CN1032130C - 玻璃板的弯曲和钢化方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及将玻璃板进行弯曲和钢化的一种方法，在加热、弯曲和钢化的过程中将玻璃板支承在一环状模具上，对玻璃板加热从而使其借重力弯曲。在弯曲作业之后，使玻璃板温度全面降至500-550℃的范围，随后尽可能快和均匀地将玻璃板各处温度升至钢化所需的温度。

Description

玻璃板的弯曲和钢化方法

本发明涉及一种玻璃板弯曲和钢化的方法，上述方法包括有：

在加热、弯曲和钢化过程中把玻璃板支承在一个环状模具上，以及将玻璃板加热以使其借重力弯曲。

本发明的范围还包括有用机械来促进重力弯曲的办法，即使用机械致弯压力或者是一种从上面施加的压力。当使用铰式环状模具时，本发明也同样适用。

在借助于一种环状模具来实现重力弯曲的过程中，当玻璃板开始弯曲且玻璃板的中心区开始下垂之后，肉眼可见这种运动是加速进行的。当然，这种加速度部分上是由于玻璃温度连续升高的结果，但这并不能完全解释这样高的运动加速度。总之，在中心区下垂开始之前玻璃板弯曲的产生过程是很平静的。因而，必须在恰当的时刻，快速、准确地开始冷却。在此最佳情况下，甚至在将玻璃板移送到另外工区或工位之前就应通过冷却而将玻璃板的弯曲止住。经过充分冷却之后，玻璃板向前传送就不会有过度弯曲的危险。

美国专利3951634中公开了一种弯曲和钢化玻璃板的方法，它包括在将玻璃板水平支承并沿一大致水平通道输送的过程中，将该玻璃板加热至其软化点；将玻璃板弯曲至所需曲率；将变弯曲后的玻璃板沿该水平通道重新对正，以便后续加工；再加热玻璃板至适宜钢化的所需温度；最后在玻璃的退火温度范围下将玻璃板急速冷却。

按照上述方法，将玻璃板再加热至钢化温度的步骤紧接在上述重新对正步骤之后，未经过任何中间冷却阶段。

这样，在玻璃板加热至钢化温度之前，特别是在重新对正步骤中，会产生玻璃板弯曲失控和弯曲过度的危险。

在加热和弯曲过程中，由于在玻璃板各部分可能突出很大的温度差，所以上述现象会更严重。

当利用铰式弯曲模具时，有可能不得不把大量的热加到某些区域上，因此，这些区域的温度会升到高于钢化所需的温度。

为达此目的，本发明的一种方法特征是，在弯曲作业之后，使玻璃板的温度全面降至约500-550℃。接着通过尽可能快速及均匀地加热，使玻璃板各处的温度都升高至钢化所需的温度。

本发明的一种方法能够在一种简单状态下消除因玻璃板的弯曲所导致的温差，而不须事先知道温度的分布。为此需要在整个过程中以恒定的速率，(导热系数必须尽可能恒定)来冷却和再加热。鉴于这一过程的特点是：再加热越快，在玻璃加热作业中所产生的附加弯曲就越少。因而，在再加热作业中，温度升高同样也必须尽可能地快。

下面参照附图对本发明的一种方法进行更详细的描述，在附图中：

图1表示实施本发明方法的加热炉装置的平面图。

图2表示图1中沿II—II线截取的加热炉终端工位5的截面图。

图2A是与图2类似的截面图，但是表示的是终端工位之前的工位4。

图3表示图1中沿III—III线截取的预热工位2的截面图，说明玻璃板在上部行程中所实施的预热和在下部行程中所实施的环状模具的返回。

图4是环状模具10及其载运器11的平面图。

图5表示图1中沿V—V线截取的一个冷却室的截面图。

图6表示按照第一实施例在图1中沿VI—VI线截取的一个快速加热室的截面图。

图7表示另一实施例的快速加热室之一示意性截面图。

图8表示玻璃板温度与时间的函数关系。

现参照图1对加热炉的一般操作原则描述如下。在装料工位1，把将要进行弯曲的玻璃板放在一个环状模具10上，该模具可从加热炉的一个工位运送到另一工位。在预热工位2，玻璃温度依图8中曲线所示逐渐升高。由于加热是以一种相对低的速率进行的，加热炉容量需要容纳许多个预热工位2便成为一个重要因素。在预热工位3，玻璃已达到充分高的温度而开始其重力弯曲。在终端工位5处，玻璃板达到最后的弯曲程度，于此将其降至行程中心(图2中的较低的位置，同时通过一个工位的距离将其送回到工位4的一个中间冷却室4b(图2A)，由此处将模具与玻璃板一起送入一个中间冷却工位6，并且进一步送入快速加热工位7。经过尽可能快地预热处理后，将玻璃板送入骤冷工位8，再送入卸料工位9。

在工位5的中央行程水平线上，通过在工位4行程中心线上的中间冷却工位4b，连同中间冷却工位6一起是互相连通而不隔离的，同时工们5的行程中心也可当作一个中间冷却工位。

图2说明终端工位5，它通过一个可上下移动的底板13将其分为上部弯曲工位和下部的中间冷却工位，在该处停止玻璃的弯曲。在玻璃板的弯曲过程中，上述底板13处于一顶部位置，室内温度大约为650℃。使用加热电阻器12对支在模具10上的玻璃板加热直至该玻璃板达到所要求的弯曲程度。将底板13和模具载运器11连同其上的模具10和玻璃板一起向下移动，直至模具载运器达到模具行程或路线中心的水平线上而终止加热及弯曲作业。在此处，玻璃板与工位4的中心部位4b和工位6是水平相通的，同时保持约500℃的温度。玻璃板立即得到充分地冷却以停止其弯曲。将模具与玻璃板一起送回到工位4，同时将工位5的底板13升起。再将准备弯曲的另一块玻璃板送到工位5的上部行程。将冷却后的玻璃板从工位4运送到中间冷却工位6，此处，玻璃板温度最后稳定并且调整到500—550℃的范围内。

利用同样的模具10将玻璃板由中间冷却室6运送至快速加热室17，该室在玻璃板的两侧装有有效的辐射加热元件16。在容器17中的温度最好是800—900℃。虽然在此情况下加热主要是借助于热辐射的作用，但也可适当地辅之以强制的对流。

上述装置中只不过是实施本发明方法的许多可能的设计中的一个例子。例如，中间冷却箱6和快速加热箱7以及钢化工位8可直接安置在工位3、4、5的延伸位置上，如此就消除了横向移动的需要。载运器和模具的返回同样可以其他方式来安排而不是在此所说的工位2—5。

图7说明关于加速加热室的另一种实施例。此处加热主要是靠强制对流或者热鼓风，利用风扇18来抽吸安装在室17’的底板及顶板上的多孔板21中的空气以使空气流通。在加热器9中，将空气加热至750—800℃，同时将其从多孔喷管20中吹向玻璃板的各个表面。

在快速加热箱17或17’中，玻璃温度再次很快地升至适合于钢化的温度610—630℃。此后，将玻璃板用相同的模具10和一种轻型载运器11进一步送入骤冷工位8，在该处，骤冷是以一种本质上属周知的方式来完成的，即将玻璃板的每一表面用强冷风机处理。在卸料工位9，将弯曲和已钢化好的玻璃板从模具上移开，接着将前述模具10连同其载运器11沿着下部的加热炉轨道22返回到加料工位1处。

如图2a和图5所示，在中间冷却室4b和6中，利用风扇15将室温下的适量空气通过室4b和6流通以保持空气温度恒定。在此情况中，进入室4b或6的空气穿过一个架设在此室顶部的多孔板13行进，而此空气通过多孔板14由室4b或6中抽出。

Claims (6)

1.一种将玻璃进行弯曲和钢化的方法，上述方法包括如下步骤：

在加热、弯曲和钢化的过程中将玻璃板支承在一环状模具(10)上；

在预热工位(2，3)，对玻璃板加热从而使其借重力弯曲；

在弯曲工位(5)，进一步加热并变曲玻璃板；

弯曲后，在中间冷却工位(8)，使玻璃板温度全面降至约500-550℃；

在迅速加热工位(7)，通过快速和均匀加热，将整个玻璃板温度升高至钢化温度；

然后，在骤冷工位(8)，使玻璃板骤冷。

2.如权利要求1中所述的方法，特征在于：应用一种从上部施加的部分或整体的表面压力使玻璃弯曲成最终形状。

3.如权利要求1中所述的方法，特征在于：温度升高是在一分开的室(17’)中达到的，而加热主要是借助于强制对流(热鼓风)来实现的。

4.如权利要求1中所述的方法，特征在于：温度升高是在一分开的高温室(17)中达到的，它的温度最好是在800-900℃的范围之内。

5.如权利要求4所述的方法，特征在于：加热主要是靠热辐射以及应用附加的强制对流来实现的。

6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，特征在于，在再加热作业中，玻璃温度升至610-630℃的范围。

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