CN1856451A - 用于弯曲玻璃片的压弯站 - Google Patents

Abstract

压弯站包含环形模具(5)和全表面模具(6)。有选择地连接于负压源的各孔(10)被布置在全表面模具(6)部分中，在压弯过程中当环形模具(5)与已加热的玻璃片(2)进入接触时，各孔(10)的布置位置由环形模具(5)的轮廓决定。利用负压通过各孔(10)使玻璃片(2)被抽吸向全表面模具(6)而由此获得其形状。正压源可有选择地施加至各孔(10)以使玻璃片(2)脱模。根据本发明，至少某些孔(10)被布置在至少一个槽(11)之中，所述至少一个槽(11)构造于全表面模具(6)的模具表面上。根据本发明的槽(11)通过负压显著地加速清除位于全表面模具(6)的模压表面与要弯曲的玻璃片(2)之间的空气，而由此改善了压弯工艺。

Description

用于弯曲玻璃片的压弯站

技术背景

本发明涉及用彼此移近及移离的相对的弯曲工具来压弯已加热的材料。更准确地说，本发明涉及用彼此移近的两个弯曲工具来弯曲已加热的玻璃片的压弯站。

通常，在压弯中，基本坚硬的阳模，也称为全表面模具，构成一个弯曲工具，而另一个弯曲工具被构造成环形的或圈形的阴模。另外，为了协助弯曲过程，多个吸孔被布置在全表面模具部分中，在压弯过程期间当环形模具与已加热的玻璃片接触时，所述部分取决于环形模具的轮廓。

如已描述的，当真空源被施加于阳模时，所产生的负压经各吸孔传递通过所述模具，因此引致例如风挡玻璃的汽车片状件的玻璃片，或者诸如侧灯或后灯的玻璃片(在弯曲后被回火)被抽吸至模压表面。当应用于本文时，全表面模具是指：弯曲期间玻璃片贴靠在其全面积上的弯曲模具，而环形模具是指：弯曲期间仅在玻璃片的边缘处支承它的模具。

要弯曲的玻璃片被加热至弯曲温度并以可变形状态置于两个弯曲工具之间。然后后者相向地移动，宽阔的全表面模具把玻璃片压在环形模具上。由此发生玻璃片边缘的成型。

与此同时，所述玻璃片的中间区域利用真空保持贴靠在所述模压表面上，以完成进一步的成型。这些程序必须相对快速地进行，因为玻璃片快速地冷下来，而短时间之后所述玻璃片的边缘区域下降至弯曲温度以下。

弯曲工具的各种结合都是可能的。已被特别良好地尝试及试验过的一种结合是：其中环形模具以凹入方式弯曲，同时全表面模具具有凸出的弧度。所述环形模具通常构成下半部模具，而上半部模具可从上方垂直地并朝下半部模具移动。作为这种方式的代替，也可以使环形模具朝全表面模具移动或者使两个弯曲工具相向移动。

随着各弯曲工具的打开并从各弯曲工具取出，玻璃片应具有所要求的形状，其尺寸应是稳定的和没有光学失真(畸变)。否则，弯曲工艺会导致废品或低质量产品。

影响弯曲工艺所生产的产品的质量的某些因素是：a)获得和保持可变形的状态，b)玻璃片在模具中的定位和滑动，c)加工的速度，d)模具和/或工具与玻璃片或被模压零件相接触的控制，和e)弯曲产品表面的污染。

特别是，在整个压弯过程中玻璃片的热量获得或丧失可导致被不正确地弯曲的玻璃片开裂、断裂、光学上失真和/或尺寸上使形状和大小改变。改变全表面模具的表面轮廓会使模具在压弯期间难于正确地保持、定位，阻碍玻璃片的滑动和脱模。

出现在各吸孔嘴部处的局部真空和弯曲过程的缓慢实施，作为不可避免的副效应，会在玻璃片中产生局部冷却带，所述局部冷却带可损害这些点处的玻璃片的光学性质。在局部真空条件的情况下，全表面模具的模压区域保持没有各吸孔。见EP 0 530 211 B1，它在开头描述了上述形式的全表面模具。

接触已加热的玻璃片的模具及弯曲工具也可导致产品物理的或光学的畸变(失真)。此外，在弯曲工艺期间，源自工艺变化的或外部来源的各颗粒可损坏和扭曲玻璃片表面。普遍地，要弯曲的玻璃片在压弯操作之前，例如在玻璃片预热炉中或紧靠炉外部被加热。有时，各模具由它们自己的热源进行加热，例如用电加热，用热油、热空气或各种其它流体加热。即使应用这些加热条件，仍要改善玻璃片加热的控制。

另外，仍然是难于使玻璃片在模具表面上稳定地和正确地定位、保持和起模，和难于在压弯工艺期间防止玻璃片滑动。还有，相对的(两个)模具表面在产品目视区域上施加压力，这会造成可导致物理的或光学的畸变的局部冷却。

由于工艺颗粒被压在模具与玻璃片表面之间，为减小玻璃片表面畸变，例如不锈钢织物的第二种材料被包含在所述模具与所述玻璃片表面之间。

然而，所述压弯工艺仍能在弯曲速度、弯曲精度和用这种模具生产的弯曲玻璃片的光学质量方面进行改进。因此技术人员继续在寻找问题的解决方法，所述问题是：如何提供用于弯曲已加热的材料和特别是玻璃片的更好的压弯站。

发明内容

本发明涉及具有至少一个环形模具和一个全表面模具的压弯站，此处各孔被布置成与至少一个槽连通，所述至少一个槽构成于所述全表面模具的表面中。当各模具被相向地驱使时，通常为片形的已加热材料放置在环形模具的主要表面上，并且利用负压通过所述各孔和槽(各槽)被抽吸向全表面模具的表面，此处所述片材料获得其最终形状。然后当各模具被迫使分离时，可经所述各孔和槽(各槽)施加正压以使已模压材料从全表面模具的表面脱模。

从下列描述及附属的各权利要求，参考构成说明书的一部分的各附图，本发明的其它目的及各优点将变得明显，其中相同的标号标注各视图的各相对应零件。

附图说明

图1简略地表示贯通(工厂)车间的垂直剖面图，根据本发明的装置被集成于所述车间中；

图2是根据图1的车间的俯视图；

图3是根据本发明的压弯站的第一全表面模具的仰视图，所述压弯站应用于根据图1及2的车间中；

图4是根据本发明的压弯站的第二全表面模具的仰视图，所述压弯站应用于根据图1及2的车间中；和

图5是贯通应用于压弯站的各弯曲工具的局部剖面图。

实施本发明的最佳模式

本发明提供一种全表面模具，它包含被布置在至少一个槽中的至少一些孔，所述至少一个槽可具有各种横截面形状。所述槽或各槽被构造在全表面模具的主要表面上的模压表面中。

此外，各孔可被连接于正压源或负压源。本发明的特优形式的特点是：一些孔被至少一个槽连接在一起，所述至少一个槽构造在全表面模具的压模表面中。

已经显示出：这个相对地简单的措施使通过负压对全表面模具的模压表面与要弯曲的玻璃片之间的空气进行的清除显著地加速。在至少一个槽中的各孔的设置意味着：比较地大体积的空气可快速地从模具表面被抽离，特别是在利用负压清除的初始；所以玻璃片可实际上即时地放置成靠近全表面模具的模压表面。

这保证了压弯过程尽可能接近前述的弯曲温度发生，所以玻璃片的残余弹性处于特定范围内，而在玻璃片冷却期间的恢复力在这之后不会引致不希望的偏离预期的玻璃片形状。按照过去的实践，宽阔的全表面模具的中间区域，因此玻璃片的中间区域，较好是保持没有各孔和没有其作用，所述作用诸如是在玻璃片的目视区域方面对光学质量的不利作用。

根据本发明提供的槽(各槽)的其它有益作用在于：局部真空不仅被分配得非常快，而且在全表面模具的模压表面上非常均匀。这也有助于提高成型的精度。

至少一个槽的有利作用可通过所述槽把尽可能多的孔或甚至较好是所有孔连接在一起而得到加强。在特优的布置中，所有的孔被单个的周边槽所连接。

在本发明的范围和精神之内提供彼此相间隔的几个槽，例如沿着由环形模具所预先决定的环形区域的彼此连接的几个单独的槽或者如果设置了若干排的吸孔，则各槽被平行构成。然而，非常特别有利的是，成排布置的所有吸孔精确地由一个槽连接在一起。

已经证明：几个毫米的宽度及深度或可能的半径，较好是4-6mm，但近似在3-10mm范围内，是槽的最佳横截面尺寸。

如先前描述的，使模压表面的中间区域保持无孔是有利的，以对玻璃片的光学性能没有不利影响。较好的是，具有它们的各孔的槽/多槽被布置成距玻璃片的外边缘约5-20mm。这个区域在成品玻璃片中通常用不透明的玻璃原料或漆加以覆盖，因此通过负压清除而造成光学质量的任何破坏，对于观察者是不可见的。

根据本发明具有布置在至少一个槽中的孔-由此在每种情况下较好是一个槽把一些孔连接在一起-的装置的有效性仅出现在大面积的全表面模具的边缘区域，其前提条件是：从所述全表面模具的中间区域，通过负压非破坏性和快速地清除空气。这可以不同的方法来进行。

因此曾建议：作为本发明的有益改进，在被各孔围住的区域内部的全表面模具的模压表面中设置附加的流动通道。这些流动通道以辐射方式连接于槽，所述槽具有它的各孔，例如在对于玻璃片的弯曲特别关键的区域。另外，这种流动通道可作为单管线或交叉管线而延伸，连接或不连接模压表面中各槽中的一个。

在多槽的情况下，这种流动通道的深度及宽度处于3-10mm范围，较好是4-6mm。在各流动通道中设置了各通孔，被相邻的玻璃片围住的空气可通过所述各通孔流出至模具的后边。

在本发明的特佳改进中，曾建议：每个弯曲工具用至少一种透空气的织物加以覆盖，所述织物较好是由特别材料制成，例如不锈钢、玻璃纤维、聚对苯二甲酰对苯二胺纤维(例如“Kevlar”)、混有Kevlar的材料、含有石墨的聚苯并＿唑(PBO)纤维(例如Zylon)和这些纤维的各种织物。这样一种可透空气织物的应用帮助形成局部真空分布，因此使利用负压的清除均匀地遍及弯曲工具的玻璃接触表面。

在根据本发明利用负压清除空气的显著改进中，通过提供至少一个槽来允许仅用一种细网目织物而不是耐磨透空气材料制成的多层织物去覆盖全表面模具的模压表面。因此成本的节约显著地增加。

另外，本发明可被实施成具有由一种叠在另一种上的至少两种织物所覆盖的全表面模具的模压表面，面朝玻璃片的织物具有比置于全表面模具的模压表面附近的织物更细的结构。虽然没希望坚持任何理论，但认为这有助于节省玻璃片的表面，同时改善了局部真空的分布。

基于面朝玻璃片的织物的结构及厚度适应于任何杂质颗粒的尺寸的事实，基本实现了重要的更有益效果。实践显示了可能出现的颗粒尺寸。所使用织物的结构及厚度相应地是适应的。各颗粒被拉入各织物中，因此防止导致损伤玻璃表面，不管颗粒多小。

还曾建议：构成全表面模具的弯曲工具由陶瓷、铝、不锈钢或含有熔凝硅石的各种其它组合物制成，如同环形模具一样，它可用电加热，用热油、热空气或各种其它流体加热，或是用某些其它方法加热。陶瓷和上述的全表面模具的组合物生成高质量的模压表面并是耐磨的。

根据所生产的零件和模压条件，在完成模压循环时常常难于使所述零件从全表面模具中脱模。本发明可通过向至少某些孔施加正压来处理这种状况。结果发现所述零件容易地从全表面模具中脱模而不用物理干预，减少生产循时间或质量缺陷的发生。

根据图1及2的车间具有预热炉1，它用于预热一对玻璃片中的玻璃片2。玻璃片2在各辊子3上被输送，它们的间隔在炉子出口区域被缩小，因为已加热的玻璃片是可变形的并因此需要更大的支承。

紧随预热炉1后是弯曲站4，它装设有构造成环形模具5的弯曲工具和构造成全表面模具6的弯曲工具。可以指出：弯曲站4可以布置在预热炉1内。环形模具5被腔室7所环绕，腔室7用来构建气垫。当玻璃片2从预热炉1中出来就在这个气垫上被输送。

然后腔室7被降下并使各个玻璃片2放置在环形模具5上面。与此同时，全表面模具6被降下，以便利用负压向上抽吸各个玻璃片2并使它变成所要求的形状。在完成玻璃片2成型的基础上，通过全表面模具6施加正压的方法，使玻璃片2从全表面模具6中脱模。

可以理解：所述压弯站可包括两个以上的相对的模具5、6，可在垂直位置以外的位置定位，具有相向移动的不同模具，具有静止的不同模具，但仍是在本发明的范围和精神内。

在完成弯曲工艺的基础上，传送装置8用于把已弯曲的玻璃片2传输入退火炉9中。然而，是在压弯站4中实施本发明，玻璃片2在压弯站4中被弯曲。此处需要尽可能快地抽去全表面模具6的模压表面与仍可变形的玻璃片2之间的空气；为了弯曲，全表面模具6在环形模具5的方向上移动。

图3以放大表示法和以仰视图显示根据本发明的全表面模具6的第一实施例。在弯曲期间，全表面模具6以模压方式与环形模具5接触(仅局部地和示意地指示)。玻璃片2在环形模具5与全表面模具6之间被挤压。

在全表面模具6的模压表面中，在由环形模具5的轮廓预先决定的区域中，制有多个孔10，孔10可连接于负压源(未图示)。通常，各孔共同地连接于单个的负压源，虽然多个分离的负压源也是可想到的。

所有的孔10由槽11连接在一起，槽11可取各种不同的横截面形状，具有制在全表面模具6的模压表面中的环形路径。槽11能利用负压快速地清除位于全表面模具6的模压表面与要弯曲的玻璃片2之间的空气。如上所述，替代单个槽11，而提供其内分别布置有单个或多个孔的多个分离的这种槽，这处于本发明的范围和精神内。

全表面模具6的另一个实施例，根据图4，它具有图3中先前描述的实施例的各特点。除了槽11之外，根据本发明，设置了以辐射方式指向全表面模具6中间的各流动通道15，接近拐角的玻璃片2长边的区域邻接于全表面模具6，这些区时有时弯曲得特别剧烈。所述各流动通道还使被包围的空气容易流出而进入槽11。

另外，作为例子，在全表面模具6的中间区域设置了附加的各直线流动通道，它们大体上是水平的H型，它们也引致空气的加速流出。本发明可包含非H型的通道形状。这些形状由玻璃片的形式决定，所述玻璃片要在全表面模具6的模具表面上被模压。这些流动通道15尽管是连接在一起的，但不连接于槽11。

在各流动通道15中设有通孔16，被包围的空气可通过通孔16经全表面模具6中的加热通道(未图示)流出，无需连接于流出所必需的负压源。

图5显示布置在全表面模具6、环形模具5与腔室7之间的玻璃片2(此处作为横截面示图只标示了放大的局部剖面)。仅是为了清楚地表示，图5中弯曲工具(环形模具5与全表面模具6)与玻璃片2彼此之间具有小的距离，而实际上在弯曲期间弯曲工具5、6在它们之间挤压玻璃片2。

在玻璃片2的上侧边设置有标准的黑色网板印刷边条12，边条12在玻璃片2中心的方向上具有同样标准的渐淡的点图案(图5中仅在条12的左边标示为单个的黑色矩形)。图5中可看到槽11被布置在全表面模具6中距玻璃片2外边缘小距离处，较好是约5-20mm，槽11被显示成大体是正方型横截面的，但不局限于此，其宽度及深度较好是近似4-6mm，但分别在3-10mm范围内。

如所描述的，槽11的构造是这样的：即源自槽11的，或更精确地说源自孔10的任何光学缺陷都被网板印刷边条12所遮盖。为抽吸玻璃片2贴靠全表面模具6的模压表面，各孔10通入有选择地连接于负压源的中空抽吸腔室，或为使玻璃片2从全表面模具6脱模而通入连接于正压源的中空抽吸腔室，这在图5中仅简略地作了标示。

如同全表面模具6一样，环形模具5稍伸出玻璃片2的边缘外。根据本发明实施例的优先形式，两个弯曲工具5、6分别地被可透空气织物14及13所覆盖。

全表面模具6的织物13也有助于利用负压使空气能从全表面模具6的中心区域经槽11及各孔10快速地及均匀地被清除。织物13及14的结构及厚度的尺寸被定成这样：例如玻璃碎片的杂质颗粒可被收集以避免损伤玻璃片2的表面。

如已经描述的，借助于压弯，在从弯曲工具5、6中脱模之后，玻璃片2获得了其最终的形状-不考虑由弹性恢复力引起的任何弹性复原。由于快速冷却，需要使玻璃片2尽可能快地符合全表面模具6的模压表面(即被压弯成模压表面的形状)。这通过根据本发明的各种措施来保证。

在完成模压循环的基础上，为使已模压的零件脱模，可向各孔施加正压。这减少了为使零件从全表面模具中脱模所需的物理介入，提高了所生产零件的质量。

同时对于传统的全表面模具，为了保证玻璃片能快速地放置成贴靠全表面模具，需要大量的孔，数量级为500；利用根据本发明的至少一个槽11，所需的孔10的数量可被急剧地减少。

从质量上看，甚至仅用布置在槽11内的约40-80个孔10就已达到了极好的结果。必须在全表面模具中构建较少孔从而导致的成本节约意味着：因减少全表面模具6的生产费用而带来巨大的经济利益。

Claims (20)

1.用于弯曲玻璃片的压弯站，具有可相向移动的两个压弯工具，从而大面积的全表面模具构成一个弯曲工具，而另一个弯曲工具被构造成环形模具，从而多个孔出现在由环形模具的结构预先决定的区域内的全表面模具的模压表面中，其中至少一些所述孔布置在至少一个构造于全表面模具的模压表面中的槽内。

2.权利要求1的压弯站，其特征在于：所述各孔有选择地连接于负压源。

3.权利要求1的压弯站，其特征在于：所述各孔有选择地连接于正压源。

4.权利要求1的压弯站，其特征在于：若干个孔被至少一个槽连接在一起，所述至少一个槽构造在全表面模具的模压表面中。

5.权利要求4的压弯站，其特征在于：所述至少一个槽是周边环形槽，它将在所述槽的区域中的所述孔连接。

6.权利要求5的压弯站，其特征在于：所述槽被布置成距玻璃片外边缘约5-20mm并配置在全表面模具的表面上。

7.权利要求6的压弯站，其特征在于：设置若干个不连接在一起的槽。

8.权利要求7的压弯站，其特征在于：各槽的深度和宽度两者分别在4-6mm范围内。

9.权利要求8的压弯站，其特征在于：附加的各流动通道和各通孔设置在位于被各孔包围的区域内部的全表面模具的模压表面中。

10.权利要求9的压弯站，其特征在于：每个所述弯曲工具被至少一种可透空气织物覆盖。

11.权利要求10的压弯站，其特征在于：所述可透空气织物选自以下材料组：不锈钢，玻璃纤维，聚对苯二甲酰对苯二胺纤维，聚苯并唑纤维，石墨纤维，或它们的混合织物。

12.权利要求10的压弯站，其特征在于：所述全表面模具的模压表面被一个叠在另一个上的两种或多种织物所覆盖，从而面朝玻璃片的织物比放置于全表面模具的模压表面附近的织物具有更细的结构。

13.权利要求10的压弯站，其特征在于：所述全表面模具的模压表面仅被一种织物覆盖。

14.权利要求13的压弯站，其特征在于：面朝玻璃片的所述织物的结构和厚度适合于任何杂质颗粒的尺寸。

15.权利要求14的压弯站，其特征在于：所述全表面模具选自以下材料组：陶瓷，铝，不锈钢，含有熔凝硅石的合成物，或它们的结合物。

16.权利要求10的压弯站，其特征在于：所述弯曲工具可用电加热，用热油、热空气或其它流体进行加热。

17.具有主表面的模具，所述主表面上面具有至少一个槽，至少一个限定在其中的孔，所述孔被配置成与所述槽流体连通并有选择地连接于负压源以使材料保持在所述表面上。

18.权利要求17的模具，其特征在于：所述孔连接于正压源以使所述材料从所述表面脱模。

19.具有两个相对的模具的压弯站，第一模具具有主表面，所述主表面上面具有至少一个槽，至少一个限定在其中的孔，所述孔被配置成在流体上与所述槽连通并有选择地连接于负压源以使所述材料保持在所述表面上，因此当各模具被迫使到一起时，能使所述材料成型为零件。

20.权利要求18的模具，其特征在于：所述孔有选择连接于正压源以使所述材料从所述表面脱模。

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