CN103159398A - 板、特别是玻璃板的三维变形工序和装置 - Google Patents

Abstract

为了改善玻璃板三维变形的工序，所述玻璃板：a)在第一步骤中被加热到软化温度；b)在第二步骤中被变形；c)在第三步骤中通过针对性冷却被预加预应力，其中，所述工序步骤随后被应用到待变形板的单个连续处理部分上，以这种方式应用：使得板的不同后续处理部分在同一时间在另一个工序步骤中被有效处理，其中例如后续处理部分被加热到处理温度，同时例如之前的处理部分已经被变形，其中在至少一个工序步骤中将气流施加到玻璃板，本发明提议该气流由吹制空气和压缩空气以受控方式组成。

Description

板、特别是玻璃板的三维变形工序和装置

技术领域

本发明涉及玻璃板的三维变形工序，在第一步骤中其被加热到软化温度，在第二步骤中变形并且在第三步骤中通过针对性冷却对其预加应力。而且，本发明涉及根据本发明工序的板的三维变形装置。

背景技术

一般而言，对三维变形板具有较高需求。在很大程度上，例如在汽车产业以及在建筑中作为建筑玻璃需要三维变形玻璃板。现在，这种需求还延伸到由其他材料制造的三维变形板。

玻璃板变形技术按时间顺序发展。最初，玻璃板以所称的垂直工序变形，为此，待变形的玻璃板在熔炉中被垂直加热，并且随后借助于夹具被保持并被引入垂直位置。为了获得安全玻璃，表面已被冷却。

经过一定时间，转换成以所称的水平工序使玻璃板变形，为此，当以水平方位平放在熔炉中时，由玻璃制造的待变形的板被加热到其软化温度。在软化温度下，制造待变形的板的材料能够进行塑性变形。在水平工序的开始阶段，例如水平加热的板已被提升，并通过使板落到模型上而将其传输到带有真空抽吸盖的模型。因为重力，板获得了期望的变形。随后，为了冷却板，大体上使用框架作为模型从而在板中心产生不期望的变形。

此外，将水平加热的板供给到滚轴上的弯曲工作台。所称的滚轴膛式炉被用作熔炉，然后将被加热到软化温度的板供给到滚轴上的弯曲工作台，尤其是陶瓷滚轴，例如根据US-A-4139359的陶瓷滚轴。在变形之后，要么在弯曲工作台上直接冷却板，要么将板供给到冷却工作台。在最近的实施例中，弯曲工作台基本由模塑构件构成，当并排设置时其构成类似于烤架的表面，其表面对应于通过变形获得的期望的形式。根据已知工序，将水平加热的玻璃板从熔炉中传输到水平滚轴上。然后，降低水平设置的水平滚轴，并且板在提供模型的模塑构件上就位。通过压力滚轴，将板按压到模塑构件上并且获得期望的形式。随后，将成型板供给到冷却工作台，冷却工作台主要由空气喷嘴构成，通过空气喷嘴将冷却空气吹到板表面上。

为了使描述的这些工序有效，已知的是将工作台彼此连接，或者例如将弯曲工作台和冷却工作台整合到一个装置中，例如从EP-A1-0263030中习得的。

根据同一个原理操作所有已知的工序和装置。这个原理指明首先将待变形的整个板加热到其变暖温度，随后在变形工作台变形整个板，最后通过冷却对整个板预加应力。显然，在从熔炉中取出整个板到弯曲工作台的那段时间内已经有热损失。既然尤其是玻璃板在变形和预加应力时需要相同的板温度，热损失对于获得的板的质量具有较大影响。此外，在板的质量方面存在以下缺陷：在水平工序中，以水平平放方式将板从熔炉传输到所提及的陶瓷滚轴上的弯曲工作台。因此，相对于传输方向，板的后部在熔炉内呆的时间比前部长，因此热损失对前部的影响更大。因此，当板到达弯曲工作台时，其在不同区域具有不同温度。

人们已经做了很大努力去克服由于热损失产生的缺陷。在一方面，将板加热到过高温度。既然塑性变形区域的变化发生的快，那么当从熔炉中取出板并将其传输到主要由滚轴或模塑构件构成的弯曲工作台时，过高的温度会导致获得的板具有基本波纹。当温差量达到2℃到3℃时，会产生这种波纹。在需要较窄公差时，这种结果不令人满意，例如在建筑玻璃领域。已经被证明的是：保持板温度、后加热板或者类似工序的其它努力的代价很大并且不会产生令人满意的结果。

根据已知工序和设备的另一个问题是关于成型半径的限制。在离开熔炉并被传输到弯曲工作台之后，由于玻璃板前和后边缘的不同温度，不能以合理的经济成本成型平坦圆柱体。假使需要成型非常紧凑的半径，也只能通过在连续变形的同时收紧半径才能实现。因为所描述的热损失，合理的经济成本是不可能的。一方面由于同一板的不同温度以及另一方面由于热损失，几乎不可能产生椎体。特别地，在建筑业，例如屋顶设计需要非常紧凑的半径、非常均匀的圆柱体或锥形部分，通常以较高的经济成本、独立的工序生产期望的玻璃形式。

EP 0634371A1公开了玻璃板的三维变形工序，其工序克服了所述缺陷。具体地，变形所需的经济成本将在很大程度上降低。此外，优选地，在成型方面，将不需要较大努力来成型平坦圆柱体和紧凑半径。

建议将加热、变形和预加应力的工序步骤应用到待变形板的单个连续处理部分，以使同时在不同处理工序步骤中处理玻璃片的不同处理部分。

这一工序在连续操作中提供了有效化板、尤其是玻璃板变形的优势。板不再作为整体被加热、不再作为整体被变形并且不再作为整体被预加应力，而是在达到期望的软化温度后，相对于传输方向，从熔炉中取出板的前边缘，以使前边缘已经变形时板的最后部分仍在熔炉中加热。如果进一步传输板，接下来的处理部分被变形，而前面的处理部分已经通过选择性冷却被预加应力。继续这个工序，直到待变形的后边缘以软化温度离开熔炉、已被变形并随后通过选择性冷却被预加应力。同时板的前部分已经被完全变形。

这个工序的显著优点是，待变形的板的所有部分具有相同温度，板在该温度下被变形。就像这样，形成完全均匀的圆柱体是可能的。此外，在板的前边缘和后边缘之间没有变形差别。由于在离开熔炉后仅有小的板部分必须被直接变形，仅需要非常短的变形线，因此工序变得更经济。

尽管所描述的工序通常会产生好的结果，但是已经证明其具有几个缺陷。一方面，在冷却工作台以常规方式使用吹制空气。除了对能量的较大需求外，也不可能实现对各个冷却工序的最佳控制。启动和关闭花费很长时间并且包含启动周期。此外，必须运行鼓风机，并且用于各个温度传递的压力是有限的。此外，还必须提供同等大的喷嘴。

当供给玻璃板时显露了另一个缺陷，玻璃板绕着在传输方向上运转的弯曲线弯曲。当离开熔炉时，这会导致向下翘曲。

已知装置的另一个缺陷是来源于弯曲滚筒的使用。对于每一个期望的弯曲形式，必须提供另外一组滚筒。

发明内容

产生于所描述的现有技术状态，本发明的目的是改进已知工序并克服所述缺陷。具体地，改进空气流的使用。

作为技术方案，本发明提议包括权利要求1特征的工序。在从属权利要求中特征化了其他优点和特征。

在装置方面，方案包括具有权利要求9特征的装置。从属权利要求也特征化了其他优点和特征。

本发明提议在工序方面使用吹制空气和压缩空气两者。能够以任何方式结合这两者。通过压缩机产生的空气形式的压缩空气的使用的优势在于其能够被存储。优选在各个喷嘴区域内通过打开和关闭阀门实现开启和关闭，以使不产生时间延迟，并因此可以控制空气且以针对性方式应用空气。此外，能够使用分别的高压从而产生最佳温度传递。最后，用于压缩空气的空气喷嘴能够被构造得更小。

能够控制喷嘴的方向和压力。可以连续使用吹制空气，或者可以打开吹制空气并将吹制空气以最佳方式与压缩空气结合。

在玻璃变形装置领域，到现在为止，压缩空气的使用不是公知的。

根据本发明提议的另一个优点在于，至少在变形的开始阶段玻璃板的弯曲线被保持在恒定水平。其结果是具有绕着虚拟轴线的变形，这意味着板的转动弯曲，例如如果玻璃板的加热区域因为重力向下翘曲，变形会发生在加热补给区。因为这个原因，本发明提议提供支持线。在这个上下文中的弯曲线是板区域，其在板的供给方向上形成最低变形线，因此，形成了由绕着平行于供给方向的轴线弯曲而产生的材料的最低平面。

根据另一个有利提议，栅条架能够用于变形。

在现有技术中，通过成型提供了单独处理或弯曲平面，这意味着预弯曲滚筒元件。在这个滚筒上运行的玻璃板的各个区域在这个弯曲平面分别被弯曲。根据本发明，其提议将独立弯曲平面发展为栅条(bars)。因此，两个或多个栅条(bars)一起能够定义各个弯曲平面。能够以有利的方式相对于彼此调整栅条(bars)，从而使其以灵活的方式适应新的形式。对于现有技术来说这是另一个优点，因为在现有技术中，对于每一个弯曲成型，必须产生新的滚筒。此外，提议单独调整栅条(bars)。栅条(bars)可被提供为可枢转的滚筒，其中滚筒能够被驱动。因此，作为整体，栅条架能够以非常灵活的方式适应各个单独的情况。

根据本发明，使用简单的工具在很大程度上改进了现有技术中已知的工序，不会干扰或损害各个弯曲板的工业制造。

在装置方面，提议空气喷嘴能够与吹制空气和/或来自压缩机的空气(这意味着压缩空气)一起使用。根据本发明，提供了压缩空气存储器。根据本发明，能够使用阀门控制压缩空气喷嘴。能够调整喷嘴。进一步地，能够调整空气压力。

事实上，依据位置和压力方向，通过使用集中控制，能够以最佳方式使用喷嘴和空气。使用具有分别的高压的压缩空气时，会发生各自的良好的传热。

以有利的方式，弯曲工作台包括用于支撑玻璃板纵向中心线的支撑元件。纵向中心线实质上是独立于玻璃板几何形状的玻璃板弯曲线。在这个区域，设置支撑元件，例如滚轴、滚筒或者类似装置，从而避免待变形板在各自区域内分别向下翘曲折叠，并分别支撑弯曲线。

以有利的方式，弯曲工作台被设计为栅条(bars)架。因此，不再需要为每一个形式提供弯曲滚筒，而是通过巧妙设置栅条(bars)来提供期望的形式。以有利的方式，通过基本水平的底部栅条(bars)和倾斜的侧栅条(bars)来提供弯曲床。所有栅条(bars)能够枢转并被调整，从而能够调整在弯曲工作台长度方向上运行或弯曲运行的几乎任何形式和任何形状。

附图说明

通过附图的下面说明，进一步的优点和特征会显而易见。附图显示了：

图1是玻璃变形装置的示意性侧视图；

图2是根据现有技术的弯曲滚筒的示意性视图；

图3是根据本发明的弯曲工作台的部分立体剖视图；

图4是根据图3的装置的正视图；

图5是根据本发明的玻璃变形装置的侧视图；

图6是根据本发明的弯曲工作台的俯视图。

附图标记列表

1、变形装置  2、熔炉  3、弯曲工作台  4、冷却工作台5、滚轴、6、传输方向7、板8、滚筒9、滚筒环10、弯曲工作台11、熔炉12、弯曲工作台  13、斜面14、弯曲区域15、压缩空气管道  16、空气鼓风机管道a、滚筒b、滚筒c、滚筒  A-B、处理平面

具体实施方式

图1显示了根据本发明的变形装置1的示意性侧视图，所述的变形装置由熔炉2、弯曲工作台3和冷却工作台4构成。在显示的实施例中，待变形的板7在传输方向6上连续被传输。直到加热工序结束，其必须处于连续运动。将板7水平放置在滚轴5上，并在熔炉2中将其加热到软化温度，例如630℃左右。当进行这个工序时，整个板7可以平放在熔炉内，或仅仅其各个处理部分平放在熔炉内。在达到板或者部分的软化温度后，连续传输板，以这种方式在熔炉中加热下一个部分，且同时已被加热的部分在弯曲工作台3中变形。在显示的实施例中，弯曲工作台3包括顺序设置的数个步骤，从而以最终期望的半径来弯曲被传输的板7的部分，同时最后的部分仍然在熔炉中被加热到软化温度。在离开最后变形步骤后，最终变形的板部分到达冷却工作台4，在此例如冷却空气被吹到板表面上。显然，使用根据本发明的装置执行根据本发明的工序，能够以非常连续的方式生产变形板。

图2示意性地显示了根据现有技术的弯曲滚筒。其结果是，这些滚筒中的每一个必须具有特定预成型，无论它们是带有滚筒环的全芯滚筒或者仅是调芯滚筒。根据现有技术，对于期望的变形操作，需要分别使用每个各自成形的滚筒。例如，滚筒是套有外壳的滚筒8，全芯滚筒或者具有滚筒环9的节段滚筒。每一个滚筒对应于一个弯曲平面。

根据图3，显示了弯曲工作台10的创造性实施例。在显示的实施例中，独立弯曲平面由三个滚筒部分组成，以a，b，c表明。尽管在以示意为目的的示意实施例中，滚筒部分被显示为均匀的滚筒件，它们能够具有各自的弯曲或形状。能够移动侧滚筒a和c以改变它们的倾斜角度。然后，还可以改变水平滚筒b的自由距离，接下来能够调整其高度。

滚筒能够被单独驱动。

根据图4的正视图显示了如何在辊道的长度方向上调整相应的弯曲形状。能在长度方向上调整滚筒a和c的倾斜，使得当从弯曲工作台的首端传输到末端时，玻璃板弯曲打开。

能够根据各自的任务单独或成组驱动滚筒。使用根据本发明的弯曲工作台实施例，能够以连续方式生产三维变形玻璃板。

图5显示了根据本发明装置的侧视图。离开熔炉11，玻璃板到达斜面13，然后行进到弯曲工作台12。处理平面标有“A”和“B”，所述处理平面构成了从熔炉中取出玻璃板的平面。然后，在变形工作台分别弯曲板，同时显露出：平放在平面AB上的玻璃板的中心区域总是维持在同一平面上是至关重要的，被弯曲的玻璃板的最低区域通过斜面13被提升并支撑在处理平面AB上。在剩余的辊道上设置更多对应的支撑滚筒，从而确保在中心区域产生各自的支撑。

根据图6，在弯曲区域设置空气管道15，其包括喷嘴，通过喷嘴能够释放压缩空气。用于离心式鼓风机产生的空气的管道在图6中以16表示。使用这些设置，传热系数非常高，管道较小并且可以在容器中存储压缩空气。

压缩空气管道15的使用在现有技术中不是公知的。如图6所示，压缩空气管道15能够构造得比吹气管道16更小。此外，能够独立或者成组控制喷嘴，这取决于各自的目的。此外，能够依据方向调整喷嘴。管道15被连接到未显示的压缩空气存储器上。控制单元控制对应的阀门。

吹气喷嘴16的设置还允许调整喷嘴的方向。此外，提供模隙是可能的。在可能的范围内，能够依据压力调整吹制空气，但是吹制空气主要用于已知预应力。

使用新颖性的压缩空气管道15，玻璃板的针对性处理能够在这个部分有效。

所描述的实施例仅是说明性的而并非限制性的。

Claims (16)

1.一种玻璃板三维变形工序，所述玻璃板

a)在第一步骤中被加热到软化温度；

b)在第二步骤中被变形；以及，

c)在第三步骤中通过针对性冷却被预加应力，

其中，所述工序步骤随后被应用到待变形的板的单个连续处理部分上，以这种方式应用：使得板的不同后续处理部分在同一时间在另一个工序步骤中被有效处理，其中例如后续处理部分被加热到处理温度，同时例如之前的处理部分已经被变形，其中在至少一个工序步骤中将气流施加到玻璃板上，其特征在于，

所述气流由吹制空气和压缩空气以受控方式组成。

2.如权利要求1所述的工序，其特征在于，空气被吹到玻璃板表面上。

3.如前述权利要求中的任一项所述的工序，其特征在于，依据温度、压力和/或方向控制空气。

4.如前述权利要求中的任一项所述的工序，其特征在于，在工序开始阶段，玻璃板被维持在沿着弯曲线区域中虚拟线的特定高度。

5.如前述权利要求中的任一项所述的工序，其特征在于，玻璃板在栅条架上移动，进行变形。

6.如权利要求5所述的工序，其特征在于，可以单独或成组控制架上的栅条。

7.如权利要求6所述的工序，其特征在于，栅条是可调整的。

8.如权利要求6或7所述的工序，其特征在于，栅条被构造为可枢转的滚筒。

9.根据权利要求1至8中至少一项所述的工序的玻璃板三维变形装置，具有熔炉、弯曲工作台、冷却工作台和传输装置，其中熔炉、弯曲工作台和冷却工作台顺序排列设置，并且直接连续地形成传输路径，沿所述传输路径，通过传输装置连续地传输待变形的板，其中所述装置包括至少一个空气喷嘴组件，所述空气喷嘴组件包括空气喷嘴，能够以受控方式操作所述空气喷嘴组件，从而输出吹制空气和压缩空气。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，至少能够在一定程度上调整所述空气喷嘴。

11.如权利要求9或10所述的装置，其特征在于，在弯曲工作台中，支撑元件被设置为支撑玻璃板的纵向中心线。

12.如权利要求9至11中的任一项所述的装置，其特征在于，弯曲工作台形成为栅条架。

13.如权利要求9至12中的任一项所述的装置，其特征在于，支撑元件被形成为滚筒元件，所述滚筒元件设置在栅条架中。

14.如权利要求9至13中的任一项所述的装置，其特征在于，栅条被排列为可枢转的滚筒。

15.如权利要求9至14中的任一项所述的装置，其特征在于，单个栅条是可调整的。

16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，单个滚筒能够被驱动。

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