CN103415477B - 成形玻璃片材的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种在一维中成形玻璃片材的方法，该方法通过辊成形使得选择性地最小化/消除玻璃片材的不希望的弯曲。通过具有第一和第二成形构造的成形辊的第一和第二成形区域中的选择性部位，并且可选地在玻璃片材移动通过成形区域时通过改变玻璃片材的速度，因此改变玻璃片材与某些成形辊接触的时间部分，实现这种成形。
Description
相关申请
本申请根据U.S.C.§119(e)要求被授予系列号No.61/439,447的根据35U.S.C.§111(b)提交的临时申请的权益。该临时申请61/439,447在此通过引用并入。
技术领域
本发明涉及一种成形玻璃片材的方法。更具体地，本发明涉及一种成形玻璃片材的方法，该方法通过辊成形使得不希望的弯曲可以从玻璃片材的希望部分被选择性地最小化/消除。
背景技术
在辊成形操作中，适合于用作例如车窗的玻璃片材通常被加热到适合成形的温度并且被传送系统传送到第一辊成形区域中，在那里，它们在具有第一成形构造的多组旋转的上和下成形辊之间被传送。每一组上和下成形辊具有互补的形状以便允许玻璃片材从其间穿过，并且呈现上和下成形辊的全部组的累积形状，而仍然易受另外的形状变化。通常，第一辊成形区域中的成形优选地横向于玻璃片材的行进方向。
有利的是，以可行的尽可能高的速度将加热的玻璃片材运输过辊成形区域以减少循环时间，并且将玻璃片材维持在足以允许例如倾斜的第二辊成形区域中的另外成形的温度。这种另外的玻璃成形优选地通过以下被实现：玻璃片材从水平的第一辊成形区域沿倾斜的第二辊成形区域的斜坡向上被运输。
通过辊成形使加热的玻璃片材弯曲在专利文献中是已知的。例子包括：
美国专利No.3,545,951描述多个精确弯曲的杆，该多个精确弯曲的杆被安装用来分别绕其自身的弦轴线旋转。该轴线可以说是共面的、平行的且间隔的，并且该杆可以说是互连的以便分别绕其自身的轴线从第一位置联动地枢转到第二位置，在该第一位置中，它们可以说是在穿过所有轴线的共同平面中共面，在该第二位置中，它们可以说联合地限定弯曲表面，该弯曲表面的曲率可以依赖于该杆的旋转角度而变化。可弯曲的形式的片材在第一位置中移动到该杆上。杆然后枢转到第二位置并且与杆限定的弯曲表面互补的成形装置被压下到该片材上以使它顺从该杆，同时片材连续地移动，并且在成形之后，传到冷却和回火室或其它处理程序。
美国专利No.3,831,239描述一种改进形式的波纹管，该波纹管用于促进波纹管绕弯曲杆的旋转。该柔性管的内径制成大于通用杆的直径。多个环布置在管的内侧上，每一个环位于两个相邻的波纹之间，该环沿着管的长度处于合适的间隔。这些环与杆周围的管一起旋转。由于环(有时称为支承环)的存在，柔性管不接触弯曲杆。悬置在相邻的支承环之间的管的部分能够维持来自片材的充分应力而不塌陷到杆上，并且因此能够结合该杆将希望的形状强加在玻璃片材上。
美国专利No.4,054,437描述一种要被弯曲的片材(诸如处于软化温度的玻璃)，该片材在由一系列弯曲的杆形成的固定的弯曲层上前进，该一系列弯曲的杆具有不同的倾斜角度以形成具有渐增的曲率轮廓的上升凸起层。该片材因此逐渐升高并且通过其边缘的下垂同时弯曲。弯曲的杆可以说具有对齐的端部段，该端部段安装在相同水平平面中，并且该倾斜逐渐增加。该层后面紧接着由具有相同倾斜的弯曲的杆形成的不变曲率轮廓的层。提供用来独立地调节每一个杆的倾斜的装置。间隔和前进速率的特定范围可以是给定的。
美国专利No.4,054,438描述一种类似于US 4,054,437的辊成形系统，除了杆的组件贯穿辊成形循环固定取向，因此不需要在每一个弯曲循环期间升高和降低杆的组件所必要的机械和电设备。而且，如果杆的取向被改变以制造不同部件，则本发明的辊和梁系统允许杆被再布置为单元，而不是单独地布置。
美国专利No.4,123,246描述成形的实心构件，诸如均匀圆柱形或弯曲构造的预定轮廓的连续旋转成形辊，该成形辊沿成形和淬火传送器沿基本上恒定曲率半径的弓形纵向路径接合热软化的玻璃片材以施加希望的纵向弯曲分量到玻璃并且将成形的玻璃传送通过冷气流，该冷气流硬化玻璃表面。弓形路径可以布置成使得在其下游端部的其向上斜坡可以被限制到玻璃片材在其上向着冷却传送器向前运动而不打滑的斜坡。一组至少三个特别淬火辊形成不变最大斜坡的向上倾斜的过渡传送段，该过渡传送段替代弓形路径的下游部分，在该下游部分，向上斜坡将增加到打滑将发生的斜坡。特别过渡淬火辊位于在淬火段施加的回火流体的流已经使主玻璃片材表面充分硬化的部位的下游，从而合意地避免它们由于与旋转的特别过渡淬火辊接合而扭曲。
美国专利No.4,292,065描述一种用来沿两个方向弯曲处于塑性状态(诸如处于其软化温度的玻璃片材)的片材的方法和设备。该设备包括：第一层弓形杆，该第一层弓形杆可以布置成施加横向弯曲到片材；和第二层弓形杆，该第二层弓形杆可以布置成施加纵向弯曲到片材。有利地，该弯曲在加热的罩壳中被执行，该加热的罩壳处于至少等于随后回火片材的温度。
美国专利No.4,820,327描述通过使玻璃板在一层辊上运动而弯曲加热的玻璃板，该层辊限定沿玻璃板的运动方向弯曲的路径以便限定向上面向的凹状。玻璃板以至少10厘米/秒的速度运动，并且被该层弯曲而不从上方接触。玻璃板随后被回火。
发明内容
本发明涉及一种成形玻璃片材的方法。更具体地，本发明涉及一种成形玻璃片材的方法，该方法通过辊成形使得不希望的弯曲可以从玻璃片材的希望部分被选择性地最小化/消除。
根据本发明的一个方面，提供一种成形玻璃片材的方法，所述方法包括：设置具有前边缘和后边缘的玻璃片材，将所述玻璃片材加热到预定温度以便是可成形的；将所述玻璃片材传送通过基本上水平的第一成形区域以便沿横向于所述玻璃片材的行进方向成形所述玻璃片材，所述第一成形区域包括多组旋转的上成形辊和旋转的下成形辊，第一组旋转的上成形辊和旋转的下成形辊具有沿横向基本上直的第一构造，而第二组旋转的上成形辊和旋转的下成形辊具有沿横向凸出的弓形弯曲构造；采用所述多组旋转的上成形辊和旋转的下成形辊将被加热的所述玻璃片材以预定速度传送到所述第一成形区域中，要被成形的所述玻璃片材的前边缘或后边缘接触所述第一组旋转的上成形棍和旋转的下成形辊或所述第二组旋转的上成形辊和旋转的下成形辊，其中所述前边缘和所述后边缘沿横向基本上是平的；和传送最初成形的玻璃片材以进入相邻的第二成形区域，所述第二成形区域相对于所述基本上水平的第一成形区域以预定角度或斜度倾斜。
作为优选，所述基本上水平的第一成形区域被分成子区域A、B和C，并且具有所述沿横向凸出的弓形弯曲构造的成形辊位于子区域A中，并且具有所述沿横向基本上直的第一构造的成形辊位于子区域B和C中。
作为优选，所述基本上水平的第一成形区域被分成子区域A、B和C，并且具有所述沿横向凸出的弓形弯曲构造的成形辊位于子区域C中，并且具有所述沿横向基本上直的第一构造的成形辊位于子区域A和B中。
作为优选，所述基本上水平的第一成形区域被分成子区域A、B和C，并且具有所述沿横向凸出的弓形弯曲构造的成形辊位于子区域A和C中，并且具有所述沿横向基本上直的构造的成形辊位于子区域B中。
作为优选，其中，所述多组旋转的上成形辊和旋转的下成形辊由金属制成。
作为优选，所述多组旋转的上成形辊和旋转的下成形辊由实心金属制成。
作为优选，所述多组旋转的上成形辊和旋转的下成形辊由实心钢制成。
作为优选，金属的所述多组旋转的上成形辊和旋转的下成形辊覆盖有耐热材料。
作为优选，金属的所述多组旋转的上成形辊和旋转的下成形辊覆盖有耐磨材料。
根据本发明的另一方面，提供一种成形玻璃片材的方法，所述方法包括：设置具有前边缘和后边缘的玻璃片材，将所述玻璃片材加热到预定温度以便是可成形的；将所述玻璃片材传送通过基本上水平的第一成形区域以便沿横向成形所述玻璃片材，所述第一成形区域包括多组旋转的上成形辊和旋转的下成形辊，第一组旋转的上成形辊和旋转的下成形辊具有沿横向基本上直的第一构造，而第二组旋转的上成形辊和旋转的下成形辊具有沿横向凸出的弓形弯曲构造；利用多组旋转的上成形辊和旋转的下成形辊将所述玻璃片材以0.3米/秒至1.0米/秒之间的速度传送到所述基本上水平的第一成形区域中，在要被成形的所述玻璃片材的前边缘或后边缘接触选择性地具有所述沿横向凸出的弓形弯曲构造的成形辊时，将所述玻璃片材的速度减小到0.05米/秒至0.3米/秒之间并且持续1.5秒至3.0秒之间的时间，其中所述玻璃片材的前边缘和后边缘沿横向基本上是平的；和传送最初成形的玻璃片材以进入第二成形区域，所述第二成形区域相对于所述基本上水平的第一成形区域以预定角度或斜度向上倾斜。
本发明利用一种玻璃成形系统，该玻璃成形系统典型地具有以下主要部件：玻璃加热炉，之后是基本上水平的第一辊成形区域，之后是第二辊成形区域，该第二辊成形区域相对于基本上水平的第一成形区域以预定角度或斜度向上倾斜。
玻璃成形系统可以包括具有沿横向基本上直的第一成形构造的一对或更多对上和下成形辊，并且在第一辊成形区域中的一个或更多个选定部位处，包括具有沿横向凸出的弓形弯曲的第二构造的一对或更多对上和下成形辊。
如前所述，通常希望以可行的尽可能高的速度将玻璃片材运输过水平的第一辊成形区域，然而，可能希望改变加热的玻璃片材穿过第一辊成形区域的速度以选择性地影响进行的辊成形。例如，可能有利的是，减小成形辊的速度使得玻璃片材的一些部分与例如具有横向凸出的弓形弯曲构造的成形辊接触较长时间，因此产生与玻璃片材以较高的速度行进(与具有横向凸出的弓形弯曲构造的成形辊的接触时间较短)的情况略微不同的形状。通过具有横向凸出的弓形弯曲构造的成形辊的放置，并且可选地减小成形辊的速度并且因此减小玻璃片材的速度，可以从玻璃片材的希望部分选择性地最小化/消除不希望的弯曲。
附图说明
当结合附图考虑时，本领域技术人员将从以下详细描述容易地理解本发明的上述以及其它优点，其中：
图1是本发明的辊成形系统的剖视图。
图2是根据本发明的具有沿横向基本上直的第一构造的成形辊的侧视图。
图3示出根据本发明的具有横向凸出的弓形弯曲的成形构造的成形辊的侧视图。
具体实施方式
本发明涉及一种成形玻璃片材的方法，并且更具体地，该方法通过辊成形而成形加热的玻璃片材，使得不希望的弯曲可以从玻璃片材的希望部分被选择性地最小化/消除。例如，可以从玻璃片材的后边缘去除不希望的弯曲。
通常通过使用玻璃成形系统实现这个结果，该玻璃成形系统典型地具有至少：(1)玻璃加热炉，该玻璃加热炉用来将玻璃片材10加热到足以使玻璃片材10能够成形的温度；(2)基本上水平的第一辊成形区域16；和(3)第二辊成形区域18，该第二辊成形区域构造成相对于第一辊成形区域16以预定角度或斜度向上倾斜。(见图1)
更具体地，在第一水平成形区域16内，本发明的成形系统使用具有沿横向基本上直的第一构造的一对或更多对上成形辊和下成形辊20、22，并且在第一成形区域内的一个或更多个选定部位处，使用具有沿横向凸出的弓形弯曲的第二构造的一对或更多对上成形辊和下成形辊24、26，如图2和3中所示。
除了成形辊的构造外，本发明人已经发现，通常，要被成形的玻璃片材10的选定部分的形状可以通过改变玻璃片材10的一个或更多个部分与本系统的选择性构造的成形辊20、22、24、26之间的接触时间t被进一步改变。玻璃片材10和给定组的成形辊之间的接触时间受成形辊的旋转速度影响，在玻璃片材在各组成形辊20、22、24、26之间被运输时，该旋转速度又影响玻璃片材10的速度。本系统由常规机械和电装置控制以允许任何成形辊的旋转速度的变化，但优选地，具有沿横向凸出的弓形弯曲构造的成形辊24、26的旋转速度可以变化以便引起在其间被运输的玻璃片材在例如速度V1和速度V2之间变化,该速度V2小于速度V1。速度V1可以优选地在0.3米/秒至1.0米/秒之间，而速度V2可以优选地在0.05米/秒至0.3米/秒之间。玻璃片材10的速度的增加和减小可以由玻璃片材的前边缘12或玻璃片材的后边缘14触发。也可能的是，并且当可能希望弯曲较厚的玻璃时，在V1等于V2的情况下操作本发明的系统。
如前所述，玻璃片材10的速度的减小理想地转变为例如玻璃片材的前边缘12和/或玻璃片材的后边缘14与优选地具有凸出的弓形弯曲的第二构造的成形辊24、26之间的接触时间t的增加。在速度V2下的这种接触时间t可以是大约1.5秒到3.0秒，而当玻璃片材10以较高的速度V1行进时与成形辊的接触时间t是大约0.5秒到1.5秒。本发明人已经发现，接触时间t的这种适度增加可以引起玻璃形状的显著改变，同时对成形给定玻璃片材的总循环时间几乎没有不利影响。本系统也在许多不同车窗中提供显著的灵活性，该车窗可以形成在该系统上而不对其主要部件作出重大改变。
为了更清楚地描述本发明，有用的是，在概念上将第一成形区域分成子区域，该子区域在这里称为子区域A、B和C，如图1中所示。如辊成形的本领域技术人员将理解的，为了实现本发明的前述目标，可以使用具有沿横向基本上直的第一构造的成形辊20、22和具有沿横向凸出的弓形弯曲的第二构造的那些成形辊24、26的各种组合。例如，第一成形区域16的子区域A可以包括具有沿横向凸出的弓形弯曲成形构造的成形辊24、26，而子区域B和C可以包括具有沿横向基本上直的第一构造的成形辊20、22。替代地，可能有用的是，将具有沿横向凸出的弓形弯曲的第二构造的成形辊24、26放置在子区域C中，而子区域A和B中的成形辊20、22具有沿横向基本上直的第一构造。在又一替代方案中，子区域A和C可以包含具有沿横向凸出的弓形弯曲的第二构造的成形辊24、26，而子区域B可以包含具有沿横向基本上直的第一构造的成形辊20、22。当然，成形辊构造的其它组合是可能的并且在本发明的范围内。
成形辊20、22、24、26可以由任何合适材料制成；然而，金属材料是优选的。成形辊可以是实心或管状的，即，在辊的外壁内具有一些打开空间。钢是特别优选的。用于各种目的的覆盖物可以用于覆盖成形辊的外表面，例如，诸如玻璃纤维、不锈钢网和类似物的耐热和耐磨材料。
如前面提及的，第二成形区域18优选地相对于第一基本上水平的成形区域16以预定角度或斜度向上倾斜。通过这种布置，玻璃片材10可以在一个操作中在相对于其运动方向基本上横向的平面中和在相对于其运动方向基本上纵向的平面中被弯曲。然而，在本发明中，沿横向方向的弯曲被理想地最小化/消除并且预定半径的弯曲被理想地限制到纵向方向，如由倾斜的第二成形区域实现的。
根据专利法规的规定，本发明已经在被认为代表其优选实施例的实施例中被描述。然而，应当注意，本发明可以不同于如具体示出且描述的那样被实施而不偏离其精神或范围。
Claims (10)
1.一种成形玻璃片材的方法，所述方法包括：
设置具有前边缘和后边缘的玻璃片材，将所述玻璃片材加热到预定温度以便是可成形的；
将所述玻璃片材传送通过基本上水平的第一成形区域以便沿横向于所述玻璃片材的行进方向成形所述玻璃片材，所述第一成形区域包括多组旋转的上成形辊和旋转的下成形辊，第一组旋转的上成形辊和旋转的下成形辊具有沿横向基本上直的第一构造，而第二组旋转的上成形辊和旋转的下成形辊具有沿横向凸出的弓形弯曲构造；
采用所述多组旋转的上成形辊和旋转的下成形辊将被加热的所述玻璃片材以预定速度传送到所述第一成形区域中，要被成形的所述玻璃片材的前边缘或后边缘接触所述第一组旋转的上成形棍和旋转的下成形辊或所述第二组旋转的上成形辊和旋转的下成形辊，其中所述前边缘和所述后边缘沿横向基本上是平的；和
传送最初成形的玻璃片材以进入相邻的第二成形区域，所述第二成形区域相对于所述基本上水平的第一成形区域以预定角度或斜度倾斜。
2.根据权利要求1所述的成形玻璃片材的方法，其中，所述基本上水平的第一成形区域被分成子区域A、B和C，并且具有所述沿横向凸出的弓形弯曲构造的成形辊位于子区域A中，并且具有所述沿横向基本上直的第一构造的成形辊位于子区域B和C中。
3.根据权利要求1所述的成形玻璃片材的方法，其中，所述基本上水平的第一成形区域被分成子区域A、B和C，并且具有所述沿横向凸出的弓形弯曲构造的成形辊位于子区域C中，并且具有所述沿横向基本上直的第一构造的成形辊位于子区域A和B中。
4.根据权利要求1所述的成形玻璃片材的方法，其中，所述基本上水平的第一成形区域被分成子区域A、B和C，并且具有所述沿横向凸出的弓形弯曲构造的成形辊位于子区域A和C中，并且具有所述沿横向基本上直的构造的成形辊位于子区域B中。
5.根据权利要求1所述的成形玻璃片材的方法，其中，所述多组旋转的上成形辊和旋转的下成形辊由金属制成。
6.根据权利要求5所述的成形玻璃片材的方法，其中，所述多组旋转的上成形辊和旋转的下成形辊由实心金属制成。
7.根据权利要求6所述的成形玻璃片材的方法，其中，所述多组旋转的上成形辊和旋转的下成形辊由实心钢制成。
8.根据权利要求7所述的成形玻璃片材的方法，其中，金属的所述多组旋转的上成形辊和旋转的下成形辊覆盖有耐热材料。
9.根据权利要求7所述的成形玻璃片材的方法，其中，金属的所述多组旋转的上成形辊和旋转的下成形辊覆盖有耐磨材料。
10.一种成形玻璃片材的方法，所述方法包括：
设置具有前边缘和后边缘的玻璃片材，将所述玻璃片材加热到预定温度以便是可成形的；
将所述玻璃片材传送通过基本上水平的第一成形区域以便沿横向成形所述玻璃片材，所述第一成形区域包括多组旋转的上成形辊和旋转的下成形辊，第一组旋转的上成形辊和旋转的下成形辊具有沿横向基本上直的第一构造，而第二组旋转的上成形辊和旋转的下成形辊具有沿横向凸出的弓形弯曲构造；
利用多组旋转的上成形辊和旋转的下成形辊将所述玻璃片材以0.3米/秒至1.0米/秒之间的速度传送到所述基本上水平的第一成形区域中，在要被成形的所述玻璃片材的前边缘或后边缘接触选择性地具有所述沿横向凸出的弓形弯曲构造的成形辊时，将所述玻璃片材的速度减小到0.05米/秒至0.3米/秒之间并且持续1.5秒至3.0秒之间的时间，其中所述玻璃片材的前边缘和后边缘沿横向基本上是平的；和
传送最初成形的玻璃片材以进入第二成形区域，所述第二成形区域相对于所述基本上水平的第一成形区域以预定角度或斜度向上倾斜。
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