專利名稱：板玻璃或類似的玻璃陶瓷部件的局部成形方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及板玻璃或類似的玻璃陶瓷部件的局部成形方法。
本發(fā)明還涉及實施該方法的裝置。
經(jīng)過初加工的板玻璃(無論成片狀還是成連續(xù)帶狀)或者相應(yīng)成形的玻璃陶瓷部件經(jīng)常必須根據(jù)各自的應(yīng)用目的進行局部成形。例如，孔邊緣的卷邊、外邊緣的卷邊或者在玻璃桌面、玻璃門或者玻璃陶瓷灶面中切槽或者制凸起都需要這樣的成形。
在實際生活中，為此采用了各種不同的成形方法，其中根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的成形是通過利用自重下沉、壓縮、沖壓或者真空拉伸獲得的。
利用自重下沉的方法的主要缺點是變形率小并且有限地形成了特別尖銳的形狀或小半徑。
壓縮和沖壓方法的主要缺點是，玻璃或者玻璃陶瓷部件的兩側(cè)面都與成形材料接觸并隨之在其面上出現(xiàn)了質(zhì)量下降。
最后，真空拉伸的缺點是，玻璃或者玻璃陶瓷部件的包圍變形區(qū)的邊緣必須形狀匹配地接觸，以便在變形開始時不出現(xiàn)真空損失。通常，這種方法僅適用于抽吸在邊緣平直的模板的凹槽中的軟化玻璃或玻璃陶瓷材料。
DE 2528421A1公開了一種用于制造電子管且特別是顯象器件的玻璃體的方法及其所屬裝置。在這種方法中，一塊基本平整的玻璃板作為原始產(chǎn)品(半成品)地在其邊緣上由一個夾具支承著，借助燃燒器將其加熱到玻璃軟化點以上，然后借助一個相應(yīng)成形的沖頭進行成形。在這里，夾具一般是如此構(gòu)成的，即在玻璃板下的空腔中能產(chǎn)生過壓或負壓，由此可對玻璃板的成形過程施加附加影響。最后，這篇文獻中對在負壓情況下的真空拉伸進行了具體描述。
然而，這種已知的方法并沒有被用在板玻璃或者類似的玻璃陶瓷部件的局部成形中。
本發(fā)明的任務(wù)是如此實施上述方法并如此構(gòu)成所屬裝置，即只通過一側(cè)的工具接觸就可以靈活地在板玻璃或者相應(yīng)的玻璃陶瓷部件中形成本身特性復(fù)雜的凹凸輪廓。
根據(jù)本發(fā)明的板玻璃或者類似的玻璃陶瓷部件的局部成形方法，獲得了上述任務(wù)的解決方案，本發(fā)明方法具有如下步驟-把板玻璃或者玻璃陶瓷部件完全平放在一個在成形范圍內(nèi)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況下，在底座下面的空腔中形成負壓，-在成形范圍內(nèi)對板玻璃或者陶瓷部件進行局部加熱，直到玻璃或者玻璃陶瓷軟化，-在承受底座下空腔的負壓的同時，在成形孔中的成形沖頭以預(yù)定行程從下方移向已放好的板玻璃或者玻璃陶瓷，-對通過成形沖頭和負壓產(chǎn)生的變形部進行冷卻，-從已凝固的變形區(qū)內(nèi)回撤成形沖頭，-對已局部成形的板玻璃或者玻璃陶瓷部件進行脫模。
在設(shè)備方面，上述任務(wù)是通過具有下述部件的裝置完成的-一塊平坦連續(xù)的底座板，它用于全面支承要局部成形的板玻璃或類似的玻璃陶瓷部件，該底座板設(shè)置在一個不透氣的空腔上方并且在局部具有至少一個成形孔，-各自一個成形沖頭，該成形沖頭以預(yù)定的環(huán)狀間隙如此容納在成形孔內(nèi)，即在初始狀態(tài)下，它與底座板的上表面平齊地被安置在一個套環(huán)上并且可以任意高地上移，-一臺在不透氣的空腔內(nèi)產(chǎn)生負壓的抽真空裝置，-在成形過程前在孔范圍內(nèi)局部加熱安置好的玻璃件/玻璃陶瓷部件的加熱裝置，-使玻璃件/玻璃陶瓷部件脫模的裝置。
本發(fā)明的措施不僅能夠通過真空拉伸在凹槽處形成凹形輪廓，而且同時只在各下側(cè)工具的接觸部上形成具有小半徑和復(fù)雜輪廓的凸形輪廓。
通過此方法的一個設(shè)計方案，得到了一種快速而有效的加熱方式，在該方法中，局部加熱是通過IR光源或者氣焊槍完成的。
通過實施本方法，可以獲得與原輪廓完全一致的成形，在實施本方法時，一直進行局部加熱，直到達到小于106dPa·s的玻璃件或玻璃陶瓷材料的粘度。
由于很易于結(jié)晶，所以在用于玻璃陶瓷的原始玻璃中采用了加熱時間間隔小于30秒的方法。
為了獲得短的工藝時間，擬定了這樣一種設(shè)計方案，即用吹風(fēng)來支持變形區(qū)的冷卻。
為保證局部成形的玻璃件/玻璃陶瓷部件順利脫模，實施這樣一種方法，即提升銷升起以便脫模和/或使其承受壓縮空氣。
在本發(fā)明的裝置方面，以下設(shè)計方案也是可行的。
為了獲得盡可能長的使用壽命而采用了這樣的裝置，其中平坦的底座板和成形沖頭由耐高溫的金屬或者陶瓷材料構(gòu)成。
通過這樣一種裝置實現(xiàn)了特別簡單的成形沖頭操作，其中在不透氣的空腔中設(shè)置了一個可在工作中垂直移動的支承板，在該支承板上，在成形沖頭下設(shè)置了沖桿，沖桿長度由變形區(qū)高度而定。
為確保在成形時可靠支承玻璃件/玻璃陶瓷部件，本發(fā)明的一個設(shè)計方案擬定了這樣一個裝置，在該裝置中，底座板和/或成形沖頭具有附加孔和/或者由多孔材料構(gòu)成。
可通過這樣一種裝置對已局部成形的玻璃件/玻璃陶瓷部件順利地進行脫模，在該裝置中，脫模器件由一個提升銷構(gòu)成，其中附加地或者作為替換方式地也可使其承受壓縮空氣。
結(jié)合一個在唯一的附圖
中以縱截面示意圖示出的本發(fā)明裝置的實施例來詳細說明本發(fā)明。
所示實施例示出了一個平坦的底座板1，該板最好由耐高溫材料如17％的鉻鋼或者由陶瓷材料如氧化硅制成，該底座板設(shè)置在不透氣的空腔2上方并且具有若干個孔3。在這些孔中，分別安裝著成形沖頭4，這些沖頭最好也由上述材料制成。在成形過程開始時，該沖頭壓在一個套環(huán)上并在其上端處與底座板1的上表面平齊。這樣一來，一個局部要成形的平面玻璃板5就可以全面平放著。
通過把底座板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。
通過一個熱源且最好是1R光源或氣焊槍，至少在變形區(qū)內(nèi)加熱玻璃板5，以使其軟化，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況下，由于其很易于結(jié)晶，所以高達約1000℃的加熱過程必須非?？?＜30秒)，因此，一般需要有高加熱功率(直到1MW/m2)。
然后，一個在空腔2中的且位于成形沖頭4下的沖桿7最好通過磁力或通過機械連接而靜立其上的支承板6被如此抬起，即通過沖桿7將成形沖頭4抬起一段所需的變形行程。通過各不相同的沖桿長度，可以在有多個成形沖頭的情況下用一塊支承板6獲得不同的變形高度。
在整個成形范圍內(nèi)，真空力通過在成形沖頭4和底座板上的所屬孔3之間的間隙以及通過附設(shè)的孔和/或成形沖頭4和/或底座板1的多孔材料發(fā)揮作用，因而達到了很高的玻璃板5仿形度。
根據(jù)玻璃件的哪一面是安置面或應(yīng)用面是否適用，可通過變形產(chǎn)生凹槽或者凸起。
由于在斷開熱源后通過向周圍環(huán)境自由散熱或通過附加冷卻作用如用鼓風(fēng)機吹風(fēng)來散熱而被冷卻，所以在玻璃部件5凝固后，成形沖頭4由于支承板6的下降而回撤，玻璃部件通過提升銷8被抬起，以便脫模，在這里，也可使用壓縮空氣來脫模。
所述裝置的其它未說明的部分涉及玻璃加工裝置的常規(guī)部件，例如活動式機架及所屬加熱爐等。
權(quán)利要求
1.一種板玻璃或類似的玻璃陶瓷部件的局部成形方法，它包括以下步驟-將板玻璃或者玻璃陶瓷部件完全平放在一個在成形范圍內(nèi)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況下，在底座下面的空腔內(nèi)形成負壓，-在變形區(qū)范圍內(nèi)對板玻璃或者陶瓷部件進行局部加熱，直到玻璃或者玻璃陶瓷軟化，-在使其承受來自底座下的空腔的負壓的同時，在成形孔中的成形沖頭以預(yù)定行程從下方移向已放好的板玻璃或者玻璃陶瓷，-對通過成形沖頭和負壓產(chǎn)生的變形部進行冷卻，-從已凝固的變形區(qū)內(nèi)回撤成形沖頭，并且-對已局部成形的板玻璃或者玻璃陶瓷部件進行脫模。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中局部加熱是采用IR光源或者氣焊槍進行的。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其中一直進行局部加熱，直到達到小于106dPa·s的玻璃或者玻璃陶瓷材料的粘度。
4.按照權(quán)利要求1-3之一所述的方法，其中加熱以小于30秒的時間間隔進行。
5.按照權(quán)利要求1-4之一所述的方法，其中通過吹入空氣來支持變形部的冷卻。
6.按照權(quán)利要求1-5之一所述的方法，其中提升銷升起以便脫模和/或者采取施加壓縮空氣的措施。
7.一種實施按照權(quán)利要求1-6所述的方法的裝置，它具有-一塊平整連續(xù)的底座板(1)，它用于支承要局部成形的板玻璃或者類似的玻璃陶瓷部件(5)，該底座板設(shè)置在一個不透氣空腔(2)上方并且在局部具有至少一個成形孔(3)，-各一個成形沖頭(4)，該成形沖頭以預(yù)定環(huán)狀間隙如此容納在各成形孔(3)內(nèi)，即在初始狀態(tài)下，它與底座板(1)的上表面平齊地被安置在一個套環(huán)上并且可以任意高地升起，-一臺在不透氣的空腔(2)內(nèi)產(chǎn)生負壓的抽真空裝置，-在成形過程前在孔(3)范圍內(nèi)對安置好的玻璃件/玻璃陶瓷部件進行局部加熱的加熱裝置，-使玻璃件/玻璃陶瓷部件脫模的裝置。
8.按照權(quán)利要求7所述的裝置，其中平坦的底座板(1)和成形沖頭(4)是由耐高溫材料或陶瓷材料制成的。
9.按照權(quán)利要求7或8所述的裝置，其中在不透氣的空腔(2)內(nèi)設(shè)置有一塊可在工作中垂直移動的支承板(6)，在該支承板上設(shè)置在成形沖頭(4)下的沖桿(7)，沖桿的長度由成形高度確定。
10.按照權(quán)利要求7-9之一所述的裝置，其中底座板(1)和/或成形沖頭(4)具有附加孔和/或者由多孔材料制成。
11.按照權(quán)利要求7-10之一所述的裝置，其中脫模器件由一個提升銷構(gòu)成。
全文摘要
這種已知成形方法建立在通過自重下沉、壓縮、沖壓或真空拉伸而獲得變形的原理上。已知方法都具有其特定缺點如變形率低、兩側(cè)面都接觸工具、為避免真空損失而費時費事。本發(fā)明避免這些缺點。通過平坦底座板實現(xiàn)該目的。玻璃件/玻璃陶瓷部件通過位于其間的真空力支承在底座板上。在玻璃件/玻璃陶瓷軟化后,成形沖頭通過底座板的孔上移,成形沖頭在這些位置上造成玻璃件/玻璃陶瓷部件凸變形。通過底座板和成形沖頭孔間的間隙及底座板和/或成形沖頭中的附加開口(孔,空隙),在變形區(qū)范圍內(nèi)建立支持變形的真空力。在玻璃件/玻璃陶瓷部件凝固后,成形沖頭返回和/或玻璃件/玻璃陶瓷部件通過壓縮空氣或提升件脫模。
文檔編號C03B23/035GK1374262SQ02106420
公開日2002年10月16日 申請日期2002年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月3日
發(fā)明者F·G·施雷德, R·霍赫豪斯, B·維策爾, B·霍佩, H·萊姆, G·哈恩, H·W·阿布拉哈姆 申請人:肖特玻璃制造廠