專利名稱：曲面玻璃板生產(chǎn)方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與曲面玻璃板的生產(chǎn)技術(shù)有關(guān)，該玻璃板可熱鋼化，并可彎曲成復(fù)雜的非圓柱形狀。本發(fā)明具體有關(guān)的技術(shù)為將玻璃板從整形臺上通過，整形臺有諸如為沿行進(jìn)路線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)元件的整形棒，該行進(jìn)路線沿平板玻璃行進(jìn)的方向彎曲。舉例而言，本發(fā)明可應(yīng)用于汽車玻璃，諸如側(cè)窗類型。
這種鋼化彎板技術(shù)屬于已知，例如法國專利第2，242，219號所揭示，提出將玻璃板預(yù)熱到軟化溫度，然后將其沿一個運送器送過，運送器緊接出窯玻璃板行進(jìn)路線，該運送器形成通過最終鋼化區(qū)的整形臺，運送器有旋轉(zhuǎn)件，沿一條弧形路線放置，在實際中弧線為圓形，有一個凹面，最好向上。因此，在這情況下，玻璃板依循的軌跡不是平面形而為圓柱形，圓柱形的輥列在水平方向上，最好與玻璃供給路線垂直，玻璃在設(shè)備中平放。
旋轉(zhuǎn)件路線的半徑，相當(dāng)于賦予玻璃板在與行進(jìn)方向平行的方向上的曲率的半徑?？蓪@第一曲率增加一個補(bǔ)充曲率，補(bǔ)充曲率的取得，通過使用非弧形直線軸構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)件，直線軸為定形輥，例如為S彎型鼓凸輥，與凹面輥或有雙曲線的軸結(jié)合。因此，取決于旋轉(zhuǎn)件的曲率，可造成玻璃板的復(fù)曲面形，主曲面的曲率半徑可在一公尺至無限大之間變化，副曲面的曲率半徑可在20公尺至無限大之間變化，無限大時相當(dāng)于直線輥，因此為圓柱形。
這種技術(shù)為在連續(xù)運動中的玻璃板上作用，可在有利的、非常高的生產(chǎn)速度中進(jìn)行，由于用高進(jìn)料速度，假如僅為防止輥子間的玻璃變形，并且因為將相隔僅數(shù)公分的玻璃板前后相繼全無障礙，故速度一般不低于每秒10公尺。但這種有利的生產(chǎn)速度的取得，需以限制用這方法生產(chǎn)的玻璃形狀作代價，僅限生產(chǎn)圓環(huán)面(一種旋轉(zhuǎn)圓柱或圓環(huán)形，但有一個次曲率半徑，最常見大于主曲率半徑)。
假如這圓環(huán)形實際為汽車側(cè)門最常用的玻璃板形狀，然而這并非唯一使用的形狀，當(dāng)前的設(shè)計者不斷創(chuàng)造許多汽車型式，有些玻璃板的形狀很復(fù)雜，尤其在一定的方向上不固定曲率半徑。當(dāng)前生產(chǎn)這燈玻璃板，僅可能將玻璃板靠在弧形模型上，并且/或者將其放在一個弧形架上，在玻璃板的行進(jìn)中必然有間斷，彼此間有相當(dāng)寬的間距(在將第一塊板彎曲時，不能在全部彎板時間中利用彎板工具，然而在諸如法國專利2，242，219號敘述的設(shè)備中，在一塊玻璃板的外緣進(jìn)入整形區(qū)時，前一塊板的后緣仍在該區(qū)中)。
除對生產(chǎn)率有這種限制的特點外，還必須面對的問題，是在彎板時，完善控制有效賦予弧形，并防止任何寄生變形，例如在玻璃本身重量作用下的懸垂造成的變形。這種寄生變形一般發(fā)生于玻璃板從彎板工位轉(zhuǎn)移到鋼化工位時，當(dāng)玻璃板的壓彎曲率小時常常難以避免，意即玻璃板仍有非常強(qiáng)的彎曲傾向，難以控制;而且，形狀復(fù)雜的玻璃板并非一定是高弧度的玻板。弧形整形臺的彎板鋼化法，對這控制曲率的問題可作非常妥善的解決，因為輥子對玻璃板作固定的支承，并且玻璃板在壓彎后立刻鋼化，不需從彎板工位鋼化工位轉(zhuǎn)移。
本發(fā)明的目的在于擴(kuò)大用彎板鋼化設(shè)備進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)的玻璃板的形狀范圍，設(shè)備的運轉(zhuǎn)方法。為將玻璃板在一個整形臺上通過，整形臺確定一個有玻璃行進(jìn)方向上的弧形的軌跡，舉例而言，目的為用這類設(shè)備制造幾乎全部安裝在汽車邊側(cè)和后方的玻璃板。
為達(dá)到這目的，將玻璃板預(yù)熱到彎板溫度，沿一條軌跡在整形臺上通過，軌跡有一個弧形，基本處在一個回轉(zhuǎn)錐面上。最好這錐面軌跡與窯中玻璃板的平面軌跡相切，以防中斷。也就是玻璃板依循的軌跡最好向上升，并向一邊傾斜。
玻璃板依循的路線由弧線組合生成，弧形的互相轉(zhuǎn)換與單一圓心構(gòu)成圓錐的頂點相似，在窯爐軸線垂直線上(調(diào)直)的兩點進(jìn)入彎板工位時，連接兩點的直線必然與連接位似點組合的直線合并。這些弧線最好為橢圓形或圓形，使玻璃板依循的路線，以橢圓形底或圓形底的錐體表面承載。如為回轉(zhuǎn)錐面，則取得的曲率半徑在縱向上恒定，而在玻璃板軌跡的橫向上連續(xù)變化。
此外，可在用縱軌跡取得的這主曲率上，增加一個橫向次曲率。
按照這種壓彎作業(yè)，玻璃板承受有控制的冷卻，以保持形狀穩(wěn)定。舉例而言，如為安裝在汽車的側(cè)身板或后車身板用的玻璃板，則這種冷卻屬于加熱鋼化類型;也可作相對輕度的冷卻，僅為將玻璃板恢復(fù)低溫，其目的有如將玻璃板作層疊組合。
最好，玻璃板驅(qū)動的方法，能使玻璃板表面上的全部各點所通過的時間都完全相同，甚至在非平面的軌跡中，同時進(jìn)入整形臺因而處在窯爐縱線的同垂直線上的不同兩點，其通過的距離相異時也不例外。一個處在軌跡中部上的點，由于通過的距離短故需將其比通過距離大的外部點較慢驅(qū)動。因此可防止滑動現(xiàn)象，滑動現(xiàn)象傾向于降低玻璃板的光學(xué)質(zhì)量。
本發(fā)明的另一目的，是有一種玻璃板壓彎機(jī)，有基本錐形的整形臺，最好與玻璃板送料運送器上輥列確定的平面相切。
最好這機(jī)器還按已知的方式設(shè)置鋼化吹氣箱，其噴嘴朝向最后的整形棒，將玻璃板同時壓彎并鋼化，或者確切而言，在將前面的已壓彎部鋼化的同時，將后部壓彎;雖然可回憶本發(fā)明并非必須結(jié)合鋼化(淬火)玻璃板生產(chǎn)，并可以冷卻裝置取代這些鋼化吹氣箱，用冷卻裝置將玻璃板的溫度降低到彎板溫度以下，以固定玻璃的永久形狀。
取決于是否需要在玻璃板上制作次曲面，使用玻璃支承線為非直線或直線形的整形棒，從而形成基本為錐形的表面，或為有效的回轉(zhuǎn)錐面類型的表面。在前一情況下，可以使用回轉(zhuǎn)拋物面類型的旋轉(zhuǎn)件，或者也用有旋轉(zhuǎn)套包圍的彎棒，這種元件為熟悉本領(lǐng)域乾所熟知，從專利FR-B-1，476，785號可見。應(yīng)注意可用不對稱彎棒制作某些特定的形狀。在第二種情況下，整形棒有直線支承線;因此最好有輥子型的旋轉(zhuǎn)件。為使玻璃板表面上全部各點的通過時間相同，最好使用截頭錐形輥，至少在玻璃板的支承區(qū)中，可能有直角端，以簡化組裝和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
當(dāng)整形臺為錐形，有一個凹面，最好朝向上方，較適合有釉的玻璃板，例如周邊有釉，使利用膠安裝的玻璃板，玻璃板對整形棒旋轉(zhuǎn)元件的摩擦，可能不足以正確推動玻璃板，如有鋼化吹氣區(qū)則成其需在這區(qū)中，不僅必須克服玻璃板自重施的力，而且須克服垂直吹向玻璃板表面的冷空氣形成的障礙，造成阻擋玻璃板前進(jìn)的力。在這情況下，彎板機(jī)應(yīng)設(shè)有放在整形棒上方的元件，與元件配合將玻璃板推進(jìn)，這些上方的元件的構(gòu)造，可與形成整形臺的下方的元件完全相同。
其他細(xì)節(jié)及優(yōu)點，從下文結(jié)合附圖的敘述使可明了，附圖如下

圖1 為彎板作業(yè)線的概略俯視，有一個整形臺有圓柱莆縱向弧線，目的為制造圖1a概示的類型的玻璃板形狀;
圖2 為彎板作業(yè)線的概略俯視，有本發(fā)明的整形臺，目的為制造圖2a概示的類型的玻璃形狀;
圖3 為本發(fā)明彎板機(jī)的概略透視，其上部抬升;
圖4 為一種較適合制造本發(fā)明機(jī)器的整形臺的輥子。
圖1 及圖1a表示專利第FR-B-2，242，219號所揭示之先有技術(shù)，為清晰起見僅示出運送元件。在本技術(shù)領(lǐng)域中，玻璃板1由一系列驅(qū)動輥構(gòu)成的水平運送器載送，首先通過一個再加熱區(qū)2。在再加熱區(qū)2的出口，其溫度高于或等于彎板溫度，將玻璃板送入彎板區(qū)3，在區(qū)3中，各輥按半徑為R1的縱向圓柱形安裝。于是輥子形成最好具有其凹面向上的整形臺，運行在這臺上進(jìn)行(在圖1中從左向右);于是玻璃板在重力，可能用上方元件，并與速度的結(jié)合作用下，取得曲率半徑為R1的圓柱形的弧面。彎板區(qū)3后面為鋼化(淬火)區(qū)4，在鋼化區(qū)中，輥子也相似沿半徑R1的圓柱形安置。最后用平面運送器5將玻璃板撤出，可以用一個傾側(cè)器，便利將玻璃板送出鋼化區(qū)4。
與半徑為R1的主弧面垂直，因此在圖1a所示的舉例中側(cè)為與直邊6平行，如有需要，便可在玻璃板上作直徑r3的第二弧面，r3最好大于20公尺，這限制與整形輥結(jié)構(gòu)的技術(shù)問題有關(guān)。但是注意這第二弧形與邊緣7的主弧形垂直很重要。
圖2及2a說明本發(fā)明。再加熱區(qū)2與圖1中的再加熱區(qū)2相同，玻璃板1′離開再加熱區(qū)2后進(jìn)入整形區(qū)3′，整形棒在區(qū)3′中按頂點為0的錐形排列。于是玻璃1′從“傾斜彎道”式整形臺上通過，不僅使其在垂直方向上移動，而且使之旋轉(zhuǎn)。這使玻璃板有圓錐形，主弧形沿線6′連續(xù)變化，開始時與窯爐的軸線垂直，本舉例中，外緣7′的曲率半徑R′1，內(nèi)緣有較小的曲率半徑R′2，在本例中，術(shù)語“外”及“內(nèi)”與圓心為0的錐形相關(guān)，曲率半徑R′1及R′2一般可在一公尺和無限大之間。
與前面相同，整形區(qū)3′后面為鋼化區(qū)4′，其輥子于整形區(qū)3′的輥子后面連續(xù)放置。隨后運送器5′，或最好用兩個運送器將鋼化玻璃板1′撤出，第一個運送器沿生產(chǎn)線的軸向改變玻璃板的方向，然而也可考慮用其他的出板系統(tǒng)，例如用有吸盤臂等的系統(tǒng)。
假使整形棒有一個支承面抵靠平直的玻璃板，與窯爐2′的輥子平行的邊緣6′不彎曲。與之對比，使用模制的整形輥，諸如回轉(zhuǎn)拋物面的整形棒，可形成半徑r3的橫次弧面。
圖3表示本發(fā)明彎板機(jī)的主要元件，本圖表示半開啟的保養(yǎng)狀態(tài)，使整形臺較易觀察。這彎板機(jī)的寬度，取決于待壓彎的玻璃板的最大尺寸，彎板機(jī)最好安裝在輪載的載送器上，這樣可形成一個易更換(零件)的獨立單位。
彎板機(jī)有一個下組合件8和一個上組合件9，用關(guān)節(jié)臂10安裝，于是可將機(jī)器開啟，玻璃板可在機(jī)器中從圖中的左方稱向右方，從而升高。
這里說明的情況中，下組合件8有17個整形棒11，最前面的三個已取去。事實上，這最前面的三根棒，構(gòu)成將玻璃板通過再加熱窯的運送器的最后三個輥子，即上面放玻璃板的輥列，嚴(yán)格處在窯爐輥上輥列構(gòu)成的平面中，這種措施可避免以后可能造成光學(xué)缺陷的間斷。
上組合件9有相似的17個整形棒12，其中僅第一個在圖3中清晰可見。整形棒11或12分別產(chǎn)生的面為圓錐形。機(jī)器合攏時兩相對棒11及12間的空間，大致等于玻璃板的厚度。
從最接近窯爐的一端算起，構(gòu)成整形區(qū)本體的是最前面的2×7個輥子。在這以后為鋼化區(qū)，一般而言為冷卻區(qū)的開始。為此，在整形棒11及12之間布置吹氣嘴17，通過與廠房固定管道連接的導(dǎo)管13，14，15及16，供給壓縮空氣。吹送的空氣的量，應(yīng)足以保證在玻璃板通過的時間中，受到符合最嚴(yán)格的汽車標(biāo)準(zhǔn)的熱鋼化或淬火。在這區(qū)中，可按已知方式利用較細(xì)的和設(shè)有環(huán)圈的整形棒，供玻璃板在上面通過。
下元件的全部整形棒11的安裝方式為形成玻璃板整形臺的輥列都是錐形。為此將整形棒的軸承安裝在由弧形金屬桁板構(gòu)成的外、風(fēng)弧圈18及19上。這樣，因全部整形棒有相同的設(shè)計，和相同的長度，便形成了一個由全部可互換的整形棒11組成的圓錐形的整形臺。
上組合件的整形棒12按相同方法，安裝在外、內(nèi)弧圈20擴(kuò)21上。
從圖4可較詳細(xì)看到，每一整形棒11，12有一個由一個截頭圓錐體23包圍的芯22，舉例而言，該組合件用不銹鋼制作。玻璃板在上面通過的截頭錐形部最好朝向用硅纖維或其他耐火纖維織造的彈性網(wǎng)眼織物24制作的管形套，最好僅將套管簡單套在截頭圓錐體23上，不用膠粘，僅在端部上固定?？椢镂湛赡茉诓ＡО搴徒仡^圓錐體23間侵入的塵土，從而防止形成針狀剌(pin pricks)，并防止玻璃板滑動。
由于外弧圈半徑較大，玻璃板的外緣通過的距離大于在內(nèi)弧圈上通過的內(nèi)緣。然而最好同時進(jìn)入設(shè)備的兩點，駐留時間相同，否則玻璃板內(nèi)部的鋼化將明顯低于外部。因此，與本領(lǐng)域中的一般運作相反，本發(fā)明的優(yōu)點在于玻璃板的推送速度與通過的距離大小成正比，即前進(jìn)方向調(diào)節(jié)橫向速度。這可用截頭錐形輥非常準(zhǔn)確取得，其切向速度明顯可隨距離長度變化，直徑增大時速度增大，已認(rèn)識到安裝機(jī)器的第一輥子時，不需使其旋轉(zhuǎn)軸線25與窯爐的圓柱形輥的旋轉(zhuǎn)軸線對正，而須將上輥列26與窯輥的上輥列對正，這必然意味設(shè)備安裝時，將軸線25在機(jī)器的內(nèi)側(cè)上略為抬高。其他的整形棒也相似略傾斜安裝，其上輥列處在一個與半徑為R′及R′的截面相交的錐形上，圓錐形向著一個公共點聚斂。
整形棒11及12的安裝如圖3所示。一端在安裝在自由轉(zhuǎn)軸28端上的套管27中固定。套管27用彈簧29壓在棒11上。軸28又放在直接與弧圈18固定的支承30上，另加設(shè)手柄31，以便將彈簧29向后拉，整形棒可迅速分離，以進(jìn)行更新。在另一端上，在整形棒11的內(nèi)側(cè)，和上部元件整形棒12的外側(cè)上，每一個棒有兩個滾柱軸承32，固定在套管33內(nèi)，通過活節(jié)傳動件34傳遞齒輪35的轉(zhuǎn)動，齒輪35由齒輪37驅(qū)動的齒鏈36驅(qū)動，齒輪37用單個的下、上元件的全部連接軸38的公共齒鏈39，通過連接軸38作動。
于是，雖然其各軸承不在同一平面中，本安裝方法仍可按可靠的方式，使全部整形棒用同速度驅(qū)動。
權(quán)利要求
1.一種把預(yù)熱到彎板溫度的玻璃板壓彎的方法，使玻璃板沿基本為回轉(zhuǎn)錐面形的縱向軌跡通過，使玻璃板在沿該縱向軌跡通過時被冷卻。
2.如權(quán)利要求1之玻璃板壓彎方法，其特征為基本為回轉(zhuǎn)錐面形狀的軌跡與再加熱窯中的玻璃板的平面軌跡相切。
3.如權(quán)利要求1或2之玻璃板壓彎法，其特征為在玻璃板上增加一個橫向的次弧形。
4.如前述權(quán)利要求中任一項之玻璃板壓彎法，其特征為玻璃板的軌跡上升。
5.如前述權(quán)利要求中任一項之玻璃板壓彎方法，其特征為當(dāng)玻璃板沿基本為錐形軌跡通過時，玻璃板還承受加熱鋼化處理。
6.如權(quán)利要求1至4中任一項之玻璃板壓彎方法，其特征為當(dāng)玻璃板沿基本錐形軌跡通過時，用逐漸而可控制的方式冷卻。
7.如前述權(quán)利要求中任一項之玻璃板壓彎方法，其特征為玻璃板上所有各點的通過時間都相同。
8.如前述權(quán)利要求中任一項之玻璃板壓彎方法，其特征為玻璃板依循的路線，由橢圓或圓形底的錐形面承載。
9.一種玻璃板壓彎機(jī)有一個整形臺，整形臺基本為回轉(zhuǎn)錐面形。
10.如權(quán)利要求9之玻璃板彎壓機(jī)，其特征為該整形臺確定的表面，與玻璃板的送料平面相切。
11.如權(quán)利要求10之玻璃板壓彎機(jī)，其特征為該整形臺的凹面部朝上。
12.如權(quán)利要求9至11之玻璃板壓彎機(jī)，其特征為該整形棒上的玻璃板的支承線為直線形。
13.如權(quán)利要求12之玻璃板壓彎機(jī)，其特征為該整形棒上的玻璃板的支承線為弧線形。
14.如權(quán)利要求13之玻璃板壓彎機(jī)，其特征為該弧形整形棒不對稱。
15.如權(quán)利要求11至14之玻璃板壓彎機(jī)，其特征為該整形棒為旋轉(zhuǎn)元件。
16.如權(quán)利要求15之玻璃板壓彎機(jī)，其特征為該旋轉(zhuǎn)元件至少在玻璃板支承區(qū)中，為截頭圓錐形。
17.如權(quán)利要求10至16中任一項之玻璃板壓彎機(jī)，其特征為放在整形臺上方的元件，用于促使玻璃板前進(jìn)。
18.如權(quán)利要求9至14中任一項之玻璃板壓彎機(jī)，其特征為全部整形棒都相同。
19.如權(quán)利要求18之玻璃板壓彎機(jī)，其特征為整形棒的軸承有截頭圓錐形輥，用兩個圓弧形的弧圈件支持。
20.如權(quán)利要求9至17中任一項之玻璃板壓彎機(jī)，其特征為另有兩個鋼化送氣箱，其噴氣嘴對著下游整形棒之間。
21.如權(quán)利要求9至20中任一項之玻璃板壓彎機(jī)，其特征為另有一個接收運送器。
22.如權(quán)利要求9至21中任一項之玻璃板壓彎機(jī)，其特征為每一輥由一條齒鏈，通過活節(jié)傳動器驅(qū)動，其轉(zhuǎn)動由單個的下部或上部元件的全部輥子的公共齒鏈實現(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及的玻璃板壓彎法，將玻璃板沿基本為回轉(zhuǎn)錐面形的縱向軌跡通過，預(yù)熱到彎板溫度。本發(fā)明的另一主題是一種壓彎機(jī)，有一個基本為回轉(zhuǎn)錐面形的整形臺。本發(fā)明尤其適用于生產(chǎn)形狀復(fù)雜的汽車玻璃板。
文檔編號C03B23/033GK1059134SQ9110592
公開日1992年3月4日 申請日期1991年8月21日 優(yōu)先權(quán)日1990年8月23日
發(fā)明者B·勒唐普斯, C·毛里 申請人:圣戈班玻璃制造國際公司