专利名称：玻璃板成形系统和方法
技术领域：
本发明涉及用于成形加热的玻璃板的系统和方法。
在玻璃板的成形按美国专利5,755,845(Woodward等)所公开的于炉的加热室之外进行的同时，将玻璃板传送到这种外部模具上则是由辊式输送机进行的，这类辊式输送机需采用对开模以便玻璃板通过其间进行成形。尽管应肜外部模具能理想地允许使用不必经受炉的加热室的较高温度的材料，但迄今尚没有用以在炉的加热室的外部场所来进行玻璃板成形的有效系统或方法。
为了实现上述目的，本发明的用于成形玻璃板的系统包括具有加热室的炉，而此加热室包括用于输送玻璃板使其加热到足够热以使玻璃板成形的输送机。可垂直移动的真空台板位于此炉的加热室内并有一个向下的表面，对此表面提供真空以支承从输送机中所接收的加热了的玻璃板。此系统的成形段位于炉的加热室之外并具有包括向下成形面的可垂直移动的上部模具。此系统的可水平移动的下部环则有一向上的形成面。此系统的第一致动器使此真空台板下移到下部位置以从此输送机接收加热的玻璃板，然后将此真空台板上移至一升高位置。第二致动器可使此下部环水平地移动到此升高位置中的真空台板之下的炉的加热室内的第一位置，在此第一位置，下部环从此真空台板接收热的玻璃板，然后此第二致动器将下部环及其上的热玻璃板从炉的加热室外移到此成形段在上部模具下的第二位置。此系统的第二致动器将上部模具下移到第二位置处的下部环，以与此下部环配合工作来成形热玻璃板。
在此系统的优选的结构中，上述成形段包括热损失减少设备，以便在炉的加热室外成形之际减少热玻璃板的热损失。这种热损失减少设备一方面包括有用于加热成形段的辅助加热器，这些加热器可以由电阻加热器或气体加热器体现；另一方面热损失减少设备在成形段上部模具中包括用于保持其成形面热的加热器；在其又一方面热损失减少设备在成形段上部模具形成面上包括隔热罩。该热损失减少设备还能够包括一用以封围成形段的封壳，而此封壳最好具有低的热辐射率以减少热玻璃板到此封壳的热损失。可以利用上述这些不同的减少热损失方式的不同组合形式。
此系统的上部模具最好包括能由真空储器对其施加真空脉动的孔口，以帮助玻璃板在下部环与上部模具间成形。
此系统还有一冷却段，用以将输送到其中的已成形的玻璃板冷却。
本发明的另一目的则在于提供用于成形玻璃板的改进的方法。
为了实现刚刚述及的目的，本发明的形成玻璃板的方法通过在炉的加热室中输送玻璃板以便将其加热到足够热从而使玻璃板成形来实施。该炉加热室内的真空台板下移至下部位置以接收和支承此加热的玻璃板，而此真空台板和由其支承的玻璃板上移至一升高位置。然后有一下部环移入该炉的加热室内，在此升高位置中的真空台板之下，而由其支承的加热玻璃板在此下部环之上。然后将此热的玻璃板从此真空台板上松释并容纳到下部环上，而此下部环与其上的热玻璃板再水平地从炉的加热室移出到成形段。此成形段的上部模具这时便下移与下部环协同工作以形成此热的玻璃板。
在实施这种玻璃板成形方法时，减少了此热玻璃板在成形时的热损失。
这种成形方法在实施中还应用提供给上部模具的脉动真空来帮助玻璃板的成形。
所披露的玻璃板成形方法还包括将已成形的玻璃板水平地从成形段移至用于冷却的冷却段，此冷却段可以进行退火、热强化或调质。
根据下面结合附图对实施本发明的最佳方式的详细描述，能迅速理解本发明的目的、特点与优点。
图2是类似于
图1的局部示意性侧视图，但示明了此玻璃板有关炉的作业循环中的另外几个阶段。
图3是局部图，示明此系统中成形段的上部模具成形面上的隔热罩。
此真空台板20可以是美国专利4,282,026(McMaster等)所公开的这种类型。由可以是美国专利4,222,763(McMaster)所公开的这种气体喷射泵式的真空发生器33给此真空台板20的面向下表面22中的分开的孔提供真空。在真空台板20的上游，如美国专利4,364,766(Nitschke)所公开的，设有传感器来探测此玻璃板并提供它的位置，同时提供一信号给与此真空台板相邻的控制输送机，以在此真空台板接收玻璃板之前减慢玻璃板的输送速度。这些专利的每个的全部公开内容综合于此供参考。
参考图1，此玻璃板成形系统10包括的下部环34可沿水平按箭头36所示运动且具有面向上的成形面38，成形面38所具有的周边结构大致对应于待成形的玻璃板G的周边。第一致动器40这样地开始玻璃板成形的一个循环，即将真空台板20向下移至虚线所示的下部位置以从输送机16接收已加热的玻璃板G。第一致动器39然后将真空台板20如图2所示上移至实线所示开起位置并在其上支承加热了的玻璃板G，而第二致动器40将下部环34水平地移到炉12的加热室14内的实线所示的第一位置，在此位置，此下部环在终止抽真空而真空台板20终止对加热的玻璃板G的支承时从真空台板20接收此加热的玻璃板。此第一致动器40然后将下部环34如图2所示从该炉的加热室移动到上部模具28之下成形段24处由虚线所示的第二位置。此时，第三致动器42将上部模具28向下移在第二位置处的下部环34以便与此下部环协同工作来成形热玻璃板，而上部模具随后上移返回到上部位置而准备下一个循环。
在炉的加热室外的上部模具28的位置可使其在远比在较常规方式安装在炉的加热室内起作用的模具为低的温度下操作。除此，位于外部的上部模具28与从真空台板上接收热玻璃板的下部环34协同工作的方式能使玻璃板有效的输送和成形。更具体地说，上部模具28可以由冷轧的碳钢制成或由铁铸成，并用于约300℃的较低温度下，而低于此温度则可采用铝和环氧树脂模具，但它们都不能用于炉的加热室的热环境中。此外，上部模具28也可由具有隔热性质且不需进行太多机加工的某些耐火材料浇铸成。这样，由于上部模具28可以更经济地制成，本系统也就能提供较低的加工费用，而由于对每一成形的玻璃板降低了加工费用，就能使本系统有效地用于小批量的生产。
继续参看图1，成形段24所包括的集中以43标明的设备以便在成形作业中减少热损失。所披露的设备43包括可以是电阻器或气体加热器的辅助加热器44，用来给成形设备提供辅助加热以减少热玻璃板G的热损失。这一热损失减少设备43还包括在成形段的上部模具28中的加热器46。这些模具加热器46可以是电阻加热器，给成形面29提供加热，以在提供玻璃板成形的模具-玻璃接合时减少从热玻璃板到模具的热损失。此外，图4所示的热损失减少设备还可以包括能够是陶瓷纸制的在成形面29上的隔热罩29’，以便在提供玻璃成形的该接合时减少从热玻璃板流到上部模具的热量。或者，成形面29可以由隔热材料制成。或者，图1所示的减少热损失的设备43也可包括一减少对流的空气抽力并封围住成形段防止热玻璃板的热损失的封壳47。此封壳47可以是上述炉的独立室但必须在加热室之外而得以具有较低的温度，以使上部模具28的温度不大于约500℃。
成形段24的上部模具28最好包括若干孔口48，使真空脉动能在阀54的控制下通过导管52从真空储槽50向该孔口提供。这种真空脉动根据美国专利5376158(Shetterly等)的原理，有助于在上部模具28与下部环34之间的成形，该专利号中公开的全部内容已综合于此供参考。
系统10的冷却段32如前所述位于成形段24的右侧，在此玻璃板的运动时为其提供冷却，例如在成形段成形后通过下部环34继续运动到右方或是玻璃板在另一模具上运动到右方时为其提供冷却。
上面详述了实施本发明的最佳方式，但熟悉本领域的技术人员将认识到用于实施由下述权利书所限定的本发明的各种变型、设计与实施例。
权利要求
1.一种玻璃板成形系统，它包括一炉，该炉包括一加热室，该加热室包括用于输送玻璃板以便加热到足够热从而使之成形的输送机；一可垂直移动的真空台板，它位于该炉的加热室内并具有一面向下的表面，对此表面供应真空来支承从该输送机接收的已加热的玻璃板；一成形段，它位于该炉的加热室外部并具有一包括一面向下成形面的垂直可动的上部模具；一水平可动的下部环，它具有一面向上的成形面；一第一致动器，它用于将该真空台板下移至从该输送机接收已加热的玻璃板的下部位置，然后将此真空台板上移至一升高位置；一第二致动器，它用于将该下部环水平地移到该炉的加热室内位于该升高位置的真空台板之下的第一位置处，由此该下部环从该真空台板接收该加热的玻璃板，然后该此下部环从该炉的加热室外移至该上部模具下方的此成形段的第二位置；以及一第三致动器，它用于将该上部模具朝下移向该第二位置处的下部环，以便与该下部环协同工作来形成热玻璃板。
2.如权利要求1所述的玻璃板成形系统，其特征在于，该成形段包括热损失减少设备，该设备用于在该炉的加热室外进行成形作业之际减少热玻璃板的热损失。
3.如权利要求2所述的玻璃板成形系统，其特征在于，该热损失减少设备包括用于加热此成形段的辅助加热器。
4.如权利要求3所述的玻璃板成形系统，其特征在于，该辅助加热器选自电阻加热器和气体加热器组成的组中。
5.如权利要求2所述的玻璃板成形系统，其特征在于，该热损失减少设备包括在该成形段的上部模具中的加热器。
6.如权利要求2所述的玻璃板成形系统，其特征在于，该热损失减少设备包括一在该成形段的上部模具成形面上的隔热罩。
7.如权利要求2所述的玻璃板成形系统，其特征在于，该热损失减少设备包括一封围该成形段的封壳。
8.如权利要求7所述的玻璃板成形系统，其特征在于，该封壳具有低的热辐射率以减少该热玻璃板的热损失。
9.如权利要求2所述的玻璃板成形系统，其特征在于，该减少热损失的装置选自加热该成形段的辅助加热器、该成形段上部模具中的加热器、该成形段上部模具中成形面上的隔热罩、封围该成形段的封壳，及其组合。
10.如权利要求1所述的玻璃板成形系统，其特征在于，该上部模具包括孔口，脉动真空从真空储槽供应到该开口，以帮助玻璃板在该下部环与上部模具中的成形。
11.如权利要求1所述的玻璃板成形系统，其特征在于，还包括一使已成形的玻璃板移动至其上冷却的冷却段。
12.一种玻璃板成形方法，该方法包括在一炉的加热室内输送一玻璃板使其加热到足够热以便由此成形；在该炉的加热室内将一真空台板下移至下部位置以便接收和支承加热了的玻璃板，然后将该支承加热的玻璃板的真空台板上移至一升高位置；将一下部环移到该炉加热室内以便在在其升高位置的真空台板之下，该真空台板上支承着该加热的玻璃板；从该真空台板上松释该加热的玻璃板使之由下部环所接收；将该上面带有热玻璃板的下部环从该炉的加热室水平地移出到该成形段；将该成形段的上部模具向下移动以便与该下部环配合来成形玻璃板。
13.如权利要求12所述的已加热玻璃板的成形方法，其特征在于，在该成形过程中减少该热玻璃板的热损失。
14.如权利要求12所述的已加热玻璃板的成形方法，其特征在于，脉动真空供应到该上部模具以便帮助该玻璃板成形。
15.如权利要求12所述的已加热玻璃板的成形方法，其特征在于，已成形的玻璃板从该成形段水平地移至冷却段进行冷却。
全文摘要
一种成形玻璃板的系统(10)和方法，其包括的炉(12)具有加热室(14)，室中的真空台板(20)有一面向下表面(22)，对此表面提供真空以支承从输送机(16)接收的玻璃板。位于该炉外的成形段(24)具有可垂直移动的上部模具(28)并与可水平移动的下部环(34)协同工作，第一致动器(39)使真空台板(20)垂直地移动将已加热的玻璃板从输送机(16)移送此下部环(34)，后者由第二致动器(40)移送到成形段(24)。第三致动器(42)将上部模具(28)下移以与下部环(34)相配合来成形玻璃板，上述成形段(24)包括在成形过程中用于减少热玻璃板热损失的设备(43)。在上部模具(28)中提供有真空脉动以帮助成形。冷却段(32)冷却已成形的玻璃板。
文档编号C03B23/035GK1436154SQ01811198
公开日2003年8月13日 申请日期2001年6月5日 优先权日2000年6月15日
发明者R·A·麦克马斯特, M·J·维尔德, D·M·舍特利, P·D·杜卡特 申请人:玻璃技术公司