CN112020480A - 使用成形辊子对玻璃片材进行的运送 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于运送玻璃片材的辊子，该辊子在其表面处包括用于玻璃片材的运送区域，所述辊子包括直的旋转轴线，运送区域形成围绕所述旋转轴线的弯曲的旋转表面，所述辊子在其最小的或最大的极限直径两侧是不对称的。多个所述辊子还可以用来使行进的玻璃片材弯曲。

Description

使用成形辊子对玻璃片材进行的运送

技术领域

本发明涉及一种弯曲的辊子，该弯曲的辊子用于运送玻璃片材并且在必要时弯曲玻璃片材，并且涉及一种包括所述辊子的装置，所述辊子是具有直的旋转轴线和弯曲的旋转表面的类型。

背景技术

更具体地，根据本发明的辊子旨在作为一组辊子的一部分，该组辊子形成用于运送玻璃片材（玻璃片材一个接一个地行进）的运送床。辊子还可用于使玻璃片材弯曲，这些玻璃片材被加热到其变形温度。对于这种类型的弯曲，辊子有利地与相同类型但具有互补形状的另外的辊子相关联，这对辊子能够被称为“空竹/桶”（diabolo/tonneau）或“空竹/纺锤”（diabolo/fuseau），片材在它们之间经过时被弯曲。如果一对弯曲辊子中的一个辊子是空竹类型的，则与之互补的另一个辊子必须是桶（或纺锤）类型的，反之亦然。

WO2005047198公开了在由用于推进玻璃片材的辊子组成的成形床上行进的玻璃片材的弯曲，所述辊子设置在具有圆弧形轮廓的路径上，玻璃片材在它们的前进方向上弯曲。

WO2014053776公开了一种用于驱动玻璃片材的辊子，该辊子包括沿其长度预成形为弯曲轮廓的金属棒和能够围绕该棒转动的柔性护套。成形的金属棒不转动，而围绕所述棒转动的柔性护套则转动并驱动玻璃片材。

EP0346198和EP1533280公开了空竹/桶型的辊子对。

发明内容

根据本发明的辊子属于具有直的旋转轴线和弯曲的旋转表面的辊子的类别。玻璃片材可以被运送，并在必要时通过在其运送区域中与该辊子接触来被弯曲。

根据现有技术，赋予这种类型的辊子的形状总是关于其中间是对称的，并且从未试图也不想改变这种对称的形状。为了生产这种辊子，金属块通过在加工车床上绕其轴线旋转而被加工。

通过在辊子之间弯曲来弯曲玻璃片材是一种特别快速和经济的方法，通常用于产生简单、对称和浅的曲度，例如用于机动车辆玻璃窗的侧窗玻璃。通常将窗玻璃弯曲成更复杂的形状是通过不同的方法来实现的，例如通过按压的弯曲，不过这实施起来会更加昂贵。

窗玻璃的形状的公差变得越来越严格。已经发现，当试图使在具有相对于其中间对称的形状的辊子上行进的玻璃片材对称地弯曲时，最终获得的玻璃可能现在偏离出可接受的公差，这是因为缺乏相对于穿过辊子中间的垂直对称平面的弯曲对称性。该缺陷归因于由于在弯曲前使用的加热炉中玻璃的加热不对称而导致的玻璃温度的不均匀。当试图使在辊子床上并排行进的两个玻璃片材弯曲时，也存在该缺陷，所述两个片材例如旨在安装在机动车辆的两个侧面上：尽管通过对称工具使两个片材同时弯曲，其中对称工具旨在使它们具有相对于辊子的中间对称的形状，但仍观察到了两个片材的弯曲形状的差异。该问题的原因还归因于并排通过炉的两个片材的加热缺乏一致性。最后，由于机动车辆窗玻璃的形状变得越来越复杂，因此现在还寻求使用快速且廉价的方法来制造在弯曲期间相对于其运送方向不对称的窗玻璃。

本发明提供了针对上述问题的解决方案。本发明涉及一种用于运送玻璃片材的辊子，该辊子在其表面处包括用于玻璃片材的运送区域，所述辊子包括直的旋转轴线，该运送区域形成围绕所述旋转轴线的弯曲的旋转表面，辊子在其最小的或最大的极限直径的两侧不对称。所述辊子是空竹或桶型的辊子，其旨在成为一组辊子的一部分，该组辊子形成用于在大于400℃的温度下的运送玻璃片材的运送床。辊子在其极限直径（也就是说，对于空竹型辊子的其最小直径或对于桶型辊子的其最大直径）的两侧是不对称的，并且辊子的直径在其极限直径的两侧均匀地变化。

辊子的旋转表面可以被认为是垂直于辊子的轴线的一系列平行的圆，所述圆的中心位于所述轴线上。辊子的极限直径为最小的或最大的，并且对应于极限直径为最小或最大的圆的直径。

旋转表面母线的形式是弯曲的，这意味着辊子沿其轴线的直径不恒定。它在辊子的极限直径的两侧也不对称。

因此，根据本发明的辊子可包括沿其长度的凹部（如对于“空竹”型的辊子来说），或沿其长度的凸部（如对于“桶”型的辊子来说）。

在其极限直径的两侧，辊子的直径通常沿辊子的轴线在其端部中的一个的方向上均匀地变化。极限直径不在辊子的运送区域的端部处。因此，运送区域在极限直径的两侧连续。辊子在其极限直径的两侧包括与玻璃片材接触的有用区域，对应于在极限直径两侧的运送区域的两侧的轴线长度的比率通常在0.25至4的范围内，更一般地在0.5至2的范围内，甚至更一般地在0.8至1.2的范围内。辊子通常仅具有一个极限直径。

本发明还涉及一种用于运送玻璃片材的装置，其中玻璃片材一个接一个地行进，该装置包括至少一个根据本发明的辊子，该辊子能够围绕其轴线转动。根据本发明的辊子能够通过电动系统驱动绕其轴线旋转。通常，在辊子的一侧处驱动辊子便是足够的，其另一侧通常自由旋转。

运送区域是辊子的能够运送玻璃片材的有用区域。辊子的极限直径在运送区域中。辊子被加工成相对于与其轴线正交并且包括该（最小或最大）极限直径的平面P具有不对称的形状。通常通过转动实心的金属圆柱体来加工辊子。因此，辊子通常由诸如钢的金属制成。极限直径可以在对应于运送区域的轴线长度的中间。也不是必须如此，对应于运送区域的轴线长度在极限直径的一侧比另一侧的轴线长度更长。

该类型的现有技术的辊子在通常位于其中间处的其极限直径的两侧具有对称的形状，其旋转表面的母线是圆形的或几乎圆形的。在本发明的范围内，母线的形状（包含在包含辊子轴线的任何平面中）更像逗号，在极限直径的一侧具有较小的曲率半径，而在极限直径的另一侧具有较大的曲率半径。在使用中，为了运送和可选地弯曲玻璃片材，辊子的轴线通常是水平的。

根据本发明的辊子通常是辊子床的一部分，该辊子床能够与一个接一个行进的玻璃片材接触。因此，辊子可以是相同类型的基本平行的并排的一组辊子的一部分。因此，辊子床由基本平行的一组辊子组成。因此，根据本发明的装置可以包括彼此平行的多个所述辊子，从而形成辊子床，与之接触的玻璃片材可以一个接一个地被运送。该床可以是下床，片材搁置在其上并且被运送。该床也可以是上床，片材在其下被运送。在后一种情况下，该装置还包括下床，并且片材行进并且通常在下床和上床之间弯曲。同一个床的辊子可以与玻璃片材的单个面接触。

除了运送玻璃片材之外，根据本发明的辊子还可以用来弯曲它们。特别地，如果片材处于其变形温度，则玻璃片材在其在辊子床上行进时可通过在其自身重量的作用下下垂而弯曲。

还可以形成一对平行的辊子，玻璃在辊子之间被运送并且当其在辊子之间经过时被弯曲。为此，该装置可以包括根据本发明的第一辊子和这种类型的第二辊子（“这种类型”是指其具有与第一辊子相同的结构，换句话说，“包括直的旋转轴线，运送区域形成围绕所述旋转轴线的弯曲表面，所述辊子在其极限直径的两侧不对称”），这两个辊子形成辊子对，它们的旋转表面是互补的，并且这两个辊子显示出沿运送区域的整个长度彼此之间保持恒定的间距。该间距对应于要弯曲的玻璃片材的厚度。片材在辊子对的两个辊子之间经过时弯曲。这两个辊子的轴线相互平行。包含两个辊子的轴线的平面垂直于片材的运送方向。特别地，这两个辊子可以是一个在另一个之上。通常，第一辊子的轴线处于比第二辊子的轴线低的水平，第一辊子的极限直径为最小值，而第二辊子的极限直径为最大值。在经过这样的一对弯曲辊子的辊子之间时，加热至其变形温度的玻璃沿横向方向（即正交于玻璃的行进方向的方向，即平行于辊子的轴线的方向）弯曲。沿着该方向，玻璃呈现由辊子的旋转表面的母线形状给出的形状。

根据本发明的弯曲装置还可以在玻璃片材上赋予纵向弯曲，即沿玻璃片材的行进方向弯曲。为此，可以利用并置的根据本发明的辊子形成从侧面看为圆弧形的向上或向下的运送床，并且从圆弧的开始将相同类型的至少一个辊子定位在所述床上方（同时具有与床的形状互补的形状），平行于辊子床的辊子，并与在辊子的整个长度上所述床保持恒定的间距，所述间距对应于要弯曲的玻璃片材的厚度。当它们沿着圆弧行进时，除了它们的横向弯曲（根据本发明，其不是圆弧）之外，玻璃片材则在纵向方向上呈圆弧形状。从玻璃的成形开始，在圆弧路径的第一部分中，用于吹送冷却空气的喷嘴可以在辊子之间吹送空气。通常在第一辊子之后吹入空气以便继续冷却。该冷却通常旨在实现热增强，其特别是导致也被称为“半钢化”的热增强玻璃或热强化玻璃。为了实现在玻璃的纵向传送方向上的弯曲而使用从侧面看为圆弧形的两个辊子床的装置的原理在WO2014053776的图2或WO2005047198的图1和图2中进行了特别描述。

因此，根据本发明的弯曲装置可以包括多个根据本发明的辊子对，其形成下辊子床和上辊子床，以对在这两个辊子床之间经过的玻璃片材施加弯曲，所述弯曲具有垂直于玻璃片材的运送方向的至少一个横向方向。辊子床可以在玻璃片材的运送方向上具有向上或向下的弯曲轮廓，以便在玻璃片材经过这两个辊子床之间时也向玻璃片材施加纵向弯曲。弯曲是热弯曲，该表述表示玻璃在允许其变形的其软化点处的热弯曲，在其返回到环境温度后该弯曲是永久的。因此，其不是在玻璃的弹性范围内施加的冷弯曲。在热弯曲期间玻璃的温度尤其在400至700℃之间。

本发明特别用于运送玻璃片材并且在必要时弯曲玻璃片材，玻璃片材具有的温度大于400℃，或甚至大于500℃，特别是在400至700℃之间，更特别是在500至680℃之间。如果辊子旨在在高于400°C的温度下运送和/或弯曲玻璃片材，则优选地，辊子由套筒覆盖，该套筒由一种包括耐火纤维（由金属和/或陶瓷制成）的材料制成，从而软化与玻璃的接触。

在玻璃片材弯曲的情况下，通过在炉中加热使玻璃片材达到其变形温度。根据本发明的辊子尤其可以用于在炉中运送玻璃片材。片材的弯曲可以在它们离开炉之后而它们仍处于允许它们弯曲的温度下进行。因此，根据本发明的辊子同样可以位于炉外部，以将片材朝弯曲装置运送。弯曲装置也可以包括根据本发明的辊子。特别地，为了该弯曲，片材可以以已经说明过的向上或向下的圆弧的形式经过辊子床。玻璃在其间经过的一对弯曲辊子中的两个辊子可以是根据本发明的辊子的类型。

本发明还涉及一种用于运送玻璃片材的方法，该方法包括运送与根据本发明的装置的辊子接触并在其运送区域中一个接一个地行进的玻璃片材。

多个玻璃片材（特别是两个或四个或八个玻璃片材）可以被运送，并在必要时在并排行进时被弯曲。注意，“并排”是指所讨论的片材同时与同一个辊子接触。在两个片材并排行进的情况下，它们可以是各自旨在安装在同一机动车辆的一侧上的两个片材。特别地，这两个玻璃片材在弯曲时可能会呈现出使它们彼此镜面对称的形状（该镜子是垂直的，并且对于定位成面向车辆前部的观察者来说是穿过车辆中间的）。因此，在这种情况下，根据本发明的辊子在其极限直径的两侧以不对称的方式成形，但是最终形成了这两个玻璃片材，使得它们彼此对称。不对称的目的在于补偿加热装备的对称性的缺乏。在四个片材并排行进的情况下，它们可以是旨在成对安装在同一机动车辆的两侧的四个片材。可以使这两对玻璃片材在弯曲后呈现成对地镜面对称的形状（该镜子是垂直的，并且对于定位成面向车辆前部的观察者来说是穿过车辆中间的）：在机动车辆的第一侧上的两个片材（例如，“挡风边窗”和“前边窗”）确切地对应于车辆的另一侧的相同玻璃元件，但是其相对于用于第一侧的那些具有镜面对称性。按照相同的原理，还可以弯曲并排行进的八个片材，以便安装在同一机动车辆上，其中四个片材安装在车辆的一侧上，另外四个片材安装在车辆的另一侧上。这八个片材呈两两镜面对称，形成两组，每组四个片材，同一组的所有片材都经过极限直径的同一侧。因此，无论是并排弯曲的两个，四个或八个片材，玻璃片材在弯曲时都具有使它们具有镜面对称性的形状，从而使在极限直径的一侧经过辊子的一组的每个玻璃片材都，对应于其，具有与其对称并在所述极限直径的另一侧经过辊子的另一组的一个片材。因此，玻璃片材形成位于辊子的极限直径的两侧的两组，一组中的每个片材具有对应于其的另一组的一个片材，这两个片材在弯曲时呈相对于通过辊子的极限直径的平面彼此对称的形状。

热弯曲后，可以通过将冷空气吹到片材表面上来对片材进行热增强。特别地，可以将空气吹到同一个床的辊子之间的玻璃片材上，以便对玻璃进行热增强，特别是对其进行热回火。因此，根据本发明的装置可以包括用于在同一床的辊子之间吹送空气的吹气喷嘴，以便进行玻璃的热增强，特别是回火。

附图说明

图1示出了两个根据本发明的辊子1和2。

图2是本发明更具体地应用于的弯曲和回火机的侧视图（横截面）的示意图。

具体实施方式

图1示出了两个根据本发明的辊子1和2，这两个辊子1和2形成辊子对，用于弯曲在运送区域3中并排经过的两个玻璃片材4和5。下辊子2是“空竹”型的。该辊子包括直的轴线6和旋转表面7。该旋转表面包括圆，该圆的中心在该轴线上并且具有包括点8的最小直径。该旋转表面在与辊子的轴线正交并且包括具有最小极限直径的所述旋转表面的该圆的平面P两侧是不对称的。上辊子3是“桶”型的。该辊子包括直的轴线9和旋转表面10。该旋转表面包括具有点11的最大直径的圆。该辊子的旋转表面在与辊子的轴线9正交并且包括最大直径的该圆的平面P的两侧是不对称的。平面P既包括辊子2的最小直径的圆又包括辊子1的最大直径的圆。这些辊子具有相对于彼此互补的形状，并且它们的旋转表面在整个运送区域上彼此隔开恒定间距的距离，该间距等于玻璃片材的厚度e。图右侧的虚线表示的是假设这两个辊子的旋转表面相对于平面P对称，那么会在右侧出现的情况，其将会在图中位于稍偏向右侧的位置。

图2是本发明更具体地应用于的弯曲和回火机的侧视图（横截面）的示意图。玻璃片材行进经过炉并在炉中加热，然后穿过向上成形的床，然后在出口处穿过第二冷却区域。最初是平坦的玻璃片材81首先穿过隧道式炉的加热区82（炉中的箭头表示运送方向，也就是纵向方向），在加热区中，该玻璃片材81在由在平面中对准的直电动辊子64的床变成的水平运送机83上被运送。在升温炉的出口处，玻璃处于其变形温度，从而允许其热弯曲。然后，玻璃片材81进入成形区域，该成形区域包括上辊子床67和下辊子床69，其在侧视图中以向上的轮廓安装成圆弧形。玻璃片材在成对的辊子对中的两个辊子之间经过，所述辊子对在玻璃片材的路径上一个接一个地布置。对于大多数辊子对，第一辊子的轴线比第二辊子的轴线低。在这两个辊子床的辊子对73之间挤压行进的玻璃片材并成形。辊子床67和辊子床69因此形成向上成形的床，该向上成形的床沿与运送机83相同的方向运送玻璃片材81。玻璃片材81从第一辊子对73开始弯曲，沿着如图1所示的横向方向并且沿着对应于辊子床的向上圆弧形状的纵向方向。该成形之后是在两个辊子床之间的冷却，特别是回火。为此，喷嘴将冷空气吹到辊子之间，吹到片材的两个面上。这些喷嘴连接到向它们提供必要的空气的箱形结构70。因此，玻璃在其弯曲后就凝结了。从第一对弯曲辊子处开始吹送空气。在离开成形和回火床之后，已变硬的玻璃片材会转换到运送机71上。然后，玻璃片材81会通过经过第二冷却区域93的扁平运送机72而被撤走。

Claims (16)

1.一种空竹或桶型的辊子，其旨在成为一组辊子的一部分，该组辊子形成用于在高于400℃的温度下运送玻璃片材的运送床，辊子在其表面处包括用于玻璃片材的运送区域，所述辊子包括直的旋转轴线，运送区域形成围绕所述旋转轴线的弯曲的旋转表面，所述辊子在其极限直径的两侧是不对称的，极限直径即对于空竹型辊子的最小直径或对于桶型辊子的最大直径，辊子的直径在其极限直径的两侧均匀地变化。

2.根据前一项权利要求所述的辊子，其特征在于，对应于在极限直径两侧的运送区域的两侧的轴线长度的比率通常在0.25至4的范围内，并且更一般地在0.5至2的范围内，且甚至更一般地在0.8至1.2的范围内。

3.一种用于运送运送玻璃片材的装置，其中玻璃片材一个接一个地行进，该装置包括至少一个前述权利要求中任一项所述的辊子，该辊子能够围绕其轴线转动。

4.根据前一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述装置包括多个所述辊子，所述辊子基本上彼此平行，从而形成能够与所述玻璃片材的同一个面接触的辊子床。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述辊子是第一辊子，并且所述装置包括这种类型的第二辊子，这两个辊子形成辊子对，其旋转表面是互补的并在运送区域的整个长度上具有恒定的间距。

6.根据前一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述第一辊子的轴线处于比所述第二辊子的轴线低的水平，并且所述第一辊子的极限直径是最小值，所述极限第二辊子的直径为最大值。

7.根据前两项权利要求中的任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括多个这样的辊子对，其形成下辊子床和上辊子床，以对在这两个辊子床之间经过的玻璃片材施加弯曲，所述弯曲具有至少一个垂直于玻璃片材的运送方向的横向方向。

8.根据前一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述辊子床沿所述玻璃片材的运送方向具有向上或向下的弯曲轮廓，以便也向所述玻璃片材施加纵向弯曲。

9.根据前两项权利要求中的任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括用于在同一床的辊子之间吹送空气的吹气喷嘴，以便对玻璃进行热增强，特别是回火。

10.一种用于运送玻璃片材的方法，包括通过前述权利要求中任一项所述的辊子或装置对一个接一个行进的玻璃片材进行运送。

11.根据前一项权利要求所述的方法，其特征在于，并排运送多个玻璃片材，特别是两个或四个或八个玻璃片材。

12.根据前述方法权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述装置包括多个辊子对，使得对于每个辊子对，所述对的辊子的旋转表面是互补的并在运送区域的整个长度上具有对应于玻璃片材的厚度的恒定的间距，所述辊子对形成下辊子床和上辊子床，通过在这两个辊子床之间经过，玻璃片材在特别是在400至700℃之间的变形温度下弯曲，所述弯曲具有至少一个垂直于玻璃片材的运送方向的横向方向。

13.根据前一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述辊子床沿玻璃片材的运送方向具有向上或向下的弯曲轮廓，所述玻璃片材在经过这两个辊子床之间时也沿纵向弯曲。

14.根据前两项权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，多个玻璃片材同时并排弯曲。

15.根据前一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述玻璃片材形成位于辊子的极限直径两侧的两组，一组中的每个片材对应于另一组的一个片材，这两个片材在弯曲时呈相对于通过辊子的极限直径的平面彼此对称的形状。

16.根据权利要求12至15中的任一项所述的方法，其特征在于，在弯曲之后，将空气吹到同一个床的辊子之间的玻璃片材上，以便对玻璃进行热增强，特别是对其进行热回火。

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