專利名稱：玻璃板成形系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于成形加熱的玻璃板的系統(tǒng)和方法。
在玻璃板的成形按美國專利5,755,845(Woodward等)所公開的于爐的加熱室之外進(jìn)行的同時，將玻璃板傳送到這種外部模具上則是由輥式輸送機(jī)進(jìn)行的，這類輥式輸送機(jī)需采用對開模以便玻璃板通過其間進(jìn)行成形。盡管應(yīng)肜外部模具能理想地允許使用不必經(jīng)受爐的加熱室的較高溫度的材料，但迄今尚沒有用以在爐的加熱室的外部場所來進(jìn)行玻璃板成形的有效系統(tǒng)或方法。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的用于成形玻璃板的系統(tǒng)包括具有加熱室的爐，而此加熱室包括用于輸送玻璃板使其加熱到足夠熱以使玻璃板成形的輸送機(jī)?？纱怪币苿拥恼婵张_板位于此爐的加熱室內(nèi)并有一個向下的表面，對此表面提供真空以支承從輸送機(jī)中所接收的加熱了的玻璃板。此系統(tǒng)的成形段位于爐的加熱室之外并具有包括向下成形面的可垂直移動的上部模具。此系統(tǒng)的可水平移動的下部環(huán)則有一向上的形成面。此系統(tǒng)的第一致動器使此真空臺板下移到下部位置以從此輸送機(jī)接收加熱的玻璃板，然后將此真空臺板上移至一升高位置。第二致動器可使此下部環(huán)水平地移動到此升高位置中的真空臺板之下的爐的加熱室內(nèi)的第一位置，在此第一位置，下部環(huán)從此真空臺板接收熱的玻璃板，然后此第二致動器將下部環(huán)及其上的熱玻璃板從爐的加熱室外移到此成形段在上部模具下的第二位置。此系統(tǒng)的第二致動器將上部模具下移到第二位置處的下部環(huán)，以與此下部環(huán)配合工作來成形熱玻璃板。
在此系統(tǒng)的優(yōu)選的結(jié)構(gòu)中，上述成形段包括熱損失減少設(shè)備，以便在爐的加熱室外成形之際減少熱玻璃板的熱損失。這種熱損失減少設(shè)備一方面包括有用于加熱成形段的輔助加熱器，這些加熱器可以由電阻加熱器或氣體加熱器體現(xiàn)；另一方面熱損失減少設(shè)備在成形段上部模具中包括用于保持其成形面熱的加熱器；在其又一方面熱損失減少設(shè)備在成形段上部模具形成面上包括隔熱罩。該熱損失減少設(shè)備還能夠包括一用以封圍成形段的封殼，而此封殼最好具有低的熱輻射率以減少熱玻璃板到此封殼的熱損失?？梢岳蒙鲜鲞@些不同的減少熱損失方式的不同組合形式。
此系統(tǒng)的上部模具最好包括能由真空儲器對其施加真空脈動的孔口，以幫助玻璃板在下部環(huán)與上部模具間成形。
此系統(tǒng)還有一冷卻段，用以將輸送到其中的已成形的玻璃板冷卻。
本發(fā)明的另一目的則在于提供用于成形玻璃板的改進(jìn)的方法。
為了實現(xiàn)剛剛述及的目的，本發(fā)明的形成玻璃板的方法通過在爐的加熱室中輸送玻璃板以便將其加熱到足夠熱從而使玻璃板成形來實施。該爐加熱室內(nèi)的真空臺板下移至下部位置以接收和支承此加熱的玻璃板，而此真空臺板和由其支承的玻璃板上移至一升高位置。然后有一下部環(huán)移入該爐的加熱室內(nèi)，在此升高位置中的真空臺板之下，而由其支承的加熱玻璃板在此下部環(huán)之上。然后將此熱的玻璃板從此真空臺板上松釋并容納到下部環(huán)上，而此下部環(huán)與其上的熱玻璃板再水平地從爐的加熱室移出到成形段。此成形段的上部模具這時便下移與下部環(huán)協(xié)同工作以形成此熱的玻璃板。
在實施這種玻璃板成形方法時，減少了此熱玻璃板在成形時的熱損失。
這種成形方法在實施中還應(yīng)用提供給上部模具的脈動真空來幫助玻璃板的成形。
所披露的玻璃板成形方法還包括將已成形的玻璃板水平地從成形段移至用于冷卻的冷卻段，此冷卻段可以進(jìn)行退火、熱強(qiáng)化或調(diào)質(zhì)。
根據(jù)下面結(jié)合附圖對實施本發(fā)明的最佳方式的詳細(xì)描述，能迅速理解本發(fā)明的目的、特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)。
圖2是類似于
圖1的局部示意性側(cè)視圖，但示明了此玻璃板有關(guān)爐的作業(yè)循環(huán)中的另外幾個階段。
圖3是局部圖，示明此系統(tǒng)中成形段的上部模具成形面上的隔熱罩。
此真空臺板20可以是美國專利4,282,026(McMaster等)所公開的這種類型。由可以是美國專利4,222,763(McMaster)所公開的這種氣體噴射泵式的真空發(fā)生器33給此真空臺板20的面向下表面22中的分開的孔提供真空。在真空臺板20的上游，如美國專利4,364,766(Nitschke)所公開的，設(shè)有傳感器來探測此玻璃板并提供它的位置，同時提供一信號給與此真空臺板相鄰的控制輸送機(jī)，以在此真空臺板接收玻璃板之前減慢玻璃板的輸送速度。這些專利的每個的全部公開內(nèi)容綜合于此供參考。
參考圖1，此玻璃板成形系統(tǒng)10包括的下部環(huán)34可沿水平按箭頭36所示運(yùn)動且具有面向上的成形面38，成形面38所具有的周邊結(jié)構(gòu)大致對應(yīng)于待成形的玻璃板G的周邊。第一致動器40這樣地開始玻璃板成形的一個循環(huán)，即將真空臺板20向下移至虛線所示的下部位置以從輸送機(jī)16接收已加熱的玻璃板G。第一致動器39然后將真空臺板20如圖2所示上移至實線所示開起位置并在其上支承加熱了的玻璃板G，而第二致動器40將下部環(huán)34水平地移到爐12的加熱室14內(nèi)的實線所示的第一位置，在此位置，此下部環(huán)在終止抽真空而真空臺板20終止對加熱的玻璃板G的支承時從真空臺板20接收此加熱的玻璃板。此第一致動器40然后將下部環(huán)34如圖2所示從該爐的加熱室移動到上部模具28之下成形段24處由虛線所示的第二位置。此時，第三致動器42將上部模具28向下移在第二位置處的下部環(huán)34以便與此下部環(huán)協(xié)同工作來成形熱玻璃板，而上部模具隨后上移返回到上部位置而準(zhǔn)備下一個循環(huán)。
在爐的加熱室外的上部模具28的位置可使其在遠(yuǎn)比在較常規(guī)方式安裝在爐的加熱室內(nèi)起作用的模具為低的溫度下操作。除此，位于外部的上部模具28與從真空臺板上接收熱玻璃板的下部環(huán)34協(xié)同工作的方式能使玻璃板有效的輸送和成形。更具體地說，上部模具28可以由冷軋的碳鋼制成或由鐵鑄成，并用于約300℃的較低溫度下，而低于此溫度則可采用鋁和環(huán)氧樹脂模具，但它們都不能用于爐的加熱室的熱環(huán)境中。此外，上部模具28也可由具有隔熱性質(zhì)且不需進(jìn)行太多機(jī)加工的某些耐火材料澆鑄成。這樣，由于上部模具28可以更經(jīng)濟(jì)地制成，本系統(tǒng)也就能提供較低的加工費(fèi)用，而由于對每一成形的玻璃板降低了加工費(fèi)用，就能使本系統(tǒng)有效地用于小批量的生產(chǎn)。
繼續(xù)參看圖1，成形段24所包括的集中以43標(biāo)明的設(shè)備以便在成形作業(yè)中減少熱損失。所披露的設(shè)備43包括可以是電阻器或氣體加熱器的輔助加熱器44，用來給成形設(shè)備提供輔助加熱以減少熱玻璃板G的熱損失。這一熱損失減少設(shè)備43還包括在成形段的上部模具28中的加熱器46。這些模具加熱器46可以是電阻加熱器，給成形面29提供加熱，以在提供玻璃板成形的模具-玻璃接合時減少從熱玻璃板到模具的熱損失。此外，圖4所示的熱損失減少設(shè)備還可以包括能夠是陶瓷紙制的在成形面29上的隔熱罩29’，以便在提供玻璃成形的該接合時減少從熱玻璃板流到上部模具的熱量?；蛘撸尚蚊?9可以由隔熱材料制成。或者，圖1所示的減少熱損失的設(shè)備43也可包括一減少對流的空氣抽力并封圍住成形段防止熱玻璃板的熱損失的封殼47。此封殼47可以是上述爐的獨(dú)立室但必須在加熱室之外而得以具有較低的溫度，以使上部模具28的溫度不大于約500℃。
成形段24的上部模具28最好包括若干孔口48，使真空脈動能在閥54的控制下通過導(dǎo)管52從真空儲槽50向該孔口提供。這種真空脈動根據(jù)美國專利5376158(Shetterly等)的原理，有助于在上部模具28與下部環(huán)34之間的成形，該專利號中公開的全部內(nèi)容已綜合于此供參考。
系統(tǒng)10的冷卻段32如前所述位于成形段24的右側(cè)，在此玻璃板的運(yùn)動時為其提供冷卻，例如在成形段成形后通過下部環(huán)34繼續(xù)運(yùn)動到右方或是玻璃板在另一模具上運(yùn)動到右方時為其提供冷卻。
上面詳述了實施本發(fā)明的最佳方式，但熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到用于實施由下述權(quán)利書所限定的本發(fā)明的各種變型、設(shè)計與實施例。
權(quán)利要求
1.一種玻璃板成形系統(tǒng)，它包括一爐，該爐包括一加熱室，該加熱室包括用于輸送玻璃板以便加熱到足夠熱從而使之成形的輸送機(jī)；一可垂直移動的真空臺板，它位于該爐的加熱室內(nèi)并具有一面向下的表面，對此表面供應(yīng)真空來支承從該輸送機(jī)接收的已加熱的玻璃板；一成形段，它位于該爐的加熱室外部并具有一包括一面向下成形面的垂直可動的上部模具；一水平可動的下部環(huán)，它具有一面向上的成形面；一第一致動器，它用于將該真空臺板下移至從該輸送機(jī)接收已加熱的玻璃板的下部位置，然后將此真空臺板上移至一升高位置；一第二致動器，它用于將該下部環(huán)水平地移到該爐的加熱室內(nèi)位于該升高位置的真空臺板之下的第一位置處，由此該下部環(huán)從該真空臺板接收該加熱的玻璃板，然后該此下部環(huán)從該爐的加熱室外移至該上部模具下方的此成形段的第二位置；以及一第三致動器，它用于將該上部模具朝下移向該第二位置處的下部環(huán)，以便與該下部環(huán)協(xié)同工作來形成熱玻璃板。
2.如權(quán)利要求1所述的玻璃板成形系統(tǒng)，其特征在于，該成形段包括熱損失減少設(shè)備，該設(shè)備用于在該爐的加熱室外進(jìn)行成形作業(yè)之際減少熱玻璃板的熱損失。
3.如權(quán)利要求2所述的玻璃板成形系統(tǒng)，其特征在于，該熱損失減少設(shè)備包括用于加熱此成形段的輔助加熱器。
4.如權(quán)利要求3所述的玻璃板成形系統(tǒng)，其特征在于，該輔助加熱器選自電阻加熱器和氣體加熱器組成的組中。
5.如權(quán)利要求2所述的玻璃板成形系統(tǒng)，其特征在于，該熱損失減少設(shè)備包括在該成形段的上部模具中的加熱器。
6.如權(quán)利要求2所述的玻璃板成形系統(tǒng)，其特征在于，該熱損失減少設(shè)備包括一在該成形段的上部模具成形面上的隔熱罩。
7.如權(quán)利要求2所述的玻璃板成形系統(tǒng)，其特征在于，該熱損失減少設(shè)備包括一封圍該成形段的封殼。
8.如權(quán)利要求7所述的玻璃板成形系統(tǒng)，其特征在于，該封殼具有低的熱輻射率以減少該熱玻璃板的熱損失。
9.如權(quán)利要求2所述的玻璃板成形系統(tǒng)，其特征在于，該減少熱損失的裝置選自加熱該成形段的輔助加熱器、該成形段上部模具中的加熱器、該成形段上部模具中成形面上的隔熱罩、封圍該成形段的封殼，及其組合。
10.如權(quán)利要求1所述的玻璃板成形系統(tǒng)，其特征在于，該上部模具包括孔口，脈動真空從真空儲槽供應(yīng)到該開口，以幫助玻璃板在該下部環(huán)與上部模具中的成形。
11.如權(quán)利要求1所述的玻璃板成形系統(tǒng)，其特征在于，還包括一使已成形的玻璃板移動至其上冷卻的冷卻段。
12.一種玻璃板成形方法，該方法包括在一爐的加熱室內(nèi)輸送一玻璃板使其加熱到足夠熱以便由此成形；在該爐的加熱室內(nèi)將一真空臺板下移至下部位置以便接收和支承加熱了的玻璃板，然后將該支承加熱的玻璃板的真空臺板上移至一升高位置；將一下部環(huán)移到該爐加熱室內(nèi)以便在在其升高位置的真空臺板之下，該真空臺板上支承著該加熱的玻璃板；從該真空臺板上松釋該加熱的玻璃板使之由下部環(huán)所接收；將該上面帶有熱玻璃板的下部環(huán)從該爐的加熱室水平地移出到該成形段；將該成形段的上部模具向下移動以便與該下部環(huán)配合來成形玻璃板。
13.如權(quán)利要求12所述的已加熱玻璃板的成形方法，其特征在于，在該成形過程中減少該熱玻璃板的熱損失。
14.如權(quán)利要求12所述的已加熱玻璃板的成形方法，其特征在于，脈動真空供應(yīng)到該上部模具以便幫助該玻璃板成形。
15.如權(quán)利要求12所述的已加熱玻璃板的成形方法，其特征在于，已成形的玻璃板從該成形段水平地移至冷卻段進(jìn)行冷卻。
全文摘要
一種成形玻璃板的系統(tǒng)(10)和方法，其包括的爐(12)具有加熱室(14)，室中的真空臺板(20)有一面向下表面(22)，對此表面提供真空以支承從輸送機(jī)(16)接收的玻璃板。位于該爐外的成形段(24)具有可垂直移動的上部模具(28)并與可水平移動的下部環(huán)(34)協(xié)同工作，第一致動器(39)使真空臺板(20)垂直地移動將已加熱的玻璃板從輸送機(jī)(16)移送此下部環(huán)(34)，后者由第二致動器(40)移送到成形段(24)。第三致動器(42)將上部模具(28)下移以與下部環(huán)(34)相配合來成形玻璃板，上述成形段(24)包括在成形過程中用于減少熱玻璃板熱損失的設(shè)備(43)。在上部模具(28)中提供有真空脈動以幫助成形。冷卻段(32)冷卻已成形的玻璃板。
文檔編號C03B23/035GK1436154SQ01811198
公開日2003年8月13日 申請日期2001年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月15日
發(fā)明者R·A·麥克馬斯特, M·J·維爾德, D·M·舍特利, P·D·杜卡特 申請人:玻璃技術(shù)公司