CN1374262A - 板玻璃或类似的玻璃陶瓷部件的局部成形方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
这种已知成形方法建立在通过自重下沉、压缩、冲压或真空拉伸而获得变形的原理上。已知方法都具有其特定缺点如变形率低、两侧面都接触工具、为避免真空损失而费时费事。本发明避免这些缺点。通过平坦底座板实现该目的。玻璃件/玻璃陶瓷部件通过位于其间的真空力支承在底座板上。在玻璃件/玻璃陶瓷软化后,成形冲头通过底座板的孔上移,成形冲头在这些位置上造成玻璃件/玻璃陶瓷部件凸变形。通过底座板和成形冲头孔间的间隙及底座板和/或成形冲头中的附加开口(孔,空隙),在变形区范围内建立支持变形的真空力。在玻璃件/玻璃陶瓷部件凝固后,成形冲头返回和/或玻璃件/玻璃陶瓷部件通过压缩空气或提升件脱模。
Description
本发明涉及板玻璃或类似的玻璃陶瓷部件的局部成形方法。
本发明还涉及实施该方法的装置。
经过初加工的板玻璃(无论成片状还是成连续带状)或者相应成形的玻璃陶瓷部件经常必须根据各自的应用目的进行局部成形。例如，孔边缘的卷边、外边缘的卷边或者在玻璃桌面、玻璃门或者玻璃陶瓷灶面中切槽或者制凸起都需要这样的成形。
在实际生活中，为此采用了各种不同的成形方法，其中根据现有技术的成形是通过利用自重下沉、压缩、冲压或者真空拉伸获得的。
利用自重下沉的方法的主要缺点是变形率小并且有限地形成了特别尖锐的形状或小半径。
压缩和冲压方法的主要缺点是，玻璃或者玻璃陶瓷部件的两侧面都与成形材料接触并随之在其面上出现了质量下降。
最后，真空拉伸的缺点是，玻璃或者玻璃陶瓷部件的包围变形区的边缘必须形状匹配地接触，以便在变形开始时不出现真空损失。通常，这种方法仅适用于抽吸在边缘平直的模板的凹槽中的软化玻璃或玻璃陶瓷材料。
DE 2528421A1公开了一种用于制造电子管且特别是显象器件的玻璃体的方法及其所属装置。在这种方法中，一块基本平整的玻璃板作为原始产品(半成品)地在其边缘上由一个夹具支承着，借助燃烧器将其加热到玻璃软化点以上，然后借助一个相应成形的冲头进行成形。在这里，夹具一般是如此构成的，即在玻璃板下的空腔中能产生过压或负压，由此可对玻璃板的成形过程施加附加影响。最后，这篇文献中对在负压情况下的真空拉伸进行了具体描述。
然而，这种已知的方法并没有被用在板玻璃或者类似的玻璃陶瓷部件的局部成形中。
本发明的任务是如此实施上述方法并如此构成所属装置，即只通过一侧的工具接触就可以灵活地在板玻璃或者相应的玻璃陶瓷部件中形成本身特性复杂的凹凸轮廓。
根据本发明的板玻璃或者类似的玻璃陶瓷部件的局部成形方法，获得了上述任务的解决方案，本发明方法具有如下步骤：
-把板玻璃或者玻璃陶瓷部件完全平放在一个在成形范围内具有成形孔的平坦底座上，
-在板玻璃或者玻璃陶瓷部件被固定在底座上的情况下，在底座下面的空腔中形成负压，
-在成形范围内对板玻璃或者陶瓷部件进行局部加热，直到玻璃或者玻璃陶瓷软化，
-在承受底座下空腔的负压的同时，在成形孔中的成形冲头以预定行程从下方移向已放好的板玻璃或者玻璃陶瓷，
-对通过成形冲头和负压产生的变形部进行冷却，
-从已凝固的变形区内回撤成形冲头，
-对已局部成形的板玻璃或者玻璃陶瓷部件进行脱模。
在设备方面，上述任务是通过具有下述部件的装置完成的：
-一块平坦连续的底座板，它用于全面支承要局部成形的板玻璃或类似的玻璃陶瓷部件，该底座板设置在一个不透气的空腔上方并且在局部具有至少一个成形孔，
-各自一个成形冲头，该成形冲头以预定的环状间隙如此容纳在成形孔内，即在初始状态下，它与底座板的上表面平齐地被安置在一个套环上并且可以任意高地上移，
-一台在不透气的空腔内产生负压的抽真空装置，
-在成形过程前在孔范围内局部加热安置好的玻璃件/玻璃陶瓷部件的加热装置，
-使玻璃件/玻璃陶瓷部件脱模的装置。
本发明的措施不仅能够通过真空拉伸在凹槽处形成凹形轮廓，而且同时只在各下侧工具的接触部上形成具有小半径和复杂轮廓的凸形轮廓。
通过此方法的一个设计方案，得到了一种快速而有效的加热方式，在该方法中，局部加热是通过IR光源或者气焊枪完成的。
通过实施本方法，可以获得与原轮廓完全一致的成形，在实施本方法时，一直进行局部加热，直到达到小于106dPa·s的玻璃件或玻璃陶瓷材料的粘度。
由于很易于结晶，所以在用于玻璃陶瓷的原始玻璃中采用了加热时间间隔小于30秒的方法。
为了获得短的工艺时间，拟定了这样一种设计方案，即用吹风来支持变形区的冷却。
为保证局部成形的玻璃件/玻璃陶瓷部件顺利脱模，实施这样一种方法，即提升销升起以便脱模和/或使其承受压缩空气。
在本发明的装置方面，以下设计方案也是可行的。
为了获得尽可能长的使用寿命而采用了这样的装置，其中平坦的底座板和成形冲头由耐高温的金属或者陶瓷材料构成。
通过这样一种装置实现了特别简单的成形冲头操作，其中在不透气的空腔中设置了一个可在工作中垂直移动的支承板，在该支承板上，在成形冲头下设置了冲杆，冲杆长度由变形区高度而定。
为确保在成形时可靠支承玻璃件/玻璃陶瓷部件，本发明的一个设计方案拟定了这样一个装置，在该装置中，底座板和/或成形冲头具有附加孔和/或者由多孔材料构成。
可通过这样一种装置对已局部成形的玻璃件/玻璃陶瓷部件顺利地进行脱模，在该装置中，脱模器件由一个提升销构成，其中附加地或者作为替换方式地也可使其承受压缩空气。
结合一个在唯一的附图中以纵截面示意图示出的本发明装置的实施例来详细说明本发明。
所示实施例示出了一个平坦的底座板1，该板最好由耐高温材料如17％的铬钢或者由陶瓷材料如氧化硅制成，该底座板设置在不透气的空腔2上方并且具有若干个孔3。在这些孔中，分别安装着成形冲头4，这些冲头最好也由上述材料制成。在成形过程开始时，该冲头压在一个套环上并在其上端处与底座板1的上表面平齐。这样一来，一个局部要成形的平面玻璃板5就可以全面平放着。
通过把底座板1下面的空腔2抽成真空，玻璃板5被吸向底座板1并被吸持住。
通过一个热源且最好是1R光源或气焊枪，至少在变形区内加热玻璃板5，以使其软化，即玻璃粘度最好小于106dPa·s。但是，在用于玻璃陶瓷的原始玻璃的情况下，由于其很易于结晶，所以高达约1000℃的加热过程必须非常快(＜30秒)，因此，一般需要有高加热功率(直到1MW/m2)。
然后，一个在空腔2中的且位于成形冲头4下的冲杆7最好通过磁力或通过机械连接而静立其上的支承板6被如此抬起，即通过冲杆7将成形冲头4抬起一段所需的变形行程。通过各不相同的冲杆长度，可以在有多个成形冲头的情况下用一块支承板6获得不同的变形高度。
在整个成形范围内，真空力通过在成形冲头4和底座板上的所属孔3之间的间隙以及通过附设的孔和/或成形冲头4和/或底座板1的多孔材料发挥作用，因而达到了很高的玻璃板5仿形度。
根据玻璃件的哪一面是安置面或应用面是否适用，可通过变形产生凹槽或者凸起。
由于在断开热源后通过向周围环境自由散热或通过附加冷却作用如用鼓风机吹风来散热而被冷却，所以在玻璃部件5凝固后，成形冲头4由于支承板6的下降而回撤，玻璃部件通过提升销8被抬起，以便脱模，在这里，也可使用压缩空气来脱模。
所述装置的其它未说明的部分涉及玻璃加工装置的常规部件，例如活动式机架及所属加热炉等。
Claims (11)
1.一种板玻璃或类似的玻璃陶瓷部件的局部成形方法，它包括以下步骤：
-将板玻璃或者玻璃陶瓷部件完全平放在一个在成形范围内具有成形孔的平坦底座上，
-板玻璃或者玻璃陶瓷被固定在底座上的情况下，在底座下面的空腔内形成负压，
-在变形区范围内对板玻璃或者陶瓷部件进行局部加热，直到玻璃或者玻璃陶瓷软化，
-在使其承受来自底座下的空腔的负压的同时，在成形孔中的成形冲头以预定行程从下方移向已放好的板玻璃或者玻璃陶瓷，
-对通过成形冲头和负压产生的变形部进行冷却，
-从已凝固的变形区内回撤成形冲头，并且
-对已局部成形的板玻璃或者玻璃陶瓷部件进行脱模。
2.按照权利要求1所述的方法，其中局部加热是采用IR光源或者气焊枪进行的。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其中一直进行局部加热，直到达到小于106dPa·s的玻璃或者玻璃陶瓷材料的粘度。
4.按照权利要求1-3之一所述的方法，其中加热以小于30秒的时间间隔进行。
5.按照权利要求1-4之一所述的方法，其中通过吹入空气来支持变形部的冷却。
6.按照权利要求1-5之一所述的方法，其中提升销升起以便脱模和/或者采取施加压缩空气的措施。
7.一种实施按照权利要求1-6所述的方法的装置，它具有：
-一块平整连续的底座板(1)，它用于支承要局部成形的板玻璃或者类似的玻璃陶瓷部件(5)，该底座板设置在一个不透气空腔(2)上方并且在局部具有至少一个成形孔(3)，
-各一个成形冲头(4)，该成形冲头以预定环状间隙如此容纳在各成形孔(3)内，即在初始状态下，它与底座板(1)的上表面平齐地被安置在一个套环上并且可以任意高地升起，
-一台在不透气的空腔(2)内产生负压的抽真空装置，
-在成形过程前在孔(3)范围内对安置好的玻璃件/玻璃陶瓷部件进行局部加热的加热装置，
-使玻璃件/玻璃陶瓷部件脱模的装置。
8.按照权利要求7所述的装置，其中平坦的底座板(1)和成形冲头(4)是由耐高温材料或陶瓷材料制成的。
9.按照权利要求7或8所述的装置，其中在不透气的空腔(2)内设置有一块可在工作中垂直移动的支承板(6)，在该支承板上设置在成形冲头(4)下的冲杆(7)，冲杆的长度由成形高度确定。
10.按照权利要求7-9之一所述的装置，其中底座板(1)和/或成形冲头(4)具有附加孔和/或者由多孔材料制成。
11.按照权利要求7-10之一所述的装置，其中脱模器件由一个提升销构成。
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