TW201516009A - 折彎模具和輪廓玻璃的製造方法 - Google Patents

折彎模具和輪廓玻璃的製造方法 Download PDF

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Abstract

一種折彎模具(1),尤其是用於製造例如可應用於太陽能板的輪廓玻璃/平板玻璃或彎曲玻璃/平板玻璃,具有一個保持框(6),此保持框具有一由若干彼此接近平行的支撐肋條(4)構成的支撐結構(2),其中支撐肋條(4)在若干支承點上分別位於保持框(6)的保持管(22)上,此種折彎模具能夠以相當簡單的方式製造出大量的輪廓非常精確的輪廓玻璃或彎曲玻璃。根據本發明,支撐肋條(4)在支承點範圍相對於保持管(22)的輪廓,能夠使其從至少一個第一支承點的縱向方向看過去,可以相對於保持管(22)至少移動0.5mm、較佳是至少移動3mm、或最好是至少移動5mm的距離。

Description

折彎模具和輪廓玻璃的製造方法
本發明涉及一種折彎模具,尤其是用於以平板玻璃製造輪廓玻璃或彎曲玻璃,例如作為太陽能反光鏡的基板,具有一個保持框,此保持框具有一由若干彼此接近平行的支撐肋條構成的支撐結構,其中支撐肋條在若干支承點上分別位於保持框的保持管上。此外,本發明還涉及一種製造輪廓玻璃的方法。
有許多技術應用需要製造輪廓玻璃或彎曲玻璃,例如以平板玻璃為初始材料製造輪廓玻璃或彎曲玻璃。例如在太陽能模組、槽式太陽能發電站、或太陽能加熱設備都會用到拋物面鏡,此種拋物面鏡是以彎曲成拋物面的玻璃元件作為本體或基板。
例如可以利用加熱法以平板玻璃為初始材料製造輪廓玻璃或彎曲玻璃,這種方法是將平板玻璃加熱到可以變形的狀態,並在此狀態下與澆鑄模接觸,以使玻璃形狀轉變成所需要的輪廓。為此可使用折彎模具,此折彎模具具有使製造之玻璃體形成所需之輪廓的支撐結構。通常是將平板玻璃置於折彎模具上,並將其加熱 到具有可變形性或軟化為止。在此狀態下,平板玻璃會因為引力或重力作用而與支撐結構的表面輪廓適配,因而使玻璃在加工後具有支撐結構賦予的輪廓。
例如US 3484226及WO 2009/002158 A1均有揭示適於後用在前面提及之九造方法中的折彎模具。在這些已知的折彎模具中,賦予輪廓玻璃所需之輪廓的支撐結構是由若干彼此接近平行的支撐肋條構成,這些支撐肋條的上緣是根據玻璃體要形成的輪廓而成形。支撐肋條彼隔一適當的距離,因此支撐肋條能夠一起將所形成的變形的玻璃體支撐住,並透過其上緣定義的面決定彎曲玻璃形成的輪廓。
在製造太陽能模組或太陽能加熱設備用的彎曲玻璃或輪廓玻璃時,能夠以非常高的輪廓精確度製造出大量的玻璃元件是非常重要的。在太陽能加熱設備中,以玻璃元件製成的反光鏡元件的輪廓精確性及定位對於整個設備的效率具有決定性的影響,其中只要有很小精確性誤差或校正錯誤,就可能對整個設備的效率造成很大的影響。
本發明的目的是提出一種如前面所述的折彎模具,這種折彎模具要能夠以相當簡單的方式製造出大量的輪廓非常精確的輪廓玻璃或彎曲玻璃。此外,本發明還要提出一種製造玻璃的方法。
為製造出這種折彎模具,本發明建議,支撐肋條在支承點範圍相對於保持管的輪廓,能夠使其從至 少一支承點的縱向方向看過去,可以相對於保持管至少移動0.5mm、較佳是至少移動3mm、或最好是至少移動5mm的距離。
本發明的出發點是為了以高精密度大量製造輪廓玻璃,而所使用的折彎模具要能夠與製程特性密切配合。尤其是要考慮到,在製程中折彎模具及定位在其上的玻璃體必須經過加熱循環,其中在將初始玻璃(尤其南玻璃板)裝載到折彎模具上之後,折彎模具及整片玻璃板都會被加熱到高於玻璃的軟化溫度。待軟化的玻璃經過因重力造成的變形,同時玻璃體因支撐結構的輪廓形成所需要的輪廓,接著使折彎模具及已輪廓化的玻璃冷卻,然後就可以將玻璃取出。接下來折彎模具就可以用於下一個玻璃體的輪廓形成製程。
因為製程的關系,折彎模具會一次又一次不斷經歷溫度變化很大的加熱循環。為了避免各元件及折彎模具的構件的熱膨脹影響玻璃的輪廓形成,應將折彎模具以無應力的方式固定在各元件之間。尤其是在支承點上及兩端分別位於一保持管上以產生支撐作用的支撐肋條,至少能夠在一個支承點上沿著自身的縱向方向移動及/或具有足夠的間隙。當支撐肋條在縱向方向產生熱膨脹或收縮時,其自由端可相對於保持框移動,這樣就可以避免因支撐肋條與保持框的熱膨脹量不同導致應力過大。
為了達到這個作用,支撐肋條至少能夠在一個支承點上沿著自身的縱向方向相對於其對應的保持管 移動足夠的距離,因此能夠在這個點上抵銷因加熱造成的長度變化。這種折彎模具的常見尺寸而言,至少0.5mm通常可被視為適當且足夠的可移動性,可移動性的大小主要是由所選擇的材料、尺寸設計、以及預定的製程及製程溫度等因素決定,當然也可以為可移動性設定其他的最小值,以滿足「足夠的可移動性」的要求。
可以將支撐肋條設計成是以一支承面置於一保持管上。根據一種有利的改良方式,在採用這種構造方式時,為了以特別有利的方式實現在至少一個支承點的可移動性的設計,支撐肋條之置於保持管上的支承面在支撐肋條的縱向方向上向內或是在朝相鄰支承點的方向上,高出保持管一段足夠的距離,這樣在預定的溫度變化範圍內,可以確保支撐肋條相對於保持管具有所需要的可移動性。支撐肋條的尺寸及相對於保持管的輪廓較佳是在每一個支撐條的至少一個支承點上,支承面在朝相鄰支承點之方向上的平面長度超出相應之保持管的接觸範圍(尤其是向內)至少0.5mm、較佳是至少1mm、或最好是至少3mm。
此處所謂的「平面長度」是指支承面在相應之支撐肋條的縱向方向上的長度,支承面在這個長度內基本上是平面的,同時在折彎模具安裝好時,支承面以這個長度於冷卻狀態下置於相應之保持管上。這個長度應超出置於保持管上的支承面與保持管之接觸範圍至少0.5mm、較佳是至少1mm、或最好是至少3mm。這樣支撐肋條在支承點上就可以沿著自身的縱向方向相對於保 持管至少移動以上提及的距離,而不會造成保持管的高度改變或是影響到支撐肋條的移動。
一種很有利的方式是另外使支撐肋條在其縱向方向上被固定在另一個支承點上。為此支撐肋條在支承點的範圍相對於保持管的輪廓較佳是使其在至少另一個支承點上,在其縱向方向上相對於保持管)能夠移動的距離小於在第一支承點上能夠的移動距離、較佳是最多不超過在第一支承點上能夠的移動距離的一半、或最好是最多不超過五分之一。在一個這樣的固定點上,支撐肋條的輪廓使其相對於保持管能夠移動的距離小於5mm、較佳是小於1mm、或最好是小於0.5mm。為了在這種有利的實施方式中為所有的支撐肋條形成一共同的固定位置,以便在對因加熱造成的長度改變作出反應時,確保輪廓保持一致,這些作為所有支撐肋條之固定點的支承點較佳是配屬於同一保持管。
為了透過將支撐肋條置於保持管上使折彎模具的安裝變得特別容易,較佳是將支撐肋條的支承面的「自由」端製作成開放式,也就是沒有一將支撐肋條向外限制住的固定邊緣。支撐肋條在保持管內較佳是具有一固定邊緣,這個固定邊緣在置於保持框內的支撐肋條中,相對於保持管至少間隔若干mm(較佳是3mm)。透過這個向內或朝相鄰支承面定義支承面超出保持管之高度的間隔可以確保,即使因加熱造成支撐肋條相對於保持框的長度發生改變,固定邊緣仍能夠不受阻礙的移動到保持管,而且不會使支撐肋條被過度張拉或變形。
舉例而言,一件令人訝異的事是,當折彎模具的長度為1.7mm,在加熱循環(也就是通過加熱爐)期間,支撐肋條在未固定的支承點上最多移動約3mm,而且不論是在正向(加熱)或反向(冷卻)上的移動量都是大樣。這個效應的原因是支撐肋條能夠比帶有保持管的保持框更快跟上溫度變化。
可以將支撐肋條設計成兩端均具有一足夠尺寸的支承面,在安裝好的狀態下,這兩個支承面相對於保持管均具有一定程度的可移動性。根據一種很有利的實施方式,為了能夠以很簡單的方式將支撐肋條非常精確的安裝到保持框內,一種很有的方式是使支撐肋條在一個支承點上被固定在縱向方向上,而在另一個或其他的支承點上則對相應之保持管具有前面提及的「足夠的可移動性」。
為了實現這種設計,一種有利的方式是支承面的輪廓在尺寸及形狀上均與相應之保持管的斷面輪廓配合,以避免置於保持管上的支撐肋條因輪廓的關係在其縱向方向(不考慮製造公差)上移動。根據一種特別有利的實施方式,在支撐肋條的一個終端及/或一個支承點上是以「嚙合系統」的方式帶有一個形成輪廓的支承面。較佳是將支承面製作成與相應之保持管的斷面輪廓配合,且其淨寬略大於相應之保持管的寬度,例如大約0.05mm至0.2mm,或最好是大約0.1mm。
支承面可以透過前面的尺寸及淨寬與保持管配合。一種有利的方式是使支承面的輪廓也能夠與保持 管的斷面配合。例如,保持管的斷面為圓形,則相應的支承面的斷面可以是半圓形。反之,如果保持管的斷面為矩形,則相應的支承面的較佳是具有由直線構成的輪廓,而且兩端都有固定邊緣,其中支承面的長度略大於之保持管的寬度。如果保持管的斷面為三角形,則支承面可以具有三角形斷面輪廓,並具有兩個在頂點會合的側壁。在這種情況下,三角形輪廓的寬度也可以是略小於保持管的寬度,但仍能產生足夠的固定作用。支承面與邊緣共同構成一鉤形或U形輪廓,這樣的輪廓使相應的支撐肋條能夠在相應的保持管的範圍(尤其是終端面)被懸掛在相應的保持管上。透過這種配置方式,可以在支撐肋條的縱向方向上定義支撐肋條相對於保持框的一固定點。
為了能夠達到特別可靠的位置固定及避免過度張拉,根據另一種有利的實施方式,支承點的輪廓雖然與保持管的輪廓相似,但是其較上面的部分會逐漸變窄,例如呈圓錐形或橢圓形。這樣做的優點是,支撐肋條是整個置於支承面的最高點上,因此保持管是以自動對中心的方式被導入這個位置。
根據前面提及的配置方式,支撐肋條的另一個終端或另一個支承點具有前面提及的相對於保持框的「自由」支承面,因加熱造成的長度變化只會使支撐肋條的「自由」終端相對於保持框移動,其中支撐肋條的「固定」的終端或「固定的支承點」相對於保持框的位置則保持不變。如果要安裝多個彼此平行的支撐肋條, 則所有支撐肋條在一個共同的第一保持管上的固定定位,可使因加熱造成的支撐肋條長度改變不會影響支撐肋條相對於彼此的定位。也就是說,因加熱造成的長度改變對所有的支撐肋條均造成相同的影響,同時折彎模具在整個寬度上的熱膨脹是均勻的。透過這種方式可以使玻璃體的輪廓形成受到的干擾效應保持在非常小的程度。
較佳是將支撐肋條製作成金屬支承板,而且最好是以鋼板製成,其中支撐肋條的厚度是1至3mm、1.5至2.5mm、或最好是2mm左右。
另一種有利的實施方式是將支撐肋條製作成帶孔金屬板。這種實施方式除了能夠可靠的保持輪廓外,還可以節省製作支撐肋條的材料。這樣做有助於減少受加熱循環之影響的質量。此外,金屬板上的孔洞有助於氣流的流動,因此在玻璃的加工過程中,有助於在加熱及冷卻時與加熱爐周圍的氣體產生較佳的熱交換作用。孔洞所佔的面積比在5和50%之間,較佳是在15和30%之間。
較佳是將支撐肋條以彼此相距30至100mm或最好是彼此相距約60mm的方式設置在保持框內,而且最好是以「翻倒」的方式設置。相鄰支撐肋條的間距最好是與要製造之玻璃的輪廓配合。一種特別有利的方式是所有的支撐肋條彼此都相隔相同的間距。另一種替代方式是相鄰支撐肋條的間距是有變化的,這種方式對形成雙重彎曲輪廓特別有利,也就是輪廓玻璃不只在支 撐肋條的縱向方向形成支撐肋條的上緣賦予的輪廓,而是在垂直於支撐肋條的方向也會彎曲。在這種方式中,相鄰支撐肋條的間距較佳是與要製作之輪廓玻璃的局部彎曲配合。
在將折彎模具應用於製作太陽能技術用的輪廓玻璃時,一種有利的方式是將支撐肋條的上緣的形式及輪廓製作適於由支撐肋條整體構成的支撐結構的表面賦予玻璃要形成的輪廓。例如也可以製作出雙重彎曲的玻璃體,也就是在x及y方向都有彎曲的玻璃體,而且這兩個彎曲可以是彼此不同或甚至是彼此對立的彎曲。但較佳是將折彎模具製作成用於製作太陽能加熱設備用的輪廓玻璃。這種設備是以許多鏡子單元組成拋物面槽,也就是沿著其縱向方向擴展並帶有拋物面形斷面的槽。個別的鏡子單元為每一個拋物面分支構成一個拋物面段,其中常見的系統配置方式是由4個鏡子單元構成一個拋物面。一種有利的方式是將支撐肋條的上緣製作成與拋物面段配合的形狀。整個拋物面槽結構包括多個支撐結構具有不同表面的折彎模具,並共同構成組成拋物面槽所需的所有元件。
一種有利的方式是將支撐肋條的上緣製作成帶有棱角,其中棱角的基本對角線長度是0.1至0.5mm,或最好是約0.2mm。
一種有利的實施方式是將支撐肋條與保持框的連接及保持框本身都製作成能夠避免熱感應造成應力過大的形式。為此較佳是承載支撐肋條的保持管是以可 移動的方式(尤其是避免使用機械式的固定連接)設置在底框的相應元件上。為此較佳是設置若干支柱,這些支柱僅與保持管的一個元件(底框)固定連接,例如焊接固定。支柱也可以與保持管焊接在一起,而僅是以能夠鬆開的方式置於底框上,但較佳是將支柱固定在保持框的底框上,同時保持管以可鬆開的方式置於支柱上。透過這種構造方式可以確保,即使個別元件或組件因熱感應導致長度改變,保持管本身也不會產生機械應力。為了將保持管定位,可以將側板固定在底框上,以防止保持管在其縱向方向上發生過大的移動。可以將側板製作的很薄,使其具有足夠的撓性,以防止保持管因加熱導致長度改變,其中保持管基本上仍是保持在原來的位置。
另一種有利的實施方式是設置對角桿強化保持框的底框,因此即使是在製造過程中,也能夠將底框因熱應力的作用產生的形狀改變保持在很小的程度。
可以將承載支撐肋條的保持管製作成任何形狀,例如製作成圓管。但是為了向支撐肋條的支承面提供很好的接觸面,以提高力學穩定性,較佳是將保持管製作成矩形管,而且斷面尺寸大約是60mm x 30mm(高度x寬度)。
為了使支撐肋條非常可靠的保持在設定的方向上(尤其是翻倒),另一種有利的實施方式是設置側面導引件,以支撐支撐肋條。一種很有利的方式是將固定支架固定在保持管上,其作用是作為支撐肋條的側面支撐。根據一種替代方式,固定支架是固定在分開的支架 支承管上。透過這種方式可以避免在固定或焊接固定支架時,固定支架產生熱應力或是被彎曲導入保持管內。為了在這兩種方式中都能夠將支撐肋條適當的固定在所需要的方向上,較佳是將固定支架以彼此相距一配合支撐肋條之間距的方式設置在保持管上,其中這個間距較佳是比支撐肋條的厚度大約1mm。
為了確保支撐肋條受到特別有利且可靠的側向支撐,固定支架的高度較佳是至少相當於支撐肋條的一半高度,且最高可以等於支撐肋條的整個高度。根據一種有利的方式,固定支架是以金屬線(最好是鋼絲)製成,金屬線之直徑在2和10mm之間,或最好是大約5mm。
可以將固定支架製作成具有直線及垂直方向的側壁,因此兩個相鄰固定支架之間用於容納支撐肋條的自由缺口具有基本上保持不變的淨寬。一種替代方式是將固定支架製作成具有直線但略微傾斜方向的側壁,因此位於固定支架之間的缺口的形狀為圓錐形,或是將固定支架輪廓化,其中兩個相鄰固定支架之間在張開的終端的淨寬大於在底部區的淨寬,此處所稱的底部區是指固定支架被固定在保持管上的區域。這樣在相鄰固定支架之間的缺口的淨寬會朝保持管的方向逐漸變小,因此很容易將側面受到可靠固定的支撐肋條放入固定支架之間。此外,這樣還可以確保在製造過程中(主要是經由加熱及/或冷卻),可以在玻璃沒有相對於支撐肋條的上緣產生橫向移動的情況下,改變玻璃尺寸。為此另一種有利的實施方式是將固定支架輪廓化,也裝是擴大固定 支架之間的缺口的淨寬,以便在朝自由終端的方向產生側向的可移動性(主要是透過支撐肋條的翻倒)。
本發明提出的製造輪廓玻璃的方法是將初始玻璃體(尤其是平板玻璃)造於一如前面所述的折彎模具上,然後與折彎模具一起被加熱到高於玻璃之軟化溫度的溫度。
對製作應用於太陽能加熱設備或槽式太陽能發電站之反射鏡單元的基板而言,精確的形成玻璃單元的輪廓是非常重要的,因為在拋物面槽的斷面上組合好的玻璃單元需具備非常精確的拋物面形狀,才能達到很高太陽能發電效率。因此較佳是使玻璃的縱斷面具有一額定拋物面段的輪廓,其中拋物面段的拋物面參數是按照其在拋物面槽中的預定位置選定的。但是為了能夠非常精確的製造出這個額定拋物面段,應以適當的方式將製造上的不精確性及誤差考慮進去。一個令人訝異的發現是可以用非常容易且可靠的方式達到這個目的,也就是以「偏移定位」的方式將初始玻璃體定位於折彎模具的支撐肋條上,使支撐肋條在支承區域形成一實際拋物面段,其中實際拋物面段在拋物面的x方向相對於額定拋物面段移動一事先設定的偏移量。
利用這種「偏移」或超前,可以簡單的透過位置的移動修正製造誤差。在選擇折彎模具及支撐肋條之上緣的彎曲度時就可以將偏移或超前考慮進去;但是也可以事後再修正折彎模具上的初始玻璃體的定位,以抵銷很小的誤差,而且無需為此製造新的模具。根據玻 璃體及折彎模具的常見尺寸,較佳是選擇20cm至30cm,或最好是大約23cm的偏移量。
這個偏移量是根據常見的反射鏡尺寸(例如1.7m x 1.7m)選擇。尤其是4個額定段構成一個拋物面,其中折彎模具的段是向「內」移動,也就是朝拋物面的頂點移動,因此兩個位於內部的段會「重疊」。偏移量可以大到支撐肋條因為偏移的關係不再將實際段整個包含在內。在此情況下,支撐肋條相對很小的超高僅用於容納處於未彎曲狀態的平板玻璃(此時平板玻璃的寬度略大於彎曲狀態時的寬度),以及使過程控制將偏移量的修正降到最小。
本發明的優點是透過支撐肋條之支承面相對於承載支撐肋條之保持管的適當的尺寸,使支撐肋條在製造玻璃的過程中因加熱造成的長度改變能夠被系統適當的吸收,而不會將過大的應力引入支撐肋條。這樣就可以將製造過程中,因加熱循環造成支撐肋條的長度改變對玻璃輪廓的改變控制在很小的程度。尤其是透過支撐肋條的至少一終端相對於保持管在支撐肋條之縱向方向上的可移動性可以確保,即使支撐肋條相對於保持框因加熱發生長度改變,透過支撐肋條之上緣賦予玻璃的輪廓也可以保持不變,不會受出現的過大應力的影響。因此即使折彎模具處理數量相當多的玻璃及經歷非常多次的加熱循環,仍能夠使製造出的玻璃具有非常精確的輪廓。
1‧‧‧折彎模具
2‧‧‧支撐結構
4‧‧‧支撐肋條
6‧‧‧保持框
8‧‧‧上緣
10‧‧‧矩形管
12‧‧‧底框
14‧‧‧對角桿
16‧‧‧縱向桿
18‧‧‧橫桿
20‧‧‧支柱
22、24‧‧‧保持管
26‧‧‧側板
30‧‧‧最低點
32、34‧‧‧支承面
36、38、40‧‧‧固定邊緣
42‧‧‧支架支承管
50‧‧‧固定支架
以下將配合圖式對本發明的一個實施例作詳細的說明。其中:第1圖:製造輪廓玻璃或彎曲玻璃用的折彎模具。
第2圖:如第1圖之折彎模具的保持框。
第3圖:如第1圖之折彎模具的支撐肋條的側視圖。
第4圖:第3圖的一個剖面圖。
在所有圖式中,相同的元件均以相同的元件符號標示。
第1圖的折彎模具1是用於以平板玻璃製造輪廓玻璃或彎曲玻璃。輪廓玻璃主要應用於太陽能技術裝置,例如太陽能加熱設備。
折彎模具1具有一由多個彼此接近平行的支撐肋條4構成的支撐結構2。在本實施例中以相當薄的鋼板(鋼板厚度約2mm)製成的支撐肋條4是以翻倒的方式設置在一個保持框6中。支撐肋條4組裝好後,方向朝上的上緣8具有拋物面形的輪廓,因此所有的上緣8共同構成一承載玻璃用的支承面,並由此支承面賦予玻璃輪廓。
製造輪廓玻璃的方式是將平板玻璃由上方置於折彎模具1上,然後將折彎模具1與平板玻璃一起加熱到高於玻璃之軟化溫度的溫度。當溫度超過軟化溫度後,玻璃會因為重力作用的關係緊靠在支撐肋條4之上緣8定義的表面輪廓上。待冷卻之後,玻璃就會具有這個輪廓。
即使經歷許多次製造循環,折彎模具1透過支撐肋條4的上緣8形成的輪廓仍能夠一直保持非常好的精確性。
如第2圖所示,保持框6是由多個段落組成,為了簡化圖式,第2圖並未將支撐肋條4繪出。保持框6包含一由多個矩形管10(當然也可以是圓形管或其他適當的管子)構成的矩形底框12。為了使底框12具有很好的形狀穩定性,底框12具有若干根對角桿14、一根縱向桿16及一根橫桿18;當然必要時還可以配備更多根桿子以強化底框12。在底框12(尤其是矩形管10)上有焊接若干支柱20,其作用是支撐承載支撐肋條4用的保持管22。在本實施例中,保持管22是矩形管,其斷面尺寸約60mm x 30mm(高度x寬度),壁厚約2mm。保持管22是以可以移動的方式被置於支柱20上,也就是並未被固定在支柱20上。這樣可以確保在製造過程中,保持框6的底部區所處的溫度可以不同於頂部區所處的溫度,以避免因元件的長度改變產生的過大應力被引入保持管22。
在橫桿18的範圍也有設置一根承載支撐肋條4用的保持管24。
保持框6的由底框22構成的底部區及由保持管22構成的頂部區是經由固定在底框12上的彈性側板26連接在一起。側板26的另一個作用是將保持管22側面固定。在本實施例中,側板26是以厚度2mm的帶孔鋼板製成,其中側板26朝上從保持框6的頂部區向外伸 出的部分具有部分屏障的作用。孔洞所佔的面積比在15至30%之間。可以透過適當的尺寸,尤其是透過適當的選擇孔洞所佔的面積比及鋼板厚度,適當的調整系統的熱惰性,以避免在製造輪廓玻璃的過程中玻璃邊緣部分冷卻速度過快,導致玻璃破裂。
第3圖顯示支撐肋條4的側視圖。從第3圖可以清楚的看出,支撐肋條4的上緣8具有拋物面形的輪廓,其中從支撐肋條4的縱向方向看過去,拋物線的最低點30大約位於中間位置。因此設置在保持框6內的支撐肋條4可以構成一基本上對稱於中間位置的配置,這種配置方式使位於保持框6內的支撐肋條4可以保持一基本上水平的方向。因此無需另外使用其他的固定件就可以從上面將待加工的平板玻璃置於支撐肋條4上。在冷卻時,這種固定件有可能導致玻璃扭曲變形或破裂,因此這種無固定件的方式是特別有利的。支撐肋條4的長度應比玻璃的膨脹量更大一些。因此在成型時可以對定位進行必要的修正,也就是透過玻璃沿著支撐肋條4之上緣8的移動修正定位誤差。
為了能夠被置於保持管22上,支撐肋條4在若干支承點上(本實施例是在終端上)具有支承面32、34。固定邊緣36、38從兩邊構成支撐肋條4的第一終端或第一支承點上的支承面32的邊界。支承面32的輪廓與相應之保持管22的斷面形狀適配,且其形成的U形造型使支撐肋條4的這個終端可以嚙合在相應的保持管22上。這樣做是為了經由固定邊緣36、38將支撐肋條4相 對於保持管22的局部定位固定住,以確保透過嚙合使支撐肋條4在縱向方向上相對於保持框6的可重複形成的空間定位。為了使空間定位達到足夠的精確度,固定邊緣36、38定義的支承面32的長度及支承面32的輪廓的淨寬應略大於相應之保持管22的寬度(本實施例是大0.1mm)。這樣就可以透過嚙合以相當簡單的方式將支撐肋條4組裝到保持管22上,而且能夠確保具有足夠的精確的側面固定。
與此相反,位於支撐肋條4的另一終端上的支承面34是開放的。支承面34的範圍向內被另一固定邊緣40限制住,其中支承面34的長度及固定邊緣40的定位應使置於相應的保持管22上的支承面34在支撐肋條4因加熱造成長度改變時,能夠在其終端部分產生相對於保持管22的移動。以上提及的組件的尺寸應使置於相應的保持管22上的支承面34在冷卻狀態下,固定邊緣40與相應的保持管40相距足夠的間距(本實例為3mm),也就是說,固定邊緣40及相應之保持管22的外之間的缺口42大約是3mm。在本實施例中,支承面34在支撐肋條4的這個支承點上超出相應的保持管22向內延伸或是朝相鄰的支承點延伸3mm,也就是說,支承面34對保持管22的超出量為3mm。這個超出量(如果前面提及的元件的尺寸與本實施不同,當然也可以選擇不同的超出量)可以確保支撐肋條4因加熱造成的長度改變不會產生影響上緣的輪廓形成的過大應力。
透過第3圖的實施例,也就是支撐肋條4的 第一終端可以與相應的保持管22嚙合且具有支承面32,同時支撐肋條4的另一個終端具有開放的支承面34,可以確保所有的支撐肋條4在其空間定位中被固定在一根共同的保持管22上,同時因加熱造成的長度改變會使所有的支撐肋條4在支承面34範圍的「自由」終端產生相應的移動。這樣就可以將熱膨脹對不同的支撐肋條4造成的不同影響的干擾效應控制在很小的程度。
和側板26類似,支撐肋條4也是以厚度約2mm的帶孔鋼板(較佳是耐熱鋼板,例如V2A)製成,而且在整個長度上都具有相同的高度。
支撐肋條4的上緣8有一個傾斜30至60度的面(本實施例為45度),以及一條長度0.1mm至0.5mm的基本對角線(本實施例為0.2mm)。此外,上緣8及支承面32、34都經過拋光處理。
第4圖顯示支撐肋條4的支承面32的終端區的放大圖。從第4圖可以看出,固定邊緣36、38在出口區是傾斜的,在本實施例中,傾斜角40大約是5度。這種設計方式的優點是組裝時有利於支撐肋條4與保持管22的嚙合。
從第1圖可以看出,支撐肋條4是以基本上彼此平行的方式設置於保持框6內,其中支撐肋條4的支承面32、34置於相應的保持管22上。為了製造輪廓玻璃,支撐肋條4是以彼此間隔約60mm的方式排列。位於側面終端區最外面的支撐肋條4與側板26的距離約為30mm。
折彎模具1在側面方向上的尺寸使待加工的平板玻璃在置於折彎模具1上時,位於最外面的支撐肋條4向外伸出約15mm。這種尺寸設計可以避免位於最外面的支撐肋條4與相鄰的支撐肋條4或側板26鉤在一起(如果玻璃邊緣與相鄰的支撐肋條4或側板26之間的距離過短,就有可能發生這種情況),以及確保很高的彎曲精確度(如果距離過長,可能會不利於彎曲精確度)。
從第2圖可以看出,固定支架50固定在分開的支架支承管42上,以提供支撐肋條4側面支撐。一種替代方式是將固定支架50直接設置在保持管22、24上。固定支架50彼此相鄰且其間形成缺口,其中相鄰之固定支架50之間的缺口的寬度略大於支撐肋條4的厚度。由於缺口寬度比支撐肋條4的厚度大約1至2mm,因此即使在側面支撐很可靠的情況下,支撐肋條4因為熱膨脹的關係仍可不受阻礙的相對於保持管22、24及固定支架50移動,而不會被鉤住。這樣也可以可靠的避免因長度改變導致熱感應產生的應力被導入支撐肋條4。
固定支架50的高度約相當支撐肋條4之高度的75%。
在本實施例中,固定支架50是以直徑5mm的鋼絲製成,當然也可以用其他的材料製造固定支架50。固定支架50的圓形斷面可以使其與支撐肋條4的接觸面積保持在很小的程度。一種替代方式是將固定支架50的斷面製作成矩形或其他形狀。但是接觸面積變大,例如斷面為矩形的固定支架50會使接觸面積變大,可能 導致固定支架50將支撐肋條4鉤住,並因熱膨脹或收縮導致支撐肋條4相對於固定支架50的定位移動,因此斷面為圓形的固定支架50是較有利的。
將固定支架50的斷面製作成圓形,可使支撐肋條與固定支架的表面在接觸區形成切向接觸。這樣就可以進一步降低支撐肋條與固定支架在彼此相對移動時發生鉤住的危險。
為了建構出經過多次形成輪廓之製造循環仍能繼續使用的系統,故將支撐肋條4按照編號順序以成套或成組的方式使,因此在更換支撐肋條組時(例如改變輪廓玻璃的形狀時),可以將使用過的支撐肋條組再度懸掛到保持框6內。要將支撐肋條4輪廓化或銑,也是以成套的方式按照之後要應用於折彎模具有順序進行。
1‧‧‧折彎模具
2‧‧‧支撐結構
4‧‧‧支撐肋條
6‧‧‧保持框
8‧‧‧上緣
10‧‧‧矩形管
12‧‧‧底框
20‧‧‧支柱
22‧‧‧保持管
26‧‧‧側板
34‧‧‧支承面

Claims (19)

  1. 一種折彎模具(1),尤其是用於製造輪廓玻璃或彎曲玻璃,具有一個保持框(6),此保持框具有一由若干彼此接近平行的支撐肋條(4)構成的支撐結構(2),其中支撐肋條(4)在若干支承點上分別位於保持框(6)的保持管(22)上,其中支撐肋條(4)在支承點範圍相對於保持管(22)的輪廓,能夠使其從至少一個第一支承點的縱向方向看過去,可以相對於保持管(22)至少移動0.5mm、較佳是至少移動3mm、或最好是至少移動5mm的距離。
  2. 如請求項1的折彎模具(1),其中支撐肋條(4)在支承點範圍相對於保持管(22)的輪廓,支撐肋條在支承點的範圍的輪廓使其在至少另一個支承點上,在其縱向方向上相對於保持管(22)能夠移動的距離小於在一個第一支承點上能夠的移動距離、較佳是最多不超過在一個第一支承點上能夠的移動距離的一半、或最好是最多不超過五分之一。
  3. 如請求項2的折彎模具(1),其中作為所有支撐肋條(4)之固定點的其他支承點均配屬於同一個保持管(22)。
  4. 如請求項1至3中任一項的折彎模具(1),其中支承肋條(4)以一個支承面(32、34)置於相應之保持管(22)上,其中在每一支撐肋條(4)的至少一個支承點上,相應之支承面(34)的淨寬於相應之保持管的寬度至少0.5mm,或最好是至少1mm。
  5. 如請求項4的折彎模具(1),其中在支承點的一範圍,較佳是在每一個支撐肋條(4)的一個終端相應之支承面(32)的輪廓均與相應之保持管(22)的斷面輪廓配合,且其淨寬略大於相應之保持管(22)的寬度,也就是大約0.05至0.2mm,或最好是大約0.1mm。
  6. 如請求項1至5項中任一項的折彎模具(1),其中支撐肋條(4)是金屬支承板,而且最好是以鋼板製成,其厚度為1至3mm、1.5至2.5mm、或最好是2mm左右。
  7. 如請求項1至6項中任一項的折彎模具(1),其中支撐肋條(4)是帶孔金屬板,其中孔洞所佔的面積比在5和50%之間,較佳是在15至30%之間。
  8. 如請求項1至7項中任一項的折彎模具(1),其中支撐肋條(4)彼此相距30至100mm,最好是彼此相距約60mm。
  9. 如請求項1至8項中任一項的折彎模具(1),其中支撐肋條(4)的上緣(8)被製作成拋物面段的形狀。
  10. 如請求項1至9項中任一項的折彎模具(1),其中支撐肋條(4)的上緣(8)帶有棱角,且棱角的基本對角線長度大約是0.2mm。
  11. 如請求項1至10項中任一項的折彎模具(1),其中承載支撐肋條(4)的保持管(22)以可移動的方式設置在若干個固定在保持框(6)之底框(12)上的支柱(20)上。
  12. 如請求項11的折彎模具(1),其中設置若干對角桿(14)強化底框(12)。
  13. 如請求項1至12項中任一項的折彎模具(1),其中固定管(22)是矩形管,其斷面尺寸大約是60mm x 30mm。
  14. 如請求項1至13項中任一項的折彎模具(1),其中支撐肋條(4)被固定在保持管(22)或分開的支架支承管(42)上的固定支架(50)從側面支撐住。
  15. 如請求項14的折彎模具(1),其中固定支架(50)的高度至少相當於支撐肋條(4)的一半高度,最高可以等於支撐肋條(4)的整個高度。
  16. 如請求項14或15的折彎模具(1),其中固定支架是以金屬線製成,較佳是以鋼絲製成,金屬線之直徑在2和10mm之間,或最好是大約5mm。
  17. 一種製造輪廓玻璃的方法,其中將初始玻璃體,尤其是平板玻璃,置於一如請求項1至16項中任一項的折彎模具(1)上,然後與折彎模具(1)一起被加熱到高於玻璃之軟化溫度的溫度。
  18. 如請求項17的方法,其中將玻璃製作成在縱斷面上具有一額定拋物面段的輪廓,同時將玻璃定位於折彎模具(1)的支撐肋條(4)上,使支撐肋條(4)在支承區域形成一實際拋物面段,其中實際拋物面段在拋物面的x方向相對於額定拋物面段移動一事先設定的偏移量。
  19. 如請求項18的方法,其中所選擇的偏移量在20cm至30cm之間,或最好是大約23cm。
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