CN104556643A - 玻璃板的弯曲成型装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及玻璃板的弯曲成型技术领域，特别是提供一种适用于汽车玻璃的辊道弯曲成型的装置，同时还提供一种应用该装置弯曲玻璃板的方法。该玻璃板的弯曲成型装置还包括预弯曲装置，所述预弯曲装置包括预弯曲辊道系统、传输电机和升降伺服电机，预弯曲辊道系统由多个预弯曲辊组成，多个预弯曲辊沿传输方向被布置成向上的预弯曲弧形，所述预弯曲弧形的曲率大于或等于玻璃板的最终弯曲形状的曲率。发明能够提高加热炉外的成型机的弯曲成型和钢化能力，并且可以减少玻璃板的出炉热量损失；可以减轻辊道痕迹，提高玻璃板的型面质量和光学质量；能够满足2.5～3.1mm之间的全钢化玻璃或1.6～2.1mm之间的半钢化玻璃的成型钢化需要。

Description

玻璃板的弯曲成型装置和方法

技术领域：

本发明涉及玻璃板的弯曲成型技术领域，特别是提供一种适用于汽车玻璃的辊道弯曲成型的装置，同时还提供一种应用该装置弯曲玻璃板的方法。

背景技术：

众所周知，汽车玻璃的弯曲可以通过在加热炉内的水平传输辊道上传输移动并被加热至软化温度，然后进入成型机中的上辊道系统和下辊道系统之间被继续传输，并在继续传输过程中被同时弯曲和冷却成型。如图1所示，玻璃板100在加热炉101中被加热至软化温度，然后被水平传输辊道102送进成型机103中，再在上辊道系统104和下辊道系统105之间被弯曲成型、钢化、冷却。另外成型机103中的上辊道系统104和下辊道系统105可以做成曲率可调的，或者固定曲率的，通过更换不同固定曲率成型机来实现弯曲不同曲率玻璃。

通常，传统的成型机103位于加热炉101外，玻璃板100在传输出加热炉101时的温度一般在600～650℃，出炉后玻璃板100传输进入弧长至少350mm的弯曲区，而玻璃板100的传输速度一般在150～250mm/s，且出炉后不同厚度玻璃冷却速率为7～15℃/S，因此出炉后弯曲之前的玻璃板100温度会迅速下降10～30℃甚至更多，这样以来使得传统玻璃板弯曲成形装置只能生产厚度3.2mm及以上的全钢化玻璃；而对于厚度在3.2mm以下的，特别是2.5～3.1mm之间的全钢化玻璃板，以及1.6～2.1mm之间的半钢化玻璃，则难以生产。现有技术常采用以下两种方法：(1)提高玻璃板的加热温度，因为一般越薄的玻璃板的温度下降的越快，而薄的玻璃板反而需要更高的加热温度才能形成钢化所需要的温度差，才能满足钢化要求；(2)提高钢化风压以提高钢化效果；但方法(1)存在提高温度的同时会必然加重玻璃板的辊道痕迹、降低成型后玻璃板的光学质量以及导致难以满足中高档产品的技术要求等缺点，而方法(2)则存在提高钢化风压受限于现有技术水平且增加风机电耗、增加钢化成本等缺点。

另一方面，车辆用窗玻璃正朝着大面积、轻量化、多功能和美观舒适的方向发展。在越来越紧迫的能源问题面前，车辆用窗玻璃的轻量化一直都是汽车生产厂商及设计者最关注的焦点，通过降低车辆用窗玻璃的厚度，可以减少汽车零部件的重量，进而降低车辆的能源消耗，而同时汽车生产厂商及设计者对车辆用窗玻璃的质量(如光学、应力等)的要求却越来越高。因此，传统的汽车玻璃弯曲设备越来越不能满足汽车未来发展的需要。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有的玻璃板的弯曲成型装置存在提高温度的同时会必然加重玻璃板的辊道痕迹、降低成型后玻璃板的光学质量以及导致难以满足中高档产品的要求和增加钢化成本等缺点，提供一种玻璃板的弯曲成型装置，同时还提供一种应用该弯曲成型装置的玻璃板弯曲成型方法。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：玻璃板的弯曲成型装置，包括用于加热和软化玻璃板的加热炉以及用于成型和钢化玻璃板的成型机，所述加热炉内设置有水平传输辊道，水平传输辊道由多个传输辊组成，多个传输辊从加热炉的入口向其出口方向水平布置；成型机包括上辊道系统、下辊道系统和吹风装置，上辊道系统与下辊道系统分别由多个成型辊组成，多个成型辊沿传输方向被布置成向上的最终弯曲弧形，所述最终弯曲弧形的曲率等于玻璃板的最终弯曲形状的曲率，吹风装置设置在上辊道系统和下辊道系统的两侧；其特征在于：还包括预弯曲装置，所述预弯曲装置包括预弯曲辊道系统、传输电机和升降伺服电机，预弯曲辊道系统由多个预弯曲辊组成，多个预弯曲辊沿传输方向被布置成向上的预弯曲弧形，所述预弯曲弧形的曲率大于或等于玻璃板的最终弯曲形状的曲率；预弯曲辊道系统设置在加热炉内且与水平传输辊道的末端相切连接，预弯曲辊道系统的末端位于加热炉的出口处，预弯曲辊道系统的末端与下辊道系统的入口相切连接；每根预弯曲辊的其中一端设置有传输电机和升降伺服电机，传输电机能够驱动预弯曲辊绕自身轴线转动，升降伺服电机能够驱动预弯曲辊上、下移动。

进一步地，所述预弯曲辊道系统包括至少六根预弯曲辊，相邻两根预弯曲辊之间的间距60～150mm。

进一步地，相邻两根预弯曲辊的传输电机和升降伺服电机分布在彼此相对的两端。

进一步地，在每根预弯曲辊的两端分别增设由隔热材料制成的密封装置，所述密封装置包括上密封和下密封，上密封可上、下调节地固定在加热炉上，下密封能够由升降伺服电机驱动升降，上密封和下密封闭合后能够形成一个圆孔，该圆孔的直径比预弯曲辊两端的外径大5～10mm。

进一步地，在每根预弯曲辊的上方分别增设一个加热元件，加热元件的两端分别与预弯曲辊两端的上密封固定连接。

进一步地，预弯曲辊为等径辊或变径辊。

同时，本发明还提供一种应用上述弯曲成型装置的玻璃板弯曲成型方法，其特征在于：该方法包括以下步骤，

步骤1：在加热炉中加热和软化玻璃板；

步骤2：被加热软化的玻璃板传输至预弯曲辊道系统，在预弯曲辊道系统上进行预弯曲，预弯曲后的玻璃板的曲率大于或等于最终弯曲形状的曲率；

步骤3：经过预弯曲的玻璃板进一步被传输进成型机中，在上辊道系统和下辊道系统之间传输并被挤压成最终弯曲形状；

步骤4：最终弯曲形状的玻璃板在成型机中被吹风装置吹风钢化；

步骤5：完成吹风钢化的玻璃板传输出成型机，进入下一工序。

优选的，步骤2中在预弯曲辊的上方分别增设一个加热元件来对预弯曲辊道系统上的玻璃板进行辅助加热。

本发明由于采取了上述技术方案，其具有如下有益效果：

本发明采用的玻璃板的弯曲成型装置和方法，在加热炉内能够独立调节多个预弯曲辊，使预弯曲辊道沿传输方向被布置成向上的预弯曲弧形，从而对加热和软化后的玻璃板在预弯曲辊道上实现预成型，进而提高加热炉外的成型机的弯曲成型和钢化能力，并且可以减少玻璃板的出炉热量损失；同时，通过加热炉的炉内预弯曲成型以及加热炉的炉外成型机的最终弯曲成型，可以减轻辊道痕迹，提高玻璃板的型面质量和光学质量；能够满足2.5～3.1mm之间的全钢化玻璃或1.6～2.1mm之间的半钢化玻璃的成型钢化需要。

附图说明：

图1为传统的压制弯曲玻璃板成型装置的示意图；

图2为本发明所述的玻璃板的弯曲成型装置的示意图；

图3为本发明所述的预弯曲装置的整体示意图；

图4为本发明所述的预弯曲装置的局部放大示意图；

图5为本发明所述的预弯曲辊为变径辊的示意图；

具体实施方式：

以下结合附图对本发明的内容作进一步说明。

如图2所示，本发明所述的玻璃板的弯曲成型装置适用于汽车玻璃的辊道弯曲成型，其包括用于加热和软化玻璃板100的加热炉101以及用于成型和钢化玻璃板100的成型机103，所述加热炉101内设置有水平传输辊道102，水平传输辊道102由多个传输辊12组成，多个传输辊12从加热炉101的入口向其出口方向水平布置；成型机103包括上辊道系统104、下辊道系统105和吹风装置13，上辊道系统104与下辊道系统105分别由多个成型辊14组成，多个成型辊14沿传输方向被布置成向上的最终弯曲弧形，所述最终弯曲弧形的曲率等于玻璃板100的最终弯曲形状的曲率，吹风装置13设置在上辊道系统104和下辊道系统105的两侧；其特征在于：还包括预弯曲装置，所述预弯曲装置包括预弯曲辊道系统106、传输电机10和升降伺服电机11，预弯曲辊道系统106由多个预弯曲辊16组成，多个预弯曲辊16沿传输方向被布置成向上的预弯曲弧形，所述预弯曲弧形的曲率大于或等于玻璃板100的最终弯曲形状的曲率；预弯曲辊道系统106设置在加热炉101内且与水平传输辊道102的末端相切连接，预弯曲辊道系统106的末端位于加热炉101的出口处，预弯曲辊道系统106的末端与下辊道系统105的入口相切连接；每根预弯曲辊16的其中一端设置有传输电机10和升降伺服电机11，传输电机10能够驱动预弯曲辊16绕自身轴线转动，升降伺服电机11能够驱动预弯曲辊16上、下移动。显然，玻璃板100在加热炉101内传输并被加热和软化，紧接着直接进入预弯曲辊道系统106上传输并被预弯曲成预弯曲弧形的曲率，之后被传输至成型机103中，在成型机103中被进一步弯曲成最终弯曲形状的曲率和被吹风装置13吹风钢化；这样在加热炉101内通过独立调节多个预弯曲辊16，使预弯曲辊道系统106沿传输方向被布置成向上的预弯曲弧形，从而对加热和软化后的玻璃板100在预弯曲辊道系统106上实现预成型，进而提高加热炉101外的成型机103的弯曲成型和钢化能力，并且可以减少玻璃板100的出炉热量损失；同时，通过加热炉101的炉内预弯曲成型以及炉外成型机103的最终弯曲成型，可以减轻辊道痕迹，提高玻璃板100的型面质量和光学质量；能够满足2.5～3.1mm之间的全钢化玻璃或1.6～2.1mm之间的半钢化玻璃的成型钢化需要。

在图2中，所述预弯曲辊道系统106由六根预弯曲辊16组成，但不限于此，优选地所述预弯曲辊道系统106包括至少六根预弯曲辊16，相邻两根预弯曲辊16之间的间距60～150mm，可以根据实际需要、玻璃板100的具体形状和尺寸等确定具体的数量和间距，例如80mm的间距。

如图3和图4所示，每根预弯曲辊16的其中一端设置有传输电机10和升降伺服电机11，具体地相邻两根预弯曲辊16的传输电机10和升降伺服电机11分布在彼此相对的两端，即其中一根预弯曲辊16的传输电机10和升降伺服电机11设置在其左端，那么相邻的另外一根预弯曲辊16的传输电机10和升降伺服电机11设置在其右端；这样使传输电机10和升降伺服电机11在多个预弯曲辊16的两端交错分布，有利于整体的合理布局。同时，为了隔热保温，本发明在每根预弯曲辊16的两端分别增设由隔热材料制成的密封装置，所述密封装置包括上密封17和下密封18，上密封17可上下调节地固定在加热炉101上，下密封18能够由升降伺服电机11驱动升降，上密封17和下密封18闭合后能够形成一个圆孔，该圆孔的直径比预弯曲辊两端的外径大5～10mm，这样在上密封17和下密封18闭合后，预弯曲辊16的端部就位于上密封17和下密封18形成的圆孔中；当需要调节预弯曲辊16的高度时，先把上密封17向上调节升起，然后上升预弯曲辊16，再把上密封17下降，使预弯曲辊16的端部位于上密封17和下密封18形成的圆孔中，这样就起到了隔热保温作用。进一步地，为了对预弯曲辊道系统106上的玻璃板100进行辅助加热，本发明在预弯曲辊16的上方分别增设一个加热元件19，加热元件19的两端分别与预弯曲辊16两端的上密封17固定连接，这样在调节多个预弯曲辊16的高度而形成预弯曲弧形时，加热元件19随着上密封17一起变化高度；优选地，加热元件19距离预弯曲辊16的高度均是一致的，从而保持加热元件19距离预弯曲辊16的高度均是一致的，进而使预弯曲辊道系统106上的玻璃板100能够接受到均匀的加热。

如图5所示，本发明中的预弯曲辊16并不限于等径辊，实际中也可以根据具体需要，设置所述预弯曲辊16为变径辊，例如图5中的两端粗、中间细的变径辊，这样在玻璃板100预成型时，玻璃板100除了沿传输方向形成大于或等于预弯曲弧形的曲率(主曲率)，也能沿预弯曲辊轴线方向形成大于或等于变径辊的曲率(次曲率)，有利于双曲玻璃的成型。

本发明还提供一种应用上述玻璃板的弯曲成型装置进行弯曲玻璃板的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤，

步骤1：在加热炉101中加热和软化玻璃板100；

玻璃板100在加热炉101的入口上片，在水平传输辊道102的传输下，玻璃板100在加热炉101内移动并接受加热，最终玻璃板100被逐渐软化。

步骤2：被加热软化的玻璃板100传输至预弯曲辊道系统106，在预弯曲辊道系统106上进行预弯曲，预弯曲后的玻璃板100的曲率大于或等于最终弯曲形状的曲率；

被加热软化的玻璃板100从水平传输辊道102进入预弯曲辊道系统106，预弯曲辊道系统106具有预弯曲弧形，所述预弯曲弧形的曲率大于或等于玻璃板100的最终弯曲形状的曲率，被加热软化的玻璃板100一边在预弯曲辊道系统106传输移动，一边被弯曲至预弯曲弧形的曲率。

进一步地，本发明通过在预弯曲辊16的上方分别增设一个加热元件19来对预弯曲辊道系统106上的玻璃板100进行辅助加热，加热元件19的两端分别与预弯曲辊16两端的上密封17固定连接，这样在调节多个预弯曲辊16的高度而形成预弯曲弧形时，加热元件19随着上密封17一起变化高度；优选地，加热元件19距离预弯曲辊16的高度均是一致的，从而保持加热元件19距离预弯曲辊16的高度均是一致的，进而使预弯曲辊道系统106上的玻璃板100能够接受到均匀的加热。当然，加热元件19直接安装在加热炉101炉体上也是可行的，只是生产不同曲率玻璃当调节弯曲辊16后，加热元件19距离预弯曲辊16的高度并不是最合适。

步骤3：经过预弯曲的玻璃板100进一步被传输进成型机103中，在上辊道系统104和下辊道系统105之间传输并被挤压成最终弯曲形状；

步骤4：最终弯曲形状的玻璃板100在成型机103中被吹风装置13吹风钢化；

步骤5：完成吹风钢化的玻璃板100传输出成型机103，进入下一工序。

以上内容对本发明所述的玻璃板的弯曲成型装置和方法进行了具体描述，但是本发明不受以上描述的具体实施方式内容的局限，所以凡依据本发明的技术要点进行的任何改进、等同修改和替换等，均属于本发明保护的范围。

Claims (8)

1.玻璃板的弯曲成型装置，包括用于加热和软化玻璃板的加热炉以及用于成型和钢化玻璃板的成型机，所述加热炉内设置有水平传输辊道，水平传输辊道由多个传输辊组成，多个传输辊从加热炉的入口向其出口方向水平布置；成型机包括上辊道系统、下辊道系统和吹风装置，上辊道系统与下辊道系统分别由多个成型辊组成，多个成型辊沿传输方向被布置成向上的最终弯曲弧形，所述最终弯曲弧形的曲率等于玻璃板的最终弯曲形状的曲率，吹风装置设置在上辊道系统和下辊道系统的两侧；其特征在于：还包括预弯曲装置，所述预弯曲装置包括预弯曲辊道系统、传输电机和升降伺服电机，预弯曲辊道系统由多个预弯曲辊组成，多个预弯曲辊沿传输方向被布置成向上的预弯曲弧形，所述预弯曲弧形的曲率大于或等于玻璃板的最终弯曲形状的曲率；预弯曲辊道系统设置在加热炉内且与水平传输辊道的末端相切连接，预弯曲辊道系统的末端位于加热炉的出口处，预弯曲辊道系统的末端与下辊道系统的入口相切连接；每根预弯曲辊的其中一端设置有传输电机和升降伺服电机，传输电机能够驱动预弯曲辊绕自身轴线转动，升降伺服电机能够驱动预弯曲辊上、下移动。

2.根据权利要求1所述的玻璃板的弯曲成型装置，其特征在于：所述预弯曲辊道系统包括至少六根预弯曲辊，相邻两根预弯曲辊之间的间距60～150mm。

3.根据权利要求1所述的玻璃板的弯曲成型装置，其特征在于：相邻两根预弯曲辊的传输电机和升降伺服电机分布在彼此相对的两端。

4.根据权利要求1所述的玻璃板的弯曲成型装置，其特征在于：在每根预弯曲辊的两端分别增设由隔热材料制成的密封装置，所述密封装置包括上密封和下密封，上密封可上、下调节地固定在加热炉上，下密封能够由升降伺服电机驱动升降，上密封和下密封闭合后能够形成一个圆孔，该圆孔的直径比预弯曲辊两端的外径大5～10mm。

5.根据权利要求1-4所述的玻璃板的弯曲成型装置，其特征在于：在每根预弯曲辊的上方分别增设一个加热元件，加热元件的两端分别与预弯曲辊两端的上密封固定连接。

6.根据权利要求1所述的玻璃板的弯曲成型装置，其特征在于：预弯曲辊为等径辊或变径辊。

7.应用权利要求1-6任意一项所述的弯曲成型装置的玻璃板弯曲成型方法，其特征在于：该方法包括以下步骤，

步骤1：在加热炉中加热和软化玻璃板；

步骤2：被加热软化的玻璃板传输至预弯曲辊道系统，在预弯曲辊道系统上进行预弯曲，预弯曲后的玻璃板的曲率大于或等于最终弯曲形状的曲率；

步骤3：经过预弯曲的玻璃板进一步被传输进成型机中，在上辊道系统和下辊道系统之间传输并被挤压成最终弯曲形状；

步骤4：最终弯曲形状的玻璃板在成型机中被吹风装置吹风钢化；

步骤5：完成吹风钢化的玻璃板传输出成型机，进入下一工序。

8.根据权利要求7所述的玻璃板弯曲成型方法，其特征在于：步骤2中在预弯曲辊的上方分别增设一个加热元件来对预弯曲辊道系统上的玻璃板进行辅助加热。