CN103249685A - 用于弯曲玻璃片的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于弯曲玻璃片的方法，其中，a.将至少一个玻璃片(1,2)插入带有可移动的弯曲环支架(3)的预弯曲环(7a)中，将玻璃片(1,2)至少加热到大约软化温度上，并且将玻璃片(1,2)在预弯曲环(7a)中预弯曲到边缘最终弯曲的5%至50%上，b.借助于抽吸装置(5)将预弯曲的玻璃片(1,2)从预弯曲环(7a)中抬起并且使其进一步弯曲超过在预弯曲环(7a)中所获得的弯曲，其中，在弯曲期间在抽吸装置(5)的配对框架(8)的弯曲的接触面(12)处在玻璃片(1)与抽吸装置(5)的盖板(9)的导风板(11)之间存在3mm至50mm的最小间距(15)，盖板(9)围绕配对框架(8)，c.借助于抽吸装置(5)将玻璃片(1)放到在可移动的弯曲环支架(3)上的最终弯曲环(7b)中并且将玻璃片(1,2)弯曲到最终弯曲上，以及d.使玻璃片(1,2)在最终弯曲环(7b)中冷却并且经由抽吸装置(5)将玻璃片(1)弯曲到整体的边缘最终弯曲的100%至130%上。

Description

用于弯曲玻璃片的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于弯曲玻璃片(Scheibe)的方法和装置、一种用于弯曲玻璃片的炉及炉的应用。
背景技术
新机动车的开发除了对于装备的方面之外在很大程度上还由设计元素决定。在此，挡风玻璃设计的意义由于较大的、良好可见的面而越来越增大。在该方面，不仅挡风玻璃的外观而且节能和环境兼容性方面很重要。此外，有能力的微处理器以及CAD(计算机辅助设计)支持的软件包使前挡风玻璃的空气阻力的很大程度的匹配和优化成为可能。出于该原因，机动车中的现代的挡风玻璃具有越来越复杂的形状。尤其带有非常低的油耗的车辆、但是还有跑车对玻璃片的几何形状且因此还对对于实现必要的用于弯曲玻璃片的方法提出高要求。玻璃片的弯曲例如可通过重力弯曲和挤压弯曲的组合来实现。一个或多个玻璃片被置入弯曲环(Biegering)中且被加热。在该过程中，沿着由弯曲环规定的几何形状借助于作用到被加热的玻璃片上的重力使玻璃片弯曲。接下来，借助于负压和合适的框架使经加热的玻璃弯曲成相应的形状。
较复杂的几何形状通常不能利用唯一的弯曲过程来实现。更困难的还有，单独的或后续的弯曲工艺不能任意结合。这些因素明显限制了达到所追求的玻璃几何形状的可能性。
文件EP 0 667 491 A2公开了一种用于玻璃片的弯曲和退火的方法。玻璃片被加热直到其软化温度上、在一装置中在两个互补的模之间被挤压且接下来转移到运输环中。接下来在运输环中使玻璃片退火和冷却。
文件EP 1 371 616 B1公开了一种用于玻璃片的弯曲和预紧的装置。此外，该装置包括依次的模具支架、用于将玻璃片加热到弯曲温度上的预热部段、基于重力的预弯曲部段、带有压模的弯曲部段和冷却部段。
文件EP 1 358 131 B1公开了一种用于成对地弯曲玻璃片的方法。对此，在框架弯曲模上的水平的位置中通过重力弯曲使玻璃片对预弯曲。接下来，利用整面的弯曲模(Biegeform)使预弯曲的玻璃片对再弯曲。
文件US 2008/0134722 A1公开了一种用于弯曲相叠的玻璃片的方法和装置。经由抽吸模(Saugform)抬起玻璃片且经由相对而置的模具来挤压且相应于几何形状来弯曲。
文件DE 10 2005 001 513 B3公开了一种用于弯曲玻璃片的装置和方法。除了装载区之外，用于弯曲玻璃片的装置包括炉段、移交站(Uebergabestation)和再冷却段。
文件DE 103 14 266 B3公开了一种用于弯曲玻璃片的方法和装置。在该方法中在框架弯曲模上的水平的位置中通过重力弯曲使玻璃片预弯曲且接下来借助于最终弯曲模使其再弯曲。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于弯曲玻璃片的方法，其还使在尽可能少的方法步骤中、快速且在能源使用最少的情况下复杂的几何形状的弯曲成为可能。
本发明的目的通过根据权利要求1和10所述的方法和装置来实现。有利的设计方案由从属的权利要求得出。该装置的根据本发明的应用得自权利要求15。
根据本发明的用于弯曲玻璃片的方法包括第一步骤，其中，将至少一个玻璃片(优选地第一玻璃片和第二玻璃片)插入在可移动的弯曲环支架(Biegeringhalter)上的预弯曲环中。该方法不仅适合于一个玻璃片而且适合于玻璃片的成对弯曲。预弯曲环优选地具有5%至50%的平均的边缘最终弯曲。可移动的弯曲环支架接下来移动到炉中且在预弯曲环中经由加热装置将玻璃片至少加热到玻璃的软化温度、优选地550℃至800℃上。软化温度取决于玻璃的成分。置入预弯曲环中的玻璃片通过重力的作用被预弯曲到局部的边缘最终弯曲的5%至50%上。术语“边缘最终弯曲”在本发明的意义中包括在带有整个弯曲环边缘或玻璃片边缘的至少30%的伸展或长度的玻璃片边缘或弯曲环边缘的至少一个部分段的最终的完成的状态中的平均的(最终)弯曲。在下一步骤中，经由抽吸装置将玻璃片抬起且使其弯曲超过在预弯曲环中所获得的弯曲。玻璃片优选地被弯曲到边缘最终弯曲的102%至130%上。该弯曲经由位于抽吸装置中的配对框架(Gegenskelett)实现。配对框架优选地具有带有伸出的、弯曲的接触面的环的形式。除了配对框架之外，抽吸装置包含围绕配对框架的带有导风板(Luftleitblech)的盖板(Abdeckung)。导风板邻近于被抬起的玻璃片且设计成使得玻璃片在弯曲期间在配对框架的接触面处与导风板具有3mm至50mm的间距。该间距使能够在玻璃片与导风板之间的间隙中连续抽吸空气。被抽吸的空气产生负压以将玻璃片固定在接触面处。相应于接触面的弯曲(曲率)，通过抽吸过程使玻璃片弯曲。模制件的接触区域、尤其与玻璃片的接触面优选地加衬有柔性的或软的材料。该材料优选地包括由玻璃、金属或陶瓷构成的耐火的纤维并且防止在玻璃片上的损伤如划痕。还在文件US 2008/0134722 A1, [0036]和[0038]至[0040]以及权利要求1a)中发现用于抬起玻璃片的抽吸装置的功能原理和构造的说明。接下来经由抽吸装置将玻璃片放到在可移动的弯曲环支架上的最终弯曲环(Endbiegering)中。最终弯曲环优选地至少具有比预弯曲环大30%的平均的边缘最终弯曲。玻璃片的放下例如可通过经由在抽吸装置中的压力下降来消除抽吸压力而实现。预弯曲环和最终弯曲环相应对应于意图的玻璃片几何形状来弯曲。弯曲环的开口角度和周缘取决于待弯曲的玻璃片的几何形状。预弯曲环和最终弯曲环优选地布置在相同的可移动的弯曲环支架上且例如可通过移除销钉或支承部从预弯曲环调整(umstellen)到最终弯曲环中。术语“调整”在本发明的意义中不仅包括弯曲环从预弯曲环至最终弯曲环的形状(几何形状)的变化而且包括预弯曲环的去除(Abstreifen)以及布置在预弯曲环之下的最终弯曲环的“释放”。在接下来的步骤中通过重力使玻璃片在最终弯曲环中弯曲到最终弯曲上。
优选地接下来冷却玻璃片。
优选地将玻璃片加热到500℃至750℃、特别优选地580℃至650℃的温度上。
抽吸装置优选地建立1kg/m2至100kg/m2的抽吸压力。该抽吸压力足以将玻璃片可靠地固定在抽吸装置处且经由配对框架使其弯曲。
玻璃片优选地包含玻璃，特别优选地平面玻璃（浮法玻璃）、石英玻璃、硼硅玻璃和/或钠钙玻璃。
优选地通过重力使玻璃片在预弯曲环中预弯曲到平均的最终弯曲的10%至30%上。
优选地经由抽吸装置抬起玻璃片且将其弯曲到平均的整体的边缘最终弯曲的100%至130%上、优选地到105%至120%上。术语“整体的边缘最终弯曲”指的是整个玻璃片的按百分比均匀的弯曲。玻璃片优选地在抽吸装置中在弯曲环(配对框架)处被成形成使得其具有在形状或尺寸上超过最终边缘弯曲的量的边缘弯曲。
优选地经由抽吸装置以局部不同的边缘最终弯曲使玻璃片弯曲。术语“局部的边缘最终弯曲”指的是整个玻璃片的按百分比不均匀的(边缘最终)弯曲。
优选地在抽吸装置中局部地经由气流或下部的弯曲环使玻璃片弯曲。术语“局部”是指玻璃片的各个区域，在其中经由优选地来自喷嘴的气流来设定附加的弯曲。备选地，所说明的局部的弯曲也可经由从下面施加的弯曲环实现。由此也可产生复杂的几何形状。
优选地经由带有最大0.05K/mm至0.5K/mm、优选地0.1K/mm至0.2K/mm的在玻璃表面上的温度梯度来加热玻璃片。温度梯度的调整优选地经由不同地控制的(也就是说不同的所辐射的热量)且放置在玻璃片之上或之下的加热装置实现。
优选地如上所述使两个玻璃片弯曲。根据本发明的方法和下面进一步说明的根据本发明的装置优选地适合于成对地弯曲玻璃片。
本发明此外包括利用根据本发明的方法来弯曲的玻璃片、尤其玻璃片对。
本发明此外包括用于弯曲玻璃片、优选地用于成对地弯曲玻璃片的炉。该炉包括安装在炉中的至少一个加热装置和可在炉之内和之外移动的弯曲环支架(其带有作为预弯曲环和/或最终弯曲环的弯曲环)。弯曲环优选地不仅可作为预弯曲环而且可作为最终弯曲环来调节或调整。预弯曲环和最终弯曲环例如可通过移除销钉或支承部从预弯曲环调整到最终弯曲环中。术语“调整”在本发明的意义中不仅包括弯曲环从预弯曲环至最终弯曲环的形状(几何形状)的变化而且包括预弯曲环的去除以及布置在预弯曲环之下的最终弯曲环的“释放”。在预热区域内将玻璃片(第一玻璃片和/或第二玻璃片)加热到软化温度上。紧接预热区域，在弯曲区域中联接有可竖直调节的、优选地凸状弯曲的第一抽吸装置。抽吸装置使从预弯曲环中拾起玻璃片、玻璃片的弯曲和将预弯曲的玻璃片放回在最终弯曲环上成为可能。抽吸装置包括带有弯曲的接触面的至少一个配对框架。接触面的弯曲优选地大于预弯曲环的弯曲，接触面的弯曲优选地为至少30%、特别优选地至少90%。配对框架被带有导风板的盖板围绕并且接触面与导风板具有3mm至50mm的最小间距。导风板在底部的方向上超过弯曲的接触面的最深点。用于位于可移动的弯曲环上的玻璃片的加热或者回火的中间区域联接到抽吸装置处。紧接中间区域，联接有冷却区域。冷却区域形成根据本发明的炉的最后的部分。预热区域、弯曲区域、加热区域和冷却区域依次相连地布置并且在移动方向上具有用于加热这些区域的加热装置。加热装置不仅可安装在可移动的弯曲环支架之上、旁边、而且可安装在其之下。
优选地经由位于炉之内和之外的运输装置使可移动的弯曲环支架移动。
加热装置优选地包括加热辐射器、特别优选地红外线辐射器。
加热装置优选地包括由各个可单独控制的加热砖构成的组件。通过砖的不同的热辐射可在玻璃片上实现不同的温度区域。不同的温度区域使玻璃片表面的逐渐的加热成为可能。
本发明此外包括用于弯曲待层压的玻璃片、优选地汽车挡风玻璃的根据本发明的炉的应用。
本发明此外包括根据本发明的玻璃片作为挡风玻璃、优选地作为机动车的挡风玻璃的应用。
附图说明
下面根据附图和实施例以及比较示例来详细阐述本发明。附图是纯示意性的图示且不按比例。其决不限制本发明。
其中：
图1显示根据本发明的炉的弯曲过程的横截面，
图2显示抽吸装置的横截面，
图3显示抽吸装置的放大的部段以及
图4显示根据本发明的方法的流程图。
具体实施方式
图1显示了根据本发明的炉(4)的弯曲过程的横截面。炉(4)包括安装在炉(4)之内的至少一个加热装置(6)和可在炉之内和之外移动的带有预弯曲环(7a)的弯曲环(3)。在预热区域(A)之内将玻璃片(1, 2)加热到相应的玻璃的软化温度上并且使其预弯曲。紧接预热区域(A)，在主弯曲区域(B)中联接有可竖直调节的、优选地凸状地弯曲的第一抽吸装置(5)。抽吸装置(5)使从预弯曲环(7a)中拾起玻璃片(1,2)、玻璃片(1,2)的弯曲以及接下来将弯曲的玻璃片(1,2)放在最终弯曲环(7b)上成为可能。备选地也可能将弯曲的玻璃片方在预弯曲环上。以该方式可使原始纯重力弯曲过程明显加速。抽吸装置(5)的基本构造还在文件US 2008/0134722 A1中来说明。用于回火的中间区域(C)和接下来用于冷却位于最终弯曲环(7b)上的玻璃片(1, 2)的区域(D)联接到抽吸装置(5)处。
图2显示了抽吸装置(5)的横截面。抽吸装置(5)包含配对框架(8)和围绕配对框架(8)的盖板(9)。配对框架(8)可关于未示出的最终弯曲环(7b)整体地或局部地折弯。配对框架还用作对最终弯曲环(7b)的“阴模”。在配对框架(8)与盖板(9)之间的边缘区域(14)上，气流(13)被抽吸到抽吸装置(5)中。借助于由此产生的负压，玻璃片(1,2)被抽吸、抬起和弯曲。配对框架(8)与第二玻璃片(2)的接触面(12)优选地加衬有柔性的或软的材料，如由玻璃、金属或陶瓷构成的耐火纤维。
图3显示了抽吸装置(5)的放大的部段。抽吸装置(5)包括带有弯曲的接触面(12)的配对框架(8)。接触面(12)的弯曲优选地大于在图3中未示出的预弯曲环(7a)的弯曲。配对框架(8)被带有导风板(11)的盖板(9)围绕并且配对框架(8)的接触面(12)与导风板(11)具有2mm至50mm的间距。玻璃片(1, 2)因此在经由抽吸装置的弯曲之后具有比在预弯曲环(7b)之后更高的边缘最终弯曲、优选地大至少30%的边缘最终弯曲。玻璃片(1, 2)与导风板(11)具有5mm至50mm的间距。
图4显示了根据本发明的方法的流程图。将两个玻璃片(1,2)插入到可移动的弯曲环(3)上的预弯曲环(7a)中。接下来将弯曲环(3)移动到炉中。经由由辐射加热体构成的加热装置(6)将玻璃片(1,2)加热到玻璃片(1,2)的软化温度(大约560℃至650℃)上。在玻璃片(1,2)的加热的过程中，借助于重力将处于预弯曲环(7a)中的玻璃片(1,2)预弯曲到平均的、待达到的最终弯曲的5%至50%上。加热装置优选地包括由各个可单独控制的加热砖构成的组件。通过砖的不同的热辐射可实现在玻璃片(1,2)上的不同的温度区域。不同的温度区域使玻璃片表面的逐渐的加热成为可能。接下来经由优选地凸状的抽吸装置(5)将玻璃片(1,2)抬起且弯曲到平均的最终弯曲的100%至130%上。在下一步骤中，经由凸状的抽吸装置(5)将玻璃片(1,2)放在可移动的弯曲环(3)上的最终弯曲环(7b)上。预弯曲环(7a)和最终弯曲环(7b)相应对应于所意图的玻璃片几何形状来弯曲。预弯曲环(7a)和最终弯曲环(7b)优选地布置在相同的可移动的弯曲环(3)上且可通过移除销钉从预弯曲环(7a)转变成最终弯曲环(7b)。接下来通过重力相应于弯曲环(5)的形状将玻璃片(1, 2)弯曲到平均的最终弯曲上。接下来冷却玻璃片(1, 2)。
附图标记清单
(1) 第一玻璃片
(2) 第二玻璃片
(3) 可移动的弯曲环支架
(4) 炉
(5) 抽吸装置
(6) 加热装置
(7a) 预弯曲环
(7b) 最终弯曲环
(8) 配对框架
(9) 盖板
(10) 运输装置
(11) 导风板
(12) 接触面
(13) 气流
(14) 边缘区域
(15) 接触面(12)与导风板(11)的间距
(A) 预热区域
(B) 主弯曲区域
(C) 回火区域
(D) 冷却区域。

Claims (15)

1.一种用于弯曲玻璃片的方法，其中，
a. 将至少一个玻璃片(1, 2)插入带有可移动的弯曲环支架(3)的预弯曲环(7a)中，将所述玻璃片(1, 2)至少加热到大约软化温度上，并且将所述玻璃片(1, 2)在所述预弯曲环(7a)中预弯曲到边缘最终弯曲的5%至50%上，
b. 借助于抽吸装置(5)将预弯曲的所述玻璃片(1, 2)从所述预弯曲环(7a)中抬起并且使其进一步弯曲超过在所述预弯曲环(7a)中所获得的弯曲，其中，在弯曲期间在所述抽吸装置(5)的配对框架(8)的弯曲的接触面(12)处在所述玻璃片(1)与所述抽吸装置(5)的盖板(9)的导风板(11)之间存在3mm至50mm的最小间距(15)，所述盖板(9)围绕所述配对框架(8)，
c. 借助于所述抽吸装置(5)将所述玻璃片(1)放到在可移动的所述弯曲环支架(3)上的最终弯曲环(7b)中并且将所述玻璃片(1, 2)弯曲到最终弯曲上，以及
d. 使所述玻璃片(1, 2)在所述最终弯曲环(7b)中冷却并且经由所述抽吸装置(5)将所述玻璃片(1)弯曲到整体的边缘最终弯曲的100%至130%上。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，经由所述抽吸装置(5)将所述玻璃片(1)弯曲到整体的所述边缘最终弯曲的105%至120%上。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，经由所述抽吸装置(5)以局部不同的边缘最终弯曲来弯曲所述玻璃片(1)。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，在所述抽吸装置(5)中经由气流或者下部的弯曲环使玻璃片(1)局部弯曲。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，经由带有最大0.05K/mm至0.5K/mm、优选地0.1K/mm至0.2K/mm的在玻璃表面上的温度梯度来加热所述玻璃片(1)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，将所述玻璃片(1)加热到500℃至750℃、优选地580℃至650℃的温度上。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，通过重力在所述预弯曲环(7a)中将所述玻璃片(1)预弯曲到局部的所述边缘最终弯曲的10%至30%上。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述抽吸装置(5)建立1kg/m2至100kg/m2的抽吸压力。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，使两个玻璃片(1, 2)弯曲。
10.一种用于弯曲玻璃片的炉，其至少包括：
a. 用于在可移动的弯曲环支架(3)上的预弯曲环(7a)上预热至少一个玻璃片(1, 2)的预热区域(A)，
b. 带有可竖直调节的、弯曲的抽吸装置(5)的弯曲区域(B)，所述抽吸装置(5)至少包括带有弯曲的接触面(12)的配对框架(8)以及围绕所述配对框架(8)的盖板(9)，其带有用于使预弯曲的所述玻璃片(1, 2)进一步弯曲的导风板(11)，
c. 用于在可移动的所述弯曲环支架(3)上的所述最终弯曲环(7b)上使所述玻璃片(1, 2)最终弯曲的加热区域(C)以及
d. 用于在所述最终弯曲环(7b)上冷却弯曲的所述玻璃片(1, 2)的冷却区域(D)。
11.根据权利要求10所述的炉，其具有用于加热所述区域(A)、(B)、(C)、(D)的加热装置(6)。
12.根据权利要求11所述的炉，其中，所述加热装置(6)包括加热辐射器、优选地红外线辐射器。
13.根据权利要求11或12所述的炉，其中，所述加热装置(6)包括由各个可单独控制的加热砖或加热区构成的组件。
14.用于弯曲待层压的玻璃片、优选地汽车挡风玻璃的根据权利要求10至13中任一项所述的炉的一种应用。
15.按照根据权利要求1至9所述的方法所制造的玻璃片作为挡风玻璃、优选地作为机动车的挡风玻璃的一种应用。
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