钢化段的长度尽可能地短。

本发明的第五个目的在于提供这样的一种设备，其中在玻璃板上方并不需要机械接触式的弯压装置。

本发明的第六个目的在于提供这样的一种设备，用来在下述这样一种低的温度下，将玻璃板从加热炉带到弯曲与钢化段，此温度低到除非是进一步加热和/或加大此弯曲力，是不足以使此玻璃板借自重弯曲的。

玻璃板的一种弯曲与钢化设备，包括一装载段、加热炉、弯曲与钢化段、卸装段、在加热炉中用于加热玻璃板的加热装置、在下述弯曲与钢化段中用于钢化一弯形玻璃板的致冷装置、由水平辊组成用来将玻璃板从装载段通过加热炉与弯曲钢化段送到卸载段的辊式输送机组，以及用来操纵此辊式输送机组的传动装置，后者适合以一种振荡形式来传动至少是在上述弯曲与钢化段内的辊式输送机，此种设备的特征在于：所说之弯曲与钢化段的辊式输送机的辊是由支承件载承，此种支承件与连杆和杆臂连接在一起组成一支承梁，此支承梁沿玻璃板前进方向延伸，且可通过杆臂与动力装置来改变该支承梁的各支承件间的角度，使此支承梁能围绕垂直于上述前进方向之弯曲轴弯曲。

各支承件的上端支承着两个输送机辊的端部，而此支持件上端的连杆则与此辊的轴线重合，同时，上面所说的成对之支持件的下端间之距离，可以借助杆臂与动力装置来调节。

杆臂是由两个杆组成，它们的第一端与一连杆相连，而其第二端则由连杆以可绕枢轴转动的方式连接到支承件之上，同时前述的支持梁可以通过改变杆臂与动力装置间的相对角度而偏转。

待弯曲的且由一列可拱起的支承件所支承的辊式输送机，它的两端如同其它的水平输送机段固定在同一水平面上，且此待弯曲的辊式输送机至少有一端适合沿着输送机的纵向在上述水平向上运动。

动力装置是活塞缸式装置，它们配置在支承件之间，其上端连接到支承件上端之间的连杆上，而其下端则连接在杆臂之间的连杆之上。

待弯曲之辊式输送机配备有一弧形列的鼓风装置，此弧形列的鼓风装置能整体式地被托起或降下，此弧形列在降下位置时的曲率与上述输送机导轨的曲率相一致，而此弧形列在托起位置时的曲率则基本上相当于输送机的最大曲率。

鼓风装置包括处于与输送机辊相对的位置且连接着热风吹送装置的第一类鼓风装置，以及位于该第一类鼓风装置之间且连接着冷风吹送装置的第二类鼓风装置。

冷风吹送装置安装在该输送机之下，可随输送机的支持件作挠枢轴的转动。

下面将参考附图对本发明的一个实施例作较详细的描述，在附图中：

图1是整套弯曲与钢化系统的示意性侧视图。本发明涉及到的是一弯曲与钢化段3。

图2是此整套系统的输送机及其传动装置的示意图。

图3是一弯曲与钢化段之结构更详细的零件图。此图的左边部分表明侧视中的结构，而行进到右边，此图则表明取自不等高度之剖面中的内部结构。

图4表明的内容与图3中的相同，但是是在一弯曲工序中。

图5表明的是在一弯曲工序之后，将一弯形玻璃板向前运载到一后冷却段之先的弯曲与钢化段。

图6是待弯曲之辊式输送机一侧的部分平面图。

首先简单地描述此整套设备的结构与操作。

该设备包括一装载1、加热炉2、弯曲与钢化段3、后冷却或退火段4，以及一卸装段5。上述各段及加热炉都配备有由横贯前进方向的水平辊组成的输送机，即装载段输送机6、加热炉输送机7、在该加热炉下游端之中介输送机8、弯曲与钢化段输送机9、退火段输送机10以及一卸载段输送机11。

上述加热炉配有加热电阻体12，弯曲与钢化段配有冷风鼓送装置13，而退火段则配有低效的冷风鼓送装置14。

电动机M1以一种振荡方式驱动加热炉输送机7，例如以这样的方式，其中的一个前向振荡冲程大于它超前或继后的一个返回冲程。于是在这些长冲程中，就逐渐和间隙式地将成车的玻璃板送进到加热炉中。这样，此加热炉便顺次地且尽可能彼此靠近地盛纳下许多不同车中的玻璃板，而每车玻璃板则处于不同的加热段。

加热炉输送机7另一头的各终端从该炉子的一侧引出且装配有皮带轮，抵靠着这些皮带轮的压力轮则挤压着以一种无端的环路形式排列于回动轮16与17之上的一条钢带15，电动机M1驱动回动轮17。

其它的输送机6、8至11可以通过与输送机辊端部上链轮啮合的循环链15′来带动。

电动机M2以一种振荡方式驱动着弯曲与钢化段3的输送机9，使得一整车的玻璃板在此弯曲与钢化段中，朝前和向后往复运动过相等的距离。电动机M3则也以振荡方式驱动退火段的输送机10。

当加热炉的输送机7进行了一个向前的长冲程，合上开关K1，而新的一车玻璃板即从装载段输送机6运送到加热炉的输送机7之上。

接近加热炉输送机7前向振荡冲程的终点时，断开开关K2同时合上开关K8，此中介的输送机8，借助于动力传动装置K7或是K3，而同输送机7或是输送机9一起前进，这取决于输送机7或是输送机9谁的速度大。起初，输送机7的速度超过输送机9的速度，但输送机7即行减速而输送机9加速，到某一瞬间，这两者的速度相等，然后该中介输送机8的传动即转移到输送机9之上。输送机8与9为电动机M2驱动，直至装载的一车玻璃板进到弯曲与钢化段输送机9之上。在变换冲程之中，加热炉输送机7可以换向而开始它的回程。当变换冲程时，断开开关K4，在此首先可用电动机M3驱动输送机10与11两者，将装载的一车玻璃板从退火段4运送到卸载段5，然后断开开关K6并合上开关K5，使输送机10能够振荡，而在输送机10上的一车玻璃板，则能在将一块弯形与钢化的玻璃板从输送机9运到输送机10上之前，尽可能地靠近着输送机9。在上述转移过程中，开关K4与K6是合上的而开关K5是断开的，前述的输送机9、10与11则耦联在一起，由电动机M2驱动，进行一个长的移送冲程。

本发明中新颖与独特之处即在于弯曲与钢化段3的结构，下面参看图3至6对此作较详细的描述。

图3至5示明了中介输送机8的下游端与退火段10的上游端，前述的弯曲与退火段输送机9则装配于其间。

首先参看图3与6来说明输送机9的结构。

从输送机辊9a的端部上突出有轴颈9b，以可绕枢轴旋转的方式与支承件21与22的上端连接在一起，外支承件21与内支承件22与轴颈9b一起构成一有可弯的扣齿链，不过如后面所说明的，是在一有控制的方式具有可弯的。轴颈9b的外端则装配有用来旋转地驱动输送机辊9a的链轮9c。

外支承件21以成对地平行而相互分开的方式，装配到水平支承梁23之上并与其结合在一起，内支承件22同样以成对地平行而相互分开的方式，装配到水平支承梁24之上并与其结合在一起。支承梁23与24都具有屋顶形的斜坡状顶面，顶面之间有一窄的支承脊25。该输送机上方的冷风喷嘴13配置有一挠性罩26，它的支承面27则落定在该支承脊25上。

连接着上述成对之内部支承件22的支承梁24装备有刚性配合的汽缸28，它的活塞杆29则用一连杆30连接到杆臂31上，后者的端部则又以连杆32连接到成对的外支承件21之下端上。

由于顺序成对之支承件21的对称中心轴线还有成对之支承件22的那些对称性中心轴线，以及与之相关的汽缸28在侧视图是平行的，也就是说，在垂直的情形下，辊9a的中心轴线是处于一水平面内，而辊式输送机9在其整个长度内是处在与输送机8与10的同一平面内。这样，在杆臂31之间就存在一相当大的角度，例如90°

辊9a的另一端则由一种类似的结构支承。

当这批汽缸28的活塞杆29同时伸延相等的距离时，杆臂31间的角度即增大而使连杆32间的距离增大。但是，轴颈9b间的距离则保持不变，因而由支承件21与22构成的组合体就在其整个长度上均匀弯曲。

图4表明了输送导轨9的拱起位置，如上所述，这是通过改变支承件21与22之间的角度取得的。在此导轨的这一拱形中，最重要的是此导轨的上游端向下弯，导轨中部的切线基本上呈水平，而导轨的下游端则上升。这样，此输送导轨就能以甚至是相当小的曲率半径拱起，而不使此导轨的下游端相对于水平面构成过大的角度。此导轨的曲率能够通过调节活塞杆29的伸长度，快速而准确地预以调整。

在输送机上方之喷嘴13的方向始终保持与此输送机的切线垂直，因为前述的绕连杆33弯曲且停落在支承脊25上的罩26是随着此输送机变弯或挠曲的。

配置于此辊式输送机下方的冷风吹送喷嘴13b，是安装于在此输送机下方伸延且在输送机各侧连接到一对支承件21与22之上的梁上，这样，此喷嘴13a的中心线也保持着垂直于一弯形输送机的切线。于是，就能在此输送机的全长范围内保持均匀的冷况却效应，而不问其各处的曲率如何。在本实施例中，输送机9待拱起的端部是与输送机8和10的端部保持在同一平面内。这是通过使输送机9的端部辊轴颈9b支承到输送机8与10的轴承件上来做到的。由于输送机9中的这一辊列的长度在弯曲过程中保持不变，而输送机8与10的轴承架上设置有供轴颈9b用的水平方向的细长孔34。

冷风吹送喷嘴13之支承罩26之可挠性结构设计成能使罩弯成一个弧形，该弧形对应于输送机9导轨的最大偏转。如图5所示，这样可以把整个罩26从输送机9中抽出，输送机导轨先于经弯曲和钢化过之玻璃从输送机9重新运动前就重新排列在一水平面内。

冷风吹送喷嘴13与13a位于此输送机的相对侧上，使得其中心线与输送机辊之间的空隙重合。

罩26上还装配有热风吹送喷嘴35，位于喷嘴13之间且与输送机辊对准。

显然，上述的结构设计不过是一个实施例，而熟悉本项技术的人当运用本发明在所附权利要求书内的基本概念后，是可以很容易地变动许多结构细节的。例如，输送机的拱起并不一定要通过使其端部保持在初始的水平面上来实现，同样还可通过把输送机的中部保持到此初始水平面上来达到这一目的，此时的输送机之端部相对于该固定的初始水平面升降。这样一种布置方式能同样良好地工作，这是因为玻璃板是在输送机9处于一完全水平的平面上时，载运到其上或从其上运出的。本发明的弯曲与钢化段适用于多种设备，此类设备中之其它工段的结构与操作则可以有多种多样的方式。

Claims (8)

1、一种玻璃板的弯曲与钢化设备，包括一装载段(1)、加热炉(2)、弯曲与钢化段(3)、卸装段(5)、在加热炉中用于加热玻璃板的加热装置(12)、在上述弯曲与钢化段中用于钢化一弯曲玻璃板的冷却装置(13)、由水平辊组成用来将玻璃板从装载段(1)通过加热炉(2)与弯曲钢化段(3)送到卸载段(5)的辊式输送机组(6至11)，以及用来操纵此辊式输送机组的传动装置(M1、M2)，后者适合以一种振荡形式来传动至少是在上述弯曲与钢化段内的辊式输送机(9)，此种设备的特征在于：所说之弯曲与钢化段的辊式输送机(9)的辊(9a)是由支承件(21、22)载承，此种支承件与连杆(9b)和杆臂(31)连接在一起组成一支承梁，此支承梁沿玻璃板前进方向延伸，且可通过杆臂(31)与动力装置(28)来改变该支承梁的各支承件(21、22)间的角度，使此支承梁能围绕垂直于上述前进方向之弯曲轴弯曲。

2、如权利要求1所述的一种设备，其特征在于：所述各支承件（21、22）的上端支承着两个输送机辊的端部，而此支持件上端的连杆（9b）则与此辊的轴线重合，同时，上面所说的成对之支持件的下端间之距离，可以借助杆臂（31）与动力装置（28）来调节。

3、如权利要求2所述的一种设备，其特征在于：所说的杆臂（31）是由两个杆组成，它们的第一端与一连杆（30）相连，而其第二端则由连杆（32）以可绕枢轴转动的方式连接到支承件（21）之上，同时前述的支持梁可以通过改变杆臂（31）与动力装置（28）间的相对角度而偏转。

4、如权利要求1所述的一种设备，其特征在于：待弯曲的且由一列可拱起的支承件（21、22）所支承的辊式输送机（9），它的两端如同其它的水平输送机段（8与10）固定在同一水平面上，且此待弯曲的辊式输送机（9）至少有一端适合沿着输送机的纵向在上述水平向上运动。

5、如权利要求3所述的这种设备，其特征在于：所说的动力装置是活塞缸式装置（28、29），它们配置在支承件（21）之间，其上端连接到支承件（21）上端之间的连杆（9b）上，而其下端则连接在杆臂（31）之间的连杆（30）之上。

6、如权利要求1所述的一种设备，其特征在于：上述待弯曲之辊式输送机（9）配备有一弧形列的鼓风装置（13），此弧形列的鼓风装置能整体式地被托起或降下，此弧形列在降下位置时的曲率与上述输送机导轨的曲率相一致，而此弧形列在托起位置时的曲率则基本上相当于输送机（9）的最大曲率。

7、如权利要求6所述的一种设备，其特征在于：述及的鼓风装置包括处于与输送机辊（9a）相对的位置且连接着热风吹送装置的第一类鼓风装置，以及位于该第一类鼓风装置之间且连接着冷风吹送装置的第二类鼓风装置（13）。

8、如权利要求1所述的一种设备，其特征在于：上述冷风吹送装置（13a）安装在该输送机之下，可随输送机（9）的支持件（21、22）作挠枢轴的转动。

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