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CN107614445B - 过压辅助的重力弯曲方法和对此合适的装置 - Google Patents

过压辅助的重力弯曲方法和对此合适的装置 Download PDF

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CN107614445B CN201680002914.9A CN201680002914A CN107614445B CN 107614445 B CN107614445 B CN 107614445B CN 201680002914 A CN201680002914 A CN 201680002914A CN 107614445 B CN107614445 B CN 107614445B
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Abstract

本发明涉及一种用于弯曲至少一个玻璃板(I)的装置,至少包括带有适合用于至少一个玻璃板(I)布置在其上的支承面(2)的重力弯曲模具(1),与支承面(2)相对而置地布置的上部成型工具(3),其适合用于在布置在支承面(2)上的至少一个玻璃板(I)的背对支承面(2)的表面(O)上产生过压,其中,成型工具(3)具有构造成在重力弯曲模具(1)的方向上被打开的空腔的盖板(8),且装备有将气体引入到空腔中以便于产生过压的器件,且其中,空腔通过至少一个分隔壁(12)被划分成至少两个分腔(5.1,5.2),从而可在表面(O)的至少两个区域中产生不同的压力,且其中,成型工具(3)装备有分隔壁(12)延伸直至其的共同的气体输送管(6)。

Description

过压辅助的重力弯曲方法和对此合适的装置
技术领域
本发明涉及一种用于玻璃板的过压辅助的重力弯曲方法、一种对此合适的装置以及用于产生过压的上部成型工具在重力弯曲方法中的使用。
背景技术
用于机动车的玻璃化物通常具有弯曲。一种用于弯曲玻璃板的流行的方法是所谓的重力弯曲(也被称作gravity bending(重力弯曲)或sag bending(下垂弯曲))。在此,在起始状态中平坦的玻璃板布置在弯曲模具的支承面上。该板然后被加热到至少其软化温度上,从而使得其在重力影响下靠到支承面处。通过支承面的设计,玻璃板的形状可如此被影响。通过重力弯曲可达到最终的弯曲。这样的方法例如由GB 813069 A已知。在较复杂的板形状的情形中,然而经常使用多阶段弯曲方法。通常,在第一弯曲步骤中借助于重力弯曲产生预弯曲,而最终的形状在第二弯曲步骤中经常借助于在两个互补的弯曲模具之间的挤压弯曲来产生。这样的多阶段弯曲方法例如由EP 1 836 136 B1、US 2004107729 A1、EP0531152 A2和EP 1371616 A1已知。
传统的重力弯曲方法的缺点包括为了有效地软化玻璃板的较高的弯曲温度和直至板占据了其期望的形状的较长的弯曲时间。两者导致增加的生产成本。此外,在较复杂的在其中玻璃板在重力弯曲之后由重力弯曲模具被传送到另一更强地被弯曲的下部弯曲模具处的多阶段弯曲方法的情形中产生弯曲缺陷:直接在传送之后玻璃板仅在三个或四个点处被放置在新的弯曲模具上,在玻璃板设定新的形状之前,其中,由于在这些点处的较高的负荷可产生在反方向上的非期望的弯曲(所谓的Counterbending(反弯曲)或Crossbending(交叉弯曲))。
EP 0 706 978 A2公开了一种通过过压辅助的重力弯曲方法。在此,待弯曲的板布置在下部的重力弯曲模具与上部成型工具之间。通过上部成型工具在上部的玻璃表面上产生过压,由此板在重力弯曲模具中的成型被加速。上部成型工具可具有整面的或呈框状围绕的接触面。成型工具可直接与玻璃板被带到接触中(“hard seal(硬密封)”)或可被容易地定位在玻璃板上方(“soft seal(软密封)”)。
上述EP 0 706 978 A2还公开了一种可行性方案,即,在玻璃板上产生不均匀的压力分布,其中,板的区域被加载以较高的过压而板的其它区域被加载以较低的过压。为此,成型工具被划分成不同的彼此分开的分腔,其相应地具有自己的气体输送管。由于多个独立的气体输送管,这样的工具在制造和维护上较复杂。
另外的过压辅助的弯曲方法例如由WO 2012/118612 A1和US 2007/157671 A1已知。
WO 2014/166793 A1公开了一种用于给玻璃弯曲工具装上软垫的含钢的织物。
发明内容
本发明所基于的目的是,提供一种进一步被改善的重力弯曲方法和一种对此合适的装置。尤其地,用于辅助重力弯曲的不均匀的压力分布利用相比已知的解决方案更简单地制造和维护的器件来产生。
本发明的目的根据本发明通过一种用于弯曲至少一个玻璃板的装置来实现,至少包括
- 带有适合用于至少一个玻璃板布置在其上的支承面的重力弯曲模具,
- 与支承面相对而置地布置的上部成型工具,其适合用于在布置在支承面上的至少一个玻璃板的背对支承面的表面上产生过压,
其中,成型工具具有构造成在重力弯曲模具的方向上被打开的空腔的盖板,且装备有将气体引入到空腔中以便于产生过压的器件。
空腔通过至少一个分隔壁被划分成至少两个分腔,从而可在玻璃板的表面的至少两个区域中产生不同的压力。成型工具装备有分隔壁延伸直至其的共同的气体输送管。
此外,本发明的目的通过一种用于弯曲至少一个玻璃板的方法来实现,其至少包括以下方法步骤:
(a) 将至少一个玻璃板布置在重力弯曲模具的支承面上,
(b) 将玻璃板加热到至少其软化温度上,
(c) 借助于上部成型工具在至少一个玻璃板的背对支承面的表面上产生过压,该成型工具具有构造成在重力弯曲模具的方向上被打开的空腔的盖板,其中,通过将气体引入到空腔中来产生过压,其中,空腔通过至少一个延伸直至成型工具的共同的气体输送管的分隔壁被划分成至少两个分腔,从而在表面的至少两个区域中产生不同的压力,且
(d) 冷却玻璃板(I)。
该装置和方法在接下来被一起介绍,其中,阐述和优选的设计方案同样针对装置和方法。
待利用根据本发明的装置执行的弯曲方法可被称作过压辅助的重力弯曲。如在常规的重力弯曲方法的情形中那样,重力作用到经软化的玻璃板上,其因此靠到弯曲模具处。该过程然而由此被辅助,即,玻璃板被加载以过压。通过该过压,经软化的玻璃板仿佛被压入到弯曲模具中,由此辅助重力作用。由此一方面加速变形,从而更快速地达到玻璃板的期望的形状。另一方面,在较小温度的情形中已可达到充分的变形。因此,生产成本可被降低且周期时间可被缩短。
本发明使得如下成为可能,即,朝向玻璃表面产生不均匀的压力分布。由此在玻璃板的所出的区域中相比在其它区域中可产生更强的弯曲。由此,弯曲方法的灵活性被提高且可达到更复杂的板形状。这是本发明的大优点。
根据本发明的用于弯曲至少一个玻璃板的装置包括至少一个下部的重力弯曲模具和上部成型工具。待弯曲的玻璃板在重力弯曲模具上被放下且布置在重力弯曲模具与上部成型工具之间。
本发明同样包括一种用于弯曲至少一个玻璃板的装置,其包括根据本发明的装置和布置在重力弯曲模具的支承面上的玻璃板。
在玻璃表面上的过压通过借助于上部成型工具被导引到玻璃表面上的气流来产生。气体经由气体输送管(或入流管)进入到成型工具的空腔中。通过空腔的面向重力弯曲模具的开口,气体又从其中流出且被导引到玻璃表面上。分隔壁从气体输送管穿过空腔延伸直到开口的区域中且将空腔划分成至少两个分腔。换而言之,分隔壁将穿过空腔的气流划分成两个或多个分流。分隔壁可延伸直到气体输送管中或也可直接在其之前或紧邻在其之前截止。通过相应的流入和流出横截面的合适的尺寸定义,分流的相应的强度不同地来设置,从而使得玻璃表面的不同区域被加载以不同的气流。
通过使至少一个分隔壁延伸直至气体输送管,其将该气体输送管的横截面划分成至少两个部分横截面:第一输送管部分横截面和第二输送管部分横截面。由气体输送管流出的在第一部分横截面中的气体被导引到成型工具的空腔的第一分腔中,在第二部分横截面中的气体被导引到第二分腔中。
空腔的排气出口横截面通过在重力弯曲模具的方向上的开口被确定且一般相应于该开口。至少一个分隔壁同样将该排气出口横截面划分成至少两个部分横截面:第一出口部分横截面和第二出口部分横截面。来自第一分腔的气体被导引穿过第一出口部分横截面而来自第二分腔的气体被导引穿过第二出口部分横截面。第一输送管部分横截面相对第二输送管部分横截面的比例不同于第一出口部分横截面相对第二出口部分横截面的比例。由此,在流出横截面处测得的超比例量的气体被引入到分腔中的其中一个中,由此在该分腔中产生较强的气流,其又在玻璃表面的相关联的区域中产生较高的过压。
在本发明的意义中,过压被理解为高于环境压力的压力。成型工具通过多个分隔壁可具有多个分腔。不同的分腔可产生相同的过压,只要分腔中的至少一个产生与此不同的过压。不同的过压尤其以不同强度的气流表现出来。
在一种有利的设计方案中,至少一个分隔壁布置成,在玻璃板的至少一个角部的区域中相比在玻璃板的中央区域中产生更高的压力。由此可实现复杂的通常恰在角部的区域中具有较强的弯曲的板形状。此外可反作用于“反弯曲”(counter bending)的现象:如果玻璃板在重力弯曲之后被传送到另一下部弯曲模具上,则在其在进一步的弯曲步骤中设定其形状之前,其首先仅在少许点处、通常在角部的区域中被放置在新的模具的支承面上。在支承点处的较强的负荷可能导致非期望的弯曲,通常逆着期望的弯曲方向。通过在角部的区域中在重力弯曲的情形中的较强的过压,这些角部可设有由非期望的反弯曲被补偿的过量的弯曲,由此得出原本期望的弯曲。优选地,两个相邻角部的区域被加载以较高的压力,例如上棱边的两个角部或下棱边的两个角部。在此,上棱边和下棱边的命名针对玻璃板的企图的安装位置。所有四个角部的区域也可被加载以较高的压力。
在玻璃表面的第一区域中相比在第二区域中产生较高的压力。在该方法的一有利的实施方案中,在第一区域中产生0mbar至15mbar、优选地2mbar至10mbar的压力,且在玻璃表面的第二区域中产生15mbar至30mbar、优选地20mbar至25mbar的压力。因此获得良好的结果。
在一种特别有利的实施方案中,所述第一区域包含板中心而所述第二区域包含至少一个板角部。优选地存在至少两个第二区域,其中每个包含两个相邻的角部中的其中一个,例如上棱边或下棱边的角部或所有角部。两个相邻的角部还可关联于第二区域且其余两个相邻的角部关联于产生第三压力的第三区域。
重力弯曲模具具有适合用于至少一个玻璃板布置在其上的支承面。该支承面确定弯曲的玻璃板的形状。如果玻璃板被加热到至少其软化温度上,则其在重力影响下靠到支承面处,由此达到期望的形状。重力弯曲模具是板可被放下到其上的所谓的下部模具,从而使得支承面接触玻璃板的下部的面向地面的表面。通常,玻璃板的边缘区域环绕地超出支承面。
本发明不被局限于确定形式的重力弯曲模具。该支承面优选凹形地构造。在此,凹形的形状被理解为在其中玻璃板的角部和边缘在与支承面的根据规定的接触中在离开弯曲模具的方向上被弯曲的形状。
支承面可例如整面地构造且整面地被带到与玻璃板的接触中。在一优选的设计方案中,重力弯曲模具然而具有呈框状的支承面。仅呈框状的支承面与玻璃板处在直接接触中,而板的大部分不具有相对工具的直接接触。由此可产生带有特别高的光学质量的板。这样的工具也可被称作环(弯曲环)或框(框模具)。在本发明的意义中“呈框状的支承面”的概念仅用于将根据本发明的工具与整面的模具分开。支承面无须形成完整的框,而是也可被中断。支承面以完整的或中断的框的形式来构造。
呈框状的支承面的宽度优选为0.1cm至20cm、特别优选地0.1cm至5cm(例如0.3cm)。
玻璃板的背对重力弯曲模具的表面根据本发明被加载以过压。玻璃板的背对重力弯曲模具的表面也可被称作上表面,而面向重力弯曲模具的表面被称作下表面。
在一有利的设计方案中,重力弯曲模具相对第二下部模具可被垂直地移动,以便于在重力弯曲模具与第二下部模具之间传送玻璃板。重力弯曲模具和第二下部模具尤其是多件式弯曲工具的部分。优选地,第二下部模具同样呈框状且是凹形的。重力弯曲模具可布置在第二下部模具内。由此意味着,第二下部模具的支承面相比重力弯曲模具的支承面诠释更大的周缘且相对多件式弯曲工具的中心具有更大的距离,第二下部模具于是包围重力弯曲模具。备选地,第二下部模具然而也可布置在重力弯曲模具内。重力模具相对第二下部模具可被垂直移动,以便于在重力弯曲模具与第二下部模具之间传送玻璃板。在重力弯曲过程期间,重力弯曲模具布置在第二下部模具之上且板被放置在重力弯曲模具的支承面上。紧接着,重力弯曲模具相对第二下部模具被垂直向下移动。在此,两个模具彼此相对运动是重要的,其中,可实现重力弯曲模具(向下)、第二下部模具(向上)或两者的实际物理运动。一旦重力弯曲模具的支承面布置在第二下部模具的支承面之下,玻璃板被放置在第二下部模具的支承面上且重力弯曲模具的支承面是自由的。如此,玻璃板由重力弯曲模具被传送到第二下部模具上。第二下部模具在一种有利的设计方案中同样是重力弯曲模具,然而相比第一重力弯曲模具带有更强的曲率。
以有意义的方式,第二下部模具的支承面相比重力弯曲模具的支承面具有不同的几何形状、尤其曲率。第二下部模具设置用于进一步的弯曲步骤,在其中实现较复杂的、通常较强弯曲的板形状。因为在传送的时刻玻璃板具有通过重力弯曲模具被确定的弯曲,其在传送之后仅在少许点处被放置在第二下部模具上(通常在板角部的区域中)。在紧接着的弯曲步骤期间,玻璃板才设定通过第二下部模具的支承面被确定的弯曲且然后被放置在整个支承面上。在传送之后在支承点处的较强的负荷可导致非期望的弯曲。通常,玻璃板的上侧是凹形侧。来自下方的点状压力于是引起逆着该原则上的弯曲方向的弯曲且可能局部产生上侧的凸出弯曲或至少反作用于期望的预弯曲。在该上下文中讨论反弯曲(counterbending或cross bending)。该效应可通过根据本发明的上部成型工具以如下方式来补偿,即,与反弯曲相关的区域(通常角部区域)在重力弯曲的情形中被加载以较强的过压且因此被较强地弯曲。如此可局部产生强于原本期望的预弯曲的弯曲,这通过在传送之后的反弯曲又被补偿。
上部成型工具在弯曲过程期间与重力弯曲模具的支承面相对而置地布置,从而使得玻璃板可布置在重力弯曲模具与成型工具之间。这适合用于在布置在支承面上的玻璃板的背对支承面的表面上产生过压。成型工具不构造成带有整面的接触面的形状,而是构造成空心形状。成型工具具有例如由金属板制成的盖板。该盖板成形成,其构造有空腔。该空腔不是封闭的空腔,而是具有面向重力弯曲模具的大面积的开口。该工具也可被称作钟状或罩状。
此外,根据本发明的装置包括用于彼此相对地移动重力弯曲模具和成型工具的器件。由此,重力弯曲模具和成型工具在玻璃板被放置到重力弯曲模具上之后彼此靠近,从而使得成型工具与玻璃板被带到接触中。该靠近可通过移动重力弯曲模具、成型工具或两者来实现。在一种优选的实施方案中,成型工具被移动且被下降到玻璃板上,而重力弯曲模具不实施垂直运动。
此外,根据本发明的装置包括用于将玻璃板加热到软化温度上的器件。通常,重力弯曲模具和上部成型工具布置在可加热的弯曲炉或可加热的弯曲腔室内。玻璃板为了加热可经过特别的腔室(例如隧道炉)。
通过将气体引入到成型工具的空腔中来产生过压。成型工具为此装备有将气体引入到空腔中以便于产生过压的器件。为此,管道(入流管)作为气体输送管优选被放入到盖板中,其由外部的周围环境导入空腔中。经由该管道,气体被引入到空腔中。气体在一优选的实施方案中是空气、尤其压缩空气,因为其可成本适宜地产生。然而原则上也可使用其它气体,例如二氧化碳或氮气。空气可以任意方式通过管道被输送到空腔中,例如通过文丘里喷嘴或通风装置。
流入的气体优选被加热,以便于在通常在提高温度中发生的弯曲过程的情形中不冷却玻璃板。气体的温度优选大约相应于玻璃板的温度。
在空腔中,挡板可与管道出口相对而置地布置,尤其地在空腔的直接处在管道出口之下的分腔中,从而气流会直接撞到玻璃表面上。作为替代,流入的气体然后撞到挡板上。由此防止,流入的气体直接撞到玻璃板上且在整个分腔中或者在玻璃板的整个面向其的表面区域上产生均匀的过压。
该盖板优选具有最高5mm、特别优选地2mm至4mm的材料厚度。通过该较小的材料厚度,成型工具的重量可保持较小。该盖板优选由钢或不锈钢构成。
成型工具可被直接带到与板的上表面的接触中或不带有直接接触地以合适较小的距离被定位在玻璃板以上。
在一种有利的设计方案中,成型工具借助于密封唇被带到与玻璃板的接触中。通过密封唇可建立在成型工具与玻璃板之间的最终连接,由此可产生较高的过压。由此达到玻璃弯曲方法的较高的效率。此外,通过密封唇相对金属的成型工具与玻璃板的直接接触降低在玻璃处损伤的危险。
在该有利的设计方案中,成型工具装备有至少一个密封唇。密封唇用于与待弯曲的玻璃板的上表面接触。密封唇布置在盖板的环绕的边缘段上,尤其地在边缘段的面向空腔的表面上。根据本发明朝向重力弯曲工具且朝向玻璃板被打开的成型工具的空腔通过玻璃板经由密封唇仿佛被封闭,从而可有效地在空腔中且在玻璃板的上表面上产生过压。以边缘段表示盖板的与边缘相关联的区域,其中,密封唇通常具有相对盖板的侧棱边的间距。
密封唇环绕地在其边缘区域中接触玻璃板,从而可在上表面的大部分上产生根据本发明的过压。在密封唇与玻璃板的表面之间的接触区域优选具有相对玻璃板的侧棱边的最高20cm、特别优选地最高10cm的间距。过压优选在表面的至少80%上被产生,其中,表面在其边缘区域中的未被加载以过压的区域布置在被由密封唇包围的区域之外。
密封唇优选由毛毡或无纺布制成。特别优选地,在毛毡或无纺布中布置有用于加重密封唇的带。如此,密封唇可被可靠地与玻璃表面保持在接触中。毛毡条或无纺布条可例如围绕带被翻转。毛毡或无纺布优选是含金属的、特别优选的是含不锈钢的。毛毡或无纺布优选是含金属的毛毡或金属无纺布、特别优选地是含不锈钢的毛毡或不锈钢无纺布。这些材料一方面具有对于工业大批量制造而言足够的稳定性且另一方面足够软,以便于不损伤玻璃表面。毛毡或无纺布的材料厚度优选为0.1mm至10mm、特别优选地1mm至5mm。
该带(加重带)优选包含玻璃纤维和/或金属纤维、特别优选地玻璃纤维-金属纤维混合物。带的厚度优选为1mm至100mm、特别优选地5mm至30mm。
密封唇必要时布置在其上的盖板的边缘段在一有利的设计方案中在成型工具的根据规定的布置中向下指向。边缘段优选大致垂直地布置。向下指向的边缘段经常也被称作裙边。盖板的侧棱边可布置在向下指向的边缘段的端部处且向下指向。其然而在当例如边缘段的端部被弯曲,从而使得侧棱边不向下指向时,不影响功能。
在本发明的一有利的设计方案中,该装置如此来测定和配置,即,盖板的所述边缘段或至少其向下指向的部分在弯曲的情形中完全布置在待弯曲的玻璃板的表面之上。在该情况中,气体流出开口的伸展优选小于玻璃表面的伸展,从而使得整个气流可供用于产生过压,这鉴于效率是有利的。如果玻璃表面被直接接触(通过盖板本身或密封唇),则密封空腔的力直接作用到玻璃表面上,这同样对于效率而言是有利的。
在本发明的另一有利的设计方案中,该装置被如此地测定和配置,即,边缘段在弯曲的情形中包围待弯曲的玻璃板。边缘段(“裙边”)于是仿佛搭接玻璃板,从而使得玻璃板至少在其平的起始状态中完全布置在成型工具的空腔内。优点在于,成型工具无须被匹配于待弯曲的玻璃板的大小,而是可以相同的工具处理不同大小的不同玻璃板,只要玻璃板适配到空腔中。
本发明的优点是,通过过压辅助相比在常规的重力弯曲的情形中可更快地达到期望的板形状。由此可在工业大批量制造中实现更短的生产周期。
在一种有利的实施方案中,过压经最高100秒的时间段在玻璃板的上表面上被产生,优选最高60秒、特别优选地最高30秒。过压在表面上被产生所经过的时间段可例如为5秒至30秒。
本发明的另一优点是,通过过压辅助的弯曲相比在常规的重力弯曲的情形中可在较小温度的情形中实现。由此可节省能量,因为弯曲腔须不那么腔地被加热。钠钙玻璃、用于窗玻璃的典型玻璃通常在大约630℃的情形中被弯曲。通过根据本发明的过压辅助,在较小温度例如610℃的情形中已可以足够的速度被弯曲。因此在一有利的实施方案中,当玻璃板包含钠钙玻璃或由此构成时,玻璃板被加热到其上的最大温度小于630℃、优选地小于620℃。
待弯曲的玻璃板然而还可包含其它的玻璃种类例如硼硅酸盐玻璃或石英玻璃。玻璃板的厚度通常为0.2mm至10mm、优选地0.5mm至5mm。
该方法步骤的顺序不被解释成,当超出软化温度时,才采取用于产生过压的措施。而是玻璃板在加热期间业已可被加载以过压。过压虽然在达到软化温度之后才可发挥其作用,出于方法技术的原因然而可更简单的是连续地产生过压。
根据本发明的过压辅助的重力弯曲可以是唯一的弯曲步骤或也可以是多阶段弯曲方法的部分,在其中前置或跟随有另外的弯曲步骤。例如,在过压辅助的重力弯曲与玻璃板的冷却之间可实现另外的弯曲步骤,例如借助于重力弯曲、挤压弯曲或吸附弯曲。玻璃板为此可从根据本发明的重力弯曲模具被传送到另外的弯曲模具上。
玻璃板的冷却可在根据本发明的重力弯曲模具上实现或也可在板被传送到其上的另外的模具上。冷却可在环境温度的情形中或通过激活的冷却实现。
根据本发明的重力弯曲模具可移动地构造、例如在小车上被转移。如此,待弯曲的玻璃板可在重力弯曲模具上被传输到上部成型工具之下。重力弯曲模具为了加热可经过炉子,其中,玻璃板被加热或至少被预热到弯曲温度上。通过加热和过压辅助的弯曲在弯曲炉的不同腔中的空间分隔相比当板原先在弯曲腔中加热时可实现更高的生产周期时。典型的弯曲温度为500℃至700℃、优选地550℃至650℃。
在该方法的一特别优选的改进方案中,玻璃板在根据本发明的过压辅助的重力弯曲之后被传送到另外的下部模具上。该传送优选借助于多件式弯曲工具实现,在其中板通过不同弯曲模具的相对的垂直运动实现,如上面所描述的那样。紧接着,玻璃板优选经受另一弯曲步骤。这优选是在第二下部模具上的另一重力弯曲步骤。在此,玻璃板优选地又被加热,以便于达到更高的温度或补偿在其间的冷却。备选地,另外的弯曲步骤然而也可以是在第二下部模具与互补的上部挤压弯曲模具之间的挤压弯曲步骤。
在本发明的一特别有利的设计方案中,通过两个重力弯曲步骤实现玻璃板的复杂的预弯曲,而最终的板形状在紧接着的挤压弯曲步骤中实现。如此可实现特别复杂的板几何形状。在EP 1836138 B1中描述了一种特别合适的方法。此处,玻璃板通过上部模具被从重力弯曲模具以如下方式揭下,即,其棱边被掠过以空气流。紧接着,玻璃板布置在该上部模具与下部的阳模之间,该阳模构造有孔,借助于孔将吸附作用施加到玻璃板上。
多个(例如两个)彼此重叠的玻璃板也可通过根据本发明的装置和根据本发明的方法被同步弯曲。这可尤其地是期望的,当两个单板之后应被层压成复合玻璃时,因此其形状最佳地彼此协调。玻璃板为此面式彼此相叠地布置且共同地同步地完全一致地被弯曲。在玻璃板之间布置有分隔器件,例如分隔粉末或织物,从而使得玻璃板在弯曲之后可又被彼此松开。在一有利的实施方案中,该方法被应用到多个、尤其两个彼此相叠的玻璃板上。
此外,本发明包括上部成型工具的使用,其具有构造有在重力弯曲模具的方向上被打开的空腔的盖板,以用于辅助重力弯曲过程,其中,利用该成型工具在待弯曲的玻璃板的背对重力弯曲模具的表面上以如下方式产生过压,即,将气体引入到空腔中,其中,空腔通过至少一个延伸直至成型工具的共同的气体输送管的分隔壁被划分成至少两个分腔,从而在表面的至少两个区域中产生不同的压力。
附图说明
接下来,根据附图和实施例进一步阐述本发明。附图是示意性的图示且不按尺寸比例。附图绝不限制本发明。
其中:
图1显示了穿过根据本发明的上部成型工具的一设计方案的横截面,
图2显示了根据图1的剖面Z的放大图示,
图3显示了在根据本发明的方法的一实施形式期间穿过根据本发明的装置的横截面,
图4显示了在根据本发明的方法期间穿过根据本发明的上部成型工具的另一设计方案的横截面,且
图5显示了根据本发明的方法的一实施形式的流程图。
具体实施方式
图1和图2显示了根据本发明的成型工具3的各一个细节。成型工具3具有盖板8,其由仅3mm厚的钢板形成。由此,成型工具3仅具有较小的重量。盖板8构造有向下在玻璃板的方向上被打开的空腔。盖板8的边缘段4大致垂直地延伸(所谓的“裙边”)。
盖板8在中间装备有气体输送管6(入流管),经加热的压缩空气经由其可流入到空腔中,以便于在重力弯曲过程期间在玻璃板的表面上产生过压。成型工具3装备有将空腔划分成分腔的分隔壁12。示出有两个分隔壁12,其将空腔划分成中央分腔5.1和两个外部的分腔5.2,5.3。示出的横截面在成型工具的侧棱边的附近延伸,分腔5.2和5.3布置在成型工具的角部中。
分隔壁12延伸直到气体输送管6中且由该处穿过空腔延伸直到其出口的区域中。通过气体输送管6流入的气流通过分隔壁12被划分成部分流,其相应地流入到分腔5.1,5.2,5.3中。通过流入横截面和流出横截面的合适的划分,许多气体超比例地流入到外部的分腔5.2,5.3中,从而通过这些分腔5.2,5.3相比通过中央的分腔5.1在玻璃表面上产生更高的过压。玻璃板的关联于这些分腔5.2,5.3的区域、即角部区域因此相比玻璃板的关联于分腔5.1的中央区域被更强地弯曲。如此,使得复杂的玻璃几何形状成为可能。玻璃输送管6的横截面通过分隔壁被划分成部分横截面。同样地,空腔的开口的横截面通过分隔壁12被划分成部分横截面。外部的分腔5.2,5.3的输送管部分横截面相对中央的分腔5.1的输送管部分横截面的相应的比例大于外部的分腔5.2,5.3的出口部分横截面相对中央的分腔5.1的出口部分横截面的相应的比例。
中央的分腔5.1直接布置在气体输送管6之下,从而使得流入的气体直接打到玻璃表面上,这可能引起非期望的弯曲效果。为了避免这且在分腔5.1中产生均匀的过压,在分腔5.1中与入流管6的开口相对而置地布置有挡板11,流入的空气撞到其上。
在边缘段4处安装有密封唇7,更确切地说在面向空腔的侧上。环绕的密封唇7由带有3mm材料厚度的不锈钢无纺布9制成。不锈钢无纺布9的条围绕带10放置,其如此地布置在密封唇内且引起密封唇7的加重。带10由玻璃纤维-金属纤维混合物构成且具有大约呈圆形的带有20mm直径的横截面。这样的密封唇7确保了空腔的良好的密封,这是充分灵活的,以便于避免玻璃板I的损伤,且是足够稳定的,以便于可被使用在工业上。
图3显示了在用于弯曲玻璃板I的根据本发明的方法期间的一种根据本发明的装置。在起始状态中平坦的玻璃板1被下放到重力弯曲模具1的到呈框状的、凹形的支承面2上(图3a)。如在重力弯曲的情形中常见的那样,玻璃板I被加热到弯曲温度上,其至少相应于软化温度。经软化的玻璃板I接着在重力影响下紧贴到支承面2处(图3b)。
根据本发明,重力弯曲通过上部成型工具3来辅助,其在玻璃板I的背对支承面2的、向上指向的表面O上产生过压。上部成型工具3是呈钟状或呈罩状的工具,其具有面向玻璃板I的空腔。上部成型工具3与玻璃板I的上表面O经由环绕的密封唇7处在接触中,从而使得玻璃板I封闭空腔。通过流入到空腔中的压缩空气在表面O上产生过压。该空腔通过分隔壁12被划分成分腔5.1,5.2,5.3,如上面在图1的情形中所描述的那样。
通过过压,玻璃板I的变形在重力的影响下被辅助。由此,在较小弯曲温度的情形中且在较短时间中已可达到期望的形状。通过将空腔划分成分腔5.1,5.2,5.3,在表面O上产生不均匀的压力分布:在玻璃板I的角部的区域中,过压(例如20mbar)大于在中央区域中(例如8mbar)。角部因此可更快速且更强地被弯曲。
上部成型工具3与玻璃板I的接触经由密封唇7实现,这引起空腔的有效的封闭,从而可产生有利地较高的过压。通过替代成型工具3的刚性的金属盖板使玻璃板I与弹性的密封唇7接触,可避免玻璃板I的光学质量的损伤或降低。盖板8的垂直的边缘段4和密封唇7完全布置在玻璃板I上方。边缘段4因此在弯曲的情形中指向表面O。因为通过上部成型工具3所产生的挤压力直接作用到表面O上,所以实现空腔的有效密封且可产生较高的过压。
重力弯曲模具1是多件式弯曲工具的部分,其除了重力弯曲模具1之外具有第二下部模具13。第二下部模具13设置用于另一重力弯曲步骤,其跟随根据本发明的过压辅助的重力弯曲。重力弯曲模具1用于玻璃板I的第一预弯曲,而第二下部模具13设置用于进一步的较强的弯曲。第二下部模具13同样具有呈框状的凹形的支承面,然而带有不同于重力弯曲模具1的支承面2的曲率。第二下部模具13布置在重力弯曲模具1之内,其包围第二下部模具13。重力弯曲模具1且第二下部模具13可彼此垂直地移动。首先,重力弯曲模具1布置在第二下部模具13之上,从而使得玻璃板I被放置在支承面2上。在结束的重力弯曲之后,重力弯曲模具1垂直地被向下移动到第二下部模具13下方。由此,玻璃板I由重力弯曲模具1被传送到第二下部模具13上(图3c)。因为玻璃板I的曲率在该时刻尚未相应于第二下部模具13的支承面的曲率,所以玻璃板I首先仅呈点状地通常放置在板角部的区域中。这可能产生非期望的反弯曲(counter bending),玻璃板I在支承点处仿佛被向上按压,由此在极端情况中局部地甚至产生上表面O的凸形的弯曲。通过在先前的重力弯曲步骤中的角部区域的较强弯曲可补偿该效果。玻璃板I的相关区域被上弯,反弯曲补偿上弯,这引起在本来期望的板形状。通过根据本发明的方法可实现非常复杂的板形状。
弯曲方法示例地根据唯一的玻璃板I来示出。然而还可在两个彼此相叠的一起被完全一致地弯曲的玻璃板处执行。特别有利的是,两个玻璃板紧接着应被层压成复合玻璃板。
图4显示了在根据本发明的方法期间根据本发明的上部成型工具3的另一设计方案。此处,盖板8还具有垂直延伸的边缘段4。成型工具3然而较大地构造,从而使得垂直的边缘段4包围玻璃板1且玻璃板I由此布置在空腔中。可选的密封唇7由边缘段延伸到玻璃板I的表面O上。
该设计方案所具有的优点是,上部成型工具3无须特别地为了确定的板类型来制造。作为替代,不同尺寸的玻璃板I同样可以相同的成型工具3来弯曲。
图5根据流程图显示了根据本发明的方法的一个实施例。在图3中示出的重力弯曲和到第二下部模具13上的传送跟随有玻璃板I的进一步加热和在第二下部模具13上的进一步重力弯曲步骤。
另一弯曲步骤、例如根据EP 1836136 B1的挤压弯曲步骤可紧接于重力弯曲。
示例
在试验顺序中,常规的重力弯曲与根据本发明的过压辅助的带有不均匀的压力分布的重力弯曲相比较。在玻璃板I由重力弯曲模具1被传送到第二下部模具13上之后,所谓的反弯曲(counter bending)的程度被检查。该效果突出地在与附图的关联中被阐述。在根据本发明的方法的情形中遇到通过在玻璃板1的角部区域中的较高过压的反弯曲。
平均测得的反弯曲被归纳在表1中。
表1
弯曲过程 反弯曲
1 常规的重力弯曲 0.7mm
2 带有上部成型工具3的重力弯曲 0.1mm
如由该表格得悉的那样,非期望的反弯曲通过根据本发明的方法利用根据本发明的装置被有效降低。此外,通过过压辅助在较少时间内结束重力弯曲且可在较少温度的情形中实现。这是本发明的大优点。
附图标记清单
(1)重力弯曲模具
(2)重力弯曲模具1的支承面
(3)上部成型工具
(4)成型工具3的边缘段
(5.1)成型工具3的空腔的第一分腔
(5.2)成型工具3的空腔的第二分腔
(5.3)成型工具3的空腔的第三分腔
(6)成型工具3的气体输送管(入流管)
(7)成型工具3的密封唇
(8)成型工具3的盖板
(9)密封唇7的毛毡/无纺布
(10)密封唇7的带
(11)成型工具3的挡板
(12)在成型工具3的空腔中的分隔壁
(13)第二下部模具
(I)玻璃板
(O)玻璃板I的背对支承面2的上表面
(Z)成型工具3的增大的区段

Claims (18)

1.用于弯曲至少一个玻璃板(I)的装置,至少包括
- 带有适合用于至少一个玻璃板(I)布置在其上的支承面(2)的重力弯曲模具(1),
- 与所述支承面(2)相对而置地布置的上部成型工具(3),其适合用于在布置在所述支承面(2)上的至少一个玻璃板(I)的背对所述支承面(2)的表面(O)上产生过压,
其中,所述成型工具(3)具有构造在所述重力弯曲模具(1)的方向上敞开的空腔的盖板(8),且装备有将气体引入到所述空腔中以便于产生过压的器件,
且其中,所述空腔通过至少一个分隔壁(12)被划分成至少两个分腔(5.1,5.2),从而可在所述表面(O)的至少两个区域中产生不同的压力,
且其中,所述成型工具(3)装备有所述分隔壁(12)延伸直至其的共同的气体输送管(6)。
2.根据权利要求1所述的装置,其中,所述至少一个分隔壁(12)
- 将所述气体输送管(6)的横截面划分成至少一个第一输送管部分横截面和第二输送管部分横截面,其中,在所述第一输送管部分横截面中的气体被导引到第一分腔(5.1)中而在所述第二输送管部分横截面中的气体被导引到第二分腔(5.2)中,且
- 将所述空腔的气体出口横截面划分成至少一个第一出口部分横截面和第二出口部分横截面,其中,来自所述第一分腔(5.1)的气体被导引通过所述第一出口部分横截面而来自所述第二分腔(5.2)的气体被导引通过所述第二出口部分横截面,
其中,所述第一输送管部分横截面相对所述第二输送管部分横截面的比例不同于所述第一出口部分横截面相对所述第二出口部分横截面的比例。
3.根据权利要求1或2所述的装置,其中,所述至少一个分隔壁(12)布置成,在所述玻璃板(I)的至少一个角部的区域中相比在所述玻璃板(I)的中央区域中产生更高的压力。
4.根据权利要求1或2所述的装置,其中,所述重力弯曲模具(1)具有呈框状的凹形的支承面(2)。
5.根据权利要求1或2所述的装置,其中,所述重力弯曲模具(1)可相对第二下部模具(13)竖直地运动,以便于在所述重力弯曲模具(1)与所述第二下部模具(13)之间传送所述玻璃板(I)。
6.根据权利要求1或2所述的装置,其中,所述成型工具(3)装备有布置在所述盖板(8)的边缘段(4)上的密封唇(7),以用于与所述至少一个玻璃板(I)的背对所述支承面(2)的表面(O)接触。
7.根据权利要求6所述的装置,其中,所述密封唇(7)由含金属的毛毡或由无纺布(9)制成,带有包含玻璃纤维和/或金属纤维的布置在其中的带(10)。
8.根据权利要求6所述的装置,其中,所述边缘段(4)向下指向。
9.根据权利要求1或2所述的装置,其中,所述盖板(8)具有最高5mm的材料厚度。
10.根据权利要求8所述的装置,其中,所述边缘段(4)竖直地布置。
11.用于弯曲至少一个玻璃板(I)的方法,至少包括如下方法步骤:
(a) 将至少一个玻璃板(I)布置在重力弯曲模具(1)的支承面(2)上,
(b) 将所述玻璃板(I)加热到至少其软化温度上,
(c) 借助于上部成型工具(3)在所述至少一个玻璃板(I)的背对所述支承面(2)的表面(O)上产生过压,所述成型工具具有构造在所述重力弯曲模具(1)的方向上敞开的空腔的盖板(8),其中,通过将气体引入到所述空腔中来产生所述过压,其中,所述空腔通过至少一个延伸直至所述成型工具(3)的共同的气体输送管(6)的分隔壁(12)被划分成至少两个分腔(5.1,5.2),从而在所述表面(O)的至少两个区域中产生不同的压力,且
(d) 冷却所述玻璃板(I)。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,在所述表面(O)的第一区域中产生0mbar至15mbar的压力,且其中,在所述表面(O)的第二区域中产生15mbar至30mbar的压力。
13.根据权利要求12所述的方法,其中,所述表面(O)的第一区域包含所述板中心,且其中,所述表面(O)的第二区域包含至少一个板角。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法,其中,所述重力弯曲模具(1)在方法步骤(c)之后相对第二下部模具(13)竖直向下运动,其中,所述玻璃板(I)由所述重力弯曲模具(1)被传送到所述第二下部模具(13)上。
15.根据权利要求14所述的方法,其中,所述玻璃板(I)紧接着在所述第二下部模具(13)上经受进一步的重力弯曲。
16.根据权利要求12所述的方法,其中,在所述表面(O)的第一区域中产生2mbar至10mbar的压力。
17.根据权利要求12所述的方法,其中,在所述表面(O)的第二区域中产生20mbar至25mbar的压力。
18.具有构造在重力弯曲模具(1)的方向上敞开的空腔的盖板(8)的上部成型工具(3)的用于辅助重力弯曲过程的使用,其中,利用所述成型工具(3)在待弯曲的玻璃板(I)的背对重力弯曲模具(1)的表面(O)上以如下方式产生过压,即,将气体引入到所述空腔中,其中,所述空腔通过至少一个延伸直至所述成型工具(3)的共同的气体输送管(6)的分隔壁(12)被划分成至少两个分腔(5.1,5.2),从而在所述表面(O)的至少两个区域中产生不同的压力。
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