专利名称：使用真空装置的片材弯曲设备及其方法
技术领域：
本发明涉及一种具有真空施加装置的设备以及利用真空使一个或多个片材，例如一对叠置玻璃板弯曲和/或成形的方法，并且更特别地，本发明涉及通过重力下弯、压弯和负气压的综合作用使一对玻璃板同时成形。
背景技术：
汽车设计师希望使挡风玻璃具有更复杂的弯曲和更深的下陷，并且要求挡风玻璃在其整个范围内符合预定的表面形状，这些要求需要玻璃制造者生产具有更精确公差的更难成形的玻璃。这种复杂形状对于车辆设计目的和燃料经济性例如减小空气摩擦来说是人们所希望的。为了实现这些目的，玻璃部件的形状需要满足精密公差以使成形玻璃片材例如成形的层压挡风玻璃安装在构成车体一部分的弯曲的安装框架中，从而使所述挡风玻璃与弯曲安装框架的形状相结合。
2003年11月12日提交的美国专利申请序列号10/706,884，JamesH.Schwartz等的“用于弯曲玻璃片材的设备和方法”公开了一种具有压力施加装置的环状或轮廓模具以通过下弯、压弯和空气静压使玻璃片材成形为复杂形状，同时在片材成形的弯曲操作期间使玻璃片材的印痕减到最少。尽管上述专利申请中公开的模具装置能够使一个或多个玻璃片材满足当前复杂的形状和光学标准，但是仍然存在许多局限。更特别地，对轮廓模具、设备及施加空气静压的改进给弯曲设备的成本增加了附加费用。
如玻璃片材领域的普通技术人员可以理解的，有利地是提供一种使一个或多个玻璃片材成形为复杂形状，同时在片材成形的弯曲操作期间使玻璃片材的印痕和光学缺陷减到最少的低成本设备和方法。
发明内容
本发明涉及一种用于弯曲片材，例如但不局限于一对加热的玻璃片材的设备。所述设备包括具有主表面的第一成形模具，所述主表面的一部分包括具有预定形状的压制面的成形构件；轮廓或周边成形模具，例如第二模具，所述第二模具具有一对隔开的端部轨道和一对位于所述隔开的端部轨道之间的隔开的中心轨道。该对隔开的端部轨道和该对隔开的中心轨道界定了围绕一开放区域的边界和位于第一和第二模具之间的外壁，并且所述端部轨道和中心轨道部分提供了片材支撑表面。所述外壁界定了一边界，并且所述片材支撑表面位于该边界内。升降装置作用在第一和第二模具的至少一个上以使所述第一和第二模具相对于彼此在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置，第一和第二模具彼此隔开并且外壁与第一和第二模具中的至少一个隔开，在所述第二位置，第一、第二模具和外壁形成封装腔，所述封装腔具有第二模具的片材支撑表面和面向该封装腔的第一模具的成形构件。环境空气可至少通过所述开放区域进入封装腔。不同于开放区域的至少一个通路具有与封装腔流体接触的第一端和位于封装腔外面的第二相对端。
在本发明的非限制实施例中，第二模具的端部轨道和中心轨道是连续的并且形成连续的片材支撑表面，或者中心轨道固定在适当的位置上并且端部轨道可枢转地安装以从第一位置转动到第二位置，在所述第一位置，端部轨道和中心轨道提供用于所述板的大致水平的支撑，在所述第二位置，端部轨道的末端部分提升到中心轨道上方。
本发明包括安装到第一模具的第二主表面上的外壁，所述外壁围绕成形构件并与其隔开和/或该外壁安装到中心轨道和端部轨道上。在非限制实施例中，外壁具有定位装置的一部分，所述第一模具和/或第二模具具有该定位装置的另一部分。
轨道的形状不限于本发明的内容，并且可以包括具有“T”形横截面的中心轨道和端部轨道，其被限定为“T”形轨道，并且该“T”形轨道的水平构件具有片材支撑表面。所述外壁可以连接到“T”形轨道的水平构件的外表面上并且延伸远离该“T”形轨道和开放区域，或者所述外壁可以连接到“T”形轨道的垂直构件上并且延伸远离该“T”形轨道和开放区域。片材支撑平面可以是“T”形轨道的水平构件的临近开放区域的一部分，外壁可以是“T”形轨道的水平构件的离开放区域最远的一部分。
在本发明的另一个非限制实施例中，被限定为“I”形轨道的中心轨道和端部轨道具有“I”形横截面，并且该“I”形轨道的上端是片材支撑表面，并且所述外壁具有安装到“I”形轨道的外部垂直表面上的一端并延伸远离该“I”形轨道和开放区域。
第一成形模具的非限制实施例包括具有第一主表面和第二相对主表面的板构件和位于该板构件的第一表面的一部分上方的气室，其中具有成形构件的第一模具的主表面是所述板构件的第二表面，并且所述成形构件延伸远离板构件的第二表面；所述至少一个通路是多个隔开的通路之一，并且所述多个通路中选定的通路具有与位于和成形构件隔开的位置处的封装腔内部流体接触的第一端和与气室内部流体接触的第二端；第一成形模具还包括具有第一主表面和第二相对主表面的板构件，其中具有成形构件的第一模具的主表面是所述板构件的第二表面，并且所述成形构件延伸远离所述板构件的第二表面。一气室覆盖所述板构件的第一表面的一部分，所述至少一个通路是多个隔开的通路之一，其中所述多个通路中选定的通路具有与位于沿成形构件的边缘部分位置处的封装腔内部流体接触的第一端和与气室内部流体接触的第二端。
所述通路的非限制实施例包括多个通路，其中当第一和第二模具以及外壁处于第二位置时，所述通路中选定的通路具有临近第一模具的成形构件的周边的第一端，并且所述通路中的选定通路的主体穿过所述外壁，并且所述通路的选定通路的第二端位于所述外壁外表面处或延伸超过该外表面。在另一个非限制实施例中，当第一和第二模具以及外壁处于第二位置时，所述通路中选定的通路具有临近成形构件的周边的第一端，并且所述多个通路中的选定通路的主体穿过第二模具，所述多个通路中的选定通路的第二端可从第二模具外面触及。
所述成形构件的非限制实施例包括具有压制面的成形构件，所述至少一个通路是多个第一通路之一，并且还包括多个第二通路。所述多个第二通路具有位于成形构件压制面的第一端，并且所述通路主体穿过成形构件。第一气室与所述多个第一通路的第二端部流体连通，第二气室与所述多个第二通路的第二端部流体连通；所述第二气室可以在第一气室之内，或者第一和第二气室可以彼此并排。所述第一气室通过管道连接至真空泵或真空抽风机，所述第二气室通过管道连接至第二真空泵或真空抽风机，或者可选地，连接至具有第一打开位置和第二打开位置的阀，并且处于第一打开位置的阀通过管道连接至真空抽风机，并且处于第二位置的阀通过管道连接至加压流体系统。
在本发明的另一个非限制实施例中，第一模具安装在压制工位中，该压制工位具有上游端、下游端和连接到该压制工位上游端的加热炉。冷却炉连接到压制工位的下游端，并且传送系统延伸穿过加热炉、压制工位和冷却炉以使第二模具沿一路径通过加热炉、压制工位和冷却炉。压制工位还包括上部往复杆，例如活塞或管以使第一模具朝向和远离压制工位中的传送系统的部分移动；和可朝向和远离第一模具移动的下活塞。第二模具安装在托架上，所述托架由传送系统沿所述路径移入处于第二位置的压制工位中。其后，下活塞使第二模具朝向第一模具移动以将第二模具、第一模具和外壁定位在第一位置。
本发明还涉及一种片材弯曲设备，其包括具有外壁、进口端、出口端、进口门和出口门的腔室。第一成形模具安装在所述腔室中，该第一成形模具具有主表面和成形构件，所述成形构件具有预定形状的压制面。被限定为第二模具的轮廓成形模具安装在所述腔室中与第一模具成面向关系，所述第二模具具有一对隔开的端部轨道和一对位于所述间隔的端部轨道之间的间隔的中心轨道，其中所述端部轨道和中心轨道部分提供了具有开放区域的片材支撑表面，所述开放区域位于所述片材支撑表面的边界之内。升降装置作用在第一和第二模具中的至少一个上以使所述第一和第二模具相对于彼此在片材接收位置和片材压制位置之间移动，在所述片材接收位置，第一和第二模具彼此隔开，在所述片材压制位置，第一和第二模具比处于第一位置时更加彼此靠近。真空泵或真空抽风机连接到压制腔室内部，以及，一管道具有连接到位于成形轨道之间的开放区域的一端和连接到空气源，例如腔室外面的大气的相对端。
本发明还涉及一种压模，例如上述讨论的第一成形模具，其具有牢固安装在压制面上的网布。所述网布具有端部之间的预定间隔，其中所述多个第二通路的第一端部等于或小于覆盖所述多个第二通路的第二端部的网布间隔。在一个非限制实施例中，所述多个第二通路具有与第一端相对的第二端，所述多个第二通路的至少一个通路具有大于压制面处的第二端部开口的第一端部开口，并且还包括具有安装在所述多个第二通路的至少一个的第二端部开口中的多个间隔通孔的板。
更进一步，本发明涉及一种通过下述步骤弯曲板或多个板的方法使一堆一块或多块片材的主表面的边缘部分接合，所述主表面被限定为第一主表面；移动该堆所述板的相对的主表面抵靠成形构件的压制面，所述相对的主表面被限定为第二表面；对该堆片材的周边施加真空，以便至少从压制面和第二主表面之间抽出空气；同时向第一主表面施加压力，例如大气压或更高压力以使该堆片材抵靠成形构件的压制面从而将该堆片材弯曲成预定形状。
在本发明的另一个非限制实施例中，在片材成形之后，将它们叠置以提供层压车窗。
本发明进一步涉及利用所述弯曲设备，及使用本发明方法制造的车窗。
图1是与下成形模具分开的上成形模具的正投影的局部截面视图，所述上、下模具包含本发明非限制的实施例。
图2是图1所示上、下模具的截面端视图，并且所述模具的侧壁彼此接触以形成根据本发明的封装腔。
图3-6是用于提供所述封装腔的侧壁的多个本发明非限制实施例的部分截面端视图。
图7是类似于图2的视图，显示了用于使根据本发明的片材成形的本发明的上、下模具的另一个非限制实施例。
图8是部分截面端视图，其显示了本发明的非限制实施例以提供位于根据本发明的上、下模具之间的封装腔。
图9是类似于图8的视图，显示了用于形成位于根据本发明的上、下模具之间的封装腔的另一个非限制实施例。
图10是上模具的部分截面端视图，显示了本发明的非限制实施例，其中，该结构将空气通过上模具的成形构件抽出，并使压缩空气也从其中通过。
图11是部分截面视图，显示了上模具的非限制实施例，所述上模具具有穿过根据本发明的上模具的成形构件的通路。
图12是图11所示模具的压制面的部分截面视图。
图13是下模具的部分截面端视图，所述下模具具有位于根据本发明的下模具表面上的网线。
图14是根据本发明的玻璃片材弯曲退火炉装置的纵向侧视图，包括图14A和14B。图14A显示了压弯工位上游的玻璃退火炉装置部分，图14B显示了压弯工位下游的玻璃退火炉装置部分。
图15是沿图14A中线15-15剖开的视图，显示了图14中所示玻璃退火炉装置的压弯工位的横向立视图，所述压弯工位包含本发明的特征，并且包括处于其下降位置的下轮廓模具和完整表面上模具的非限制实施例。
图16是根据本发明的玻璃片材弯曲退火炉的上游装置的纵向侧视图。
图17是类似于图2的视图，显示了根据本发明的压制工位的另一个非限制实施例。
具体实施例方式
本发明涉及使一块或多块易弯片材弯曲和/或成形，例如但不限于使一对用于挡风玻璃的叠置玻璃片材或双合透镜同时成形。如使片材弯曲和/或成形领域的技术人员所理解的那样，本发明可用于使任意数量的可加热软化板材料的片材成形，其中，人们希望所述板能精准、准确地成形，并且即使不能消除，也要使片材弯曲和/或成形期间的片材印痕最小化。尽管在下面的讨论中，使一对玻璃片材的同时弯曲和/或成形通过重力下弯、压弯和施加负压相结合而实现，但是本发明不限于此，玻璃片材的弯曲和/或成形可以单独使用负压和/或与任何压弯和/或成形设备或工艺相结合来完成。
在下文对本发明非限制实施例的讨论中，如附图所示，例如“内”、“外”、“左”、“右”、“上”、“下”、“水平”、“垂直”等的空间或方向术语与本发明相关。但是，应当理解，本发明可以假定各种可选的朝向，因此，这类术语不认为是限制性的。另外，所有用在说明书和权利要求书中表示尺寸、物理特性等的数字在所有情况下应理解为可由术语“大约”修改。因此，除非有相反的表示，否则在下面说明书和权利要求书中所记载的数值可以根据通过本发明设法获得的希望特性变化。至少不限制权利要求等同范围基本原理的应用，至少应按照所述有效数字并通过使用常规舍入方法来解释每一数值参数。此外，应该理解的是此处公开的所有范围包括任何及所有此处包含的子范围。例如，所列范围“1-10”应当理解为包括任何及所有最小值1和最大值10之间的子范围(并且包含最小值1和最大值10)；即，从最小值1或以上开始并以最大值10或以下结束的所有子范围，以及其间的所有子范围，例如1-6.3，或5.5-10，或2.7-6.1。同样，当在此使用时，例如“定位在……上”或“支撑在……上”的术语意味着定位或支撑在其上但不必直接与其表面接触。例如，玻璃片材“定位在”成形轨道上并不排除一种或多种其他材料设置在所述片材和轨道表面之间的情况。
另外，在本发明非限制实施例的讨论中，应当理解，由于本发明能够具有其他实施例，因此本发明不应将其应用限制为所示和所述特定实施例的细节。另外，在此使用的术语出于说明目的而非用于限制，除非另外指出，否则类似的参考数字表示类似的元件。
一般而言，除其他外，本发明涉及设备和方法以提供围绕与模具、例如上模具的压制面成固定关系的一个或多个片材、例如一对叠置玻璃片材的封装腔，并且将空气从压制面和相邻玻璃片材的表面之间排空以将玻璃片材偏压抵靠上模具的压制面从而使玻璃片材成形。出于讨论而非限制本发明的目的，偏压作用是上模具的压制面和相邻片材的表面之间负压的结果，并且相对正压作用在离压制面最远的玻璃片材表面上。在下文所讨论的本发明优选的非限制实施例中，在本发明实施期间，封装腔由上模具、轮廓或环形模具、上下模具和被支撑在轮廓模具的成形轨道上的片材之间的外壁提供。在下文讨论的本发明的优选非限制实施例中，提供封装腔的设备部件是上模具、轮廓或环状模具、上下模具之间的外壁。没有所述片材的话，下模具的片材支撑表面充当限定开放区域的边界。如人们所理解的，本发明不局限于设备部件的朝向或位置，例如所述上模具可以是下模具，所述封装腔可以是下文讨论的弯曲工位。
参考图1和2，显示了上成形模具20和在本发明实施中使用的下环状或轮廓模具22以使一对受热玻璃片材、例如上玻璃片材24和下玻璃片材25弯曲和/或成形。如人们所理解的，本发明不局限于任何特定的上模具和/或下环状或轮廓模具结构，并且任何上模具和/或下环状或轮廓模具结构可以用于实施本发明和/或实现所述元件的功能和配合。
上成形模具20包括利用多个隔开的“Z”形固定构件32(清楚显示在图2中的两个构件32)固定到板构件30上的成形构件20，所述固定构件32具有通过一个或多个螺钉36固定到板构件30上的外侧支腿34和与板构件30形成槽39的另一外侧支腿38以容纳成形构件28的边缘部分40，如图1和2所示。板构件30具有围绕成形构件28并与其隔开的连续外周侧壁41以提供上模具槽42用于通过板构件30中的通路44输送流体，例如空气、气体等远离成形构件28。通路44延伸穿过板构件30以提供上模具槽42和安装且固定到板构件30上的气室46内部之间的流体连通。通过经由管道48(见图1)抽出流体例如气体和/或空气而在气室46中形成真空，所述管道48具有连接至气室46的一端和连接至真空设备(见图10)的另一端。在下面的讨论中，流体将被认为是空气，但是，如本领域技术人员所理解的，流体可以是具有任何气体成分的任何类型的气体和/或空气。
成形构件28包括下压制面49，优选地但不限于本发明，该压制面为金属或陶瓷压制面。压制面49覆盖一连续区域，其轮廓略大于支撑在下模具22上的玻璃片材24和25的轮廓。上模具20的上成形构件28的面向下的压制面49通常在立面上为下凸的，即，图2所示的立体凸面，并且所述压制面的形状界定了围绕玻璃片材24和25的外周的希望的玻璃表面轮廓以及玻璃片材的中心区域的希望轮廓。根据将要给予玻璃片材的形状复杂性，压制面49还可以包括在高度上沿玻璃退火炉(将在下文讨论)长度方向的S形弯曲分量以与希望的弯曲横向分量相一致。
压制面49可以覆盖有一层或多层耐热布或金属织物50(见图2)，其不对热玻璃片材例如在压弯操作期间与成形构件接触的玻璃片材24的表面产生印痕。尽管在本发明中不做限制，但是在一个非限制实施例中，压制面49覆盖有可从GlassTech，Perrysburg，OH购得的一层玻璃纤维垫布#S-1NS7L90062301，其覆盖有可从Bekaert FibreTechnologies，Marietta，GA购得的一层不锈钢编织垫布#3KN/C3。
图1和2中显示的下环状或轮廓模具22是固定的轨道轮廓模具，具有连续的成形轨道52，即连续的中心部56和端部58，且具有片材支撑表面54。片材支撑表面54在高度和轮廓上与将要弯曲的玻璃片材24和25的玻璃片材周边略微内侧的希望的纵向和横向立面轮廓相一致。固定的轨道轮廓模具在本领域中公知，因此不需要进一步讨论；但是，为了更详细地讨论固定的轨道轮廓模具，可以参考美国专利Nos.3,846,104；4,260,408；4,260,409和4,265,650，所述专利公开的内容在此引入作为参考。轮廓模具22相对于托架51定位，这样，当托架51为了使片材成形而对准，例如在压弯工位中对准时，所述模具的几何中心通常与上成形模具20的几何中心对准，并且轮廓模具22处于加工位置，如稍后将更加详细描述的那样。在图1和2所示的本发明非限制实施例中，轮廓模具22通过多个在托架51的横杆62之间延伸的横向构件60支撑并固定到托架51上，并且横杆62通过一对隔开的支杆64和横向构件60保持为隔开关系。轮廓模具22固定到横向构件60上，并且横向构件60以任意便利或常用的方式固定到杆62上。
如图1和2所示，成形轨道52的外部边缘具有外周侧壁66，其与玻璃片材24和25的周边67相配合以提供围绕玻璃片材24和25的槽68。上模具20的外周侧壁41和轮廓模具22的外周侧壁66尺寸制成当上下模具各自的侧壁41和66如图2所示彼此接触时，支撑表面54移动片材24和25而抵靠压制面49，并且轮廓模具22的侧壁66、支撑在成形轨道52的成形面上的玻璃片材24和25、以及上模具20形成封装腔72(图2所示)。更特别地，封装腔内部由玻璃片材24和25、成形轨道52、轮廓模具22的侧壁66、以及上模具20的板构件30的侧壁41界定。当通过管道48抽真空时，空气通过管道48、气室46、通路44和封装腔72抽出以在封装腔72中形成负气压。如本领域技术人员可以理解的，本发明不局限于使用压力表压力测量装置对腔室内压力进行测量。更特别地，表压假设为一个当地大气压，即进行测量所在处的大气压力为零压力(刻度为磅/平方英寸(psig))。本发明设想利用绝对压力测量腔室中的压力，即，完全真空的压力为零，海平面上的一个大气压为14.7磅/平方英寸绝对压力(psia)。
当封装腔72中建立负气压时，空气从成形构件28的压制面49和上部片材24之间，以及从片材24和25之间抽出。封装腔中的负压导致下部片材25的下表面74和玻璃片材的所有其他表面之间的净压差(net pressure difference)。表面74上的压力较高并且因此推动或偏压玻璃片材24和25向上抵靠成形构件28的压制面49以使玻璃片材成形或完成其成形。将片材24和25偏压到压制面49上还有助于去除片材之间以及片材24和成形构件的压制面49之间的空气(如果存在的话)。
如本领域技术人员可以理解的，片材离压制面越远，将玻璃片材偏压到压制面上的封装腔中的负压越高。虽然不限于本发明，但是在本发明的实施中，优选地是使上模具20的外周侧壁41和轮廓模具22的外周侧壁66的尺寸设置成当上下模具各自的侧壁41和66如图2所示彼此接触时，支撑表面54使片材24和25的周边移动到抵靠压制面49。
本发明不局限于上模具的板构件30的外周侧壁41和成形轨道52的外周侧壁66的结构及配合。例如，图3-6显示了各种侧壁的非限制发明实施例，其可用于本发明的实施中。
图3中的结构显示了没有外周侧壁的板构件80和具有外周侧壁84的成形轨道82，所述外周侧壁84具有的高度足以在上模具88和下模具90处于弯曲和/或成形位置时形成封装腔86。在图4所示的另一个非限制实施例中，上模具93的板构件92具有连续的凹槽94，并且下成形模具98的成形轨道96具有外周侧壁100，所述外周侧壁100具有一厚度以安装在板构件92的凹槽94中从而形成封装腔(图4中未显示)。
如本领域技术人员所理解的，下环状或轮廓模具例如图1和2中的下模具22、图3中的下模具82和图4中的下模具98通过托架51定位，这样，当下环状或轮廓模具处于压制位置时，下模具的几何中心通常与上成形模具例如图1和2中的上模具20、图3中的上模具88和图4中的上模具93的几何中心对准。为了使上模具的几何中心与下轮廓模具22的几何中心更为精确地在竖向上对准，侧壁和/或模具具有定位装置。在图4中，定位装置包括下模具98的外周侧壁100和上模具93的板构件92中的凹槽94。
参照图5，显示了本发明的另一个非限制的定位装置。在图5中，下环状或轮廓模具106的连续外周侧壁104的表面102具有连续或不连续的凸出部分108，并且上模具114的外周侧壁112的表面110具有连续或不连续的凹槽116。凹槽116优选地(但本发明不限于此)具有倒置的圆锥形状，在上下模具106和114分别向彼此移动使侧壁104和112各自的表面102和110彼此形成接触时安放凸出部分108。
封装腔的外周侧壁无须安装在上和/或下模具上。更特别地，并如图6所示，本发明的非限制实施例包括外周环120，其具有位于分别安装在压制工位上的上下表面124和126中的销接收孔122。上模具128的板构件127和下模具130的成形轨道129具有销132，其在上下模具移向彼此时插入到环120的孔122中以提供封装腔。
如目前所理解的，上述定位装置不局限于本发明；更特别地，公开于下模具上的销和突脊可以在上模具上使用。另外，本领域中公知的定位销或其他公知类型的定位装置的其他实施例用于在下文将要讨论的压制操作期间使上模具相对于下环状或轮廓模具定位。
如目前所理解的，用于将空气从封装腔中抽出的通路不必设置穿过板构件，例如板构件30(图2)或板构件127(图6)。例如，但不限于本发明，通路可以设置穿过外周侧壁，例如但不限于本发明，图6所示侧壁120中的通路133或穿过下模具，例如但不限于本发明，图6所示下模具130中的通路135。当需要时，气室(未显示)可以根据需要安装在侧壁120或135的外表面上。该气室可以类似于为图6所示的上模具128的通路44而设置的气室46。
参照图7-9，下面将讨论本发明的非限制实施例，其利用铰接成形环状或轮廓模具使片材24和25成形。图7所示的上模具140包括气室46和成形构件142，所述气室46具有连接到其上的管道48，所述成形构件142具有覆盖有织物50的压制表面144，所述织物50以任意便利的方式例如通过夹子146固定在适当的位置上。铰接环状或轮廓模具148包括具有多个竖直可调节构件152的环状支撑构件150，所述竖直可调节构件152支撑一对隔开的中心轨道154(图7中仅示出一个)。端部轨道156和158分别可枢转地安装在枢轴160和161上。铰接成形轮廓模具在本领域中是公知的，因此不必对端部轨道的连接进行进一步讨论；但是，为了更详细地讨论铰接成形轮廓模具，可以参考美国专利No.4,597,789，其专利公开内容在此引入作为参考。
如本领域已知的，扁平的玻璃片材24和25放置在铰接环状模具148上，并且端部轨道156和158通过片材24和25的刚性保持在水平方向或片材接收位置下面(图7中以实线显示了处于片材接收位置的端部轨道156和158)。当片材例如以下述方式加热时，所述片材软化并且配重163和164分别升高端部轨道156和158(在图7中以虚线显示了升高的端部轨道156和158的端部)。片材24和25现在支撑在环状模具148的端部轨道156和158以及中心轨道154的片材成形表面上(见图8和9)。当环状模具148以下述方式升高时，环状模具148的外周壁部166与压制面144的外周部分168相接合(图7中以虚线显示接合)。端部轨道和中心轨道、支撑在所述端部轨道和中心轨道上的玻璃片材以及上模具的压制面形成封装腔170。空气从封装腔170中经穿过板构件174和压制面144的通路172抽出，将片材24和25偏压抵靠位于压制面上的织物50以使片材如前所述那样成形。
如人们可以理解的，在本发明的实施中，优选地是，侧壁为连续的以降低真空设备上的负载，但是，本发明不限于此，并且侧壁不必是连续的。更特别地，铰接模具的侧壁在枢转点160和161处断开，因此是不连续的。在本发明的实施中，端部轨道156、158和位于枢转点160和161处的中心轨道154之间的间距大小制成在从封装腔170中抽气期间减少空气泄漏。尽管不限制本发明，但是1/8-1/4英寸(0.32-0.64厘米)的间距在本发明的实施中是可接受的。如人们可以理解的，可以增加附加的金属重叠在模具闭合处，从而有效地消除了所述间距。
参照图8和9，在本发明的非限制实施例中，链接或固定的轨道成形模具的成形轨道可以具有如图8所示的“I”形梁支撑轨道176，或者如图9所示的“T”形支撑轨道178。具体参考图8，外周壁166具有一侧179和另一侧182以提供封装腔，所述一侧179固定到“I”形梁成形轨道例如铰接成形模具的中心轨道和端部轨道以及固定轨道成形模具的固定轨道上且在“I”形梁成形轨道的片材支撑端180下面，所述另一侧182用于使织物接合且偏压抵靠如图8所示的压制面144、或者用于接合如图3所示的板构件80。图8中显示的外周壁166具有通常“L”形横截面，但是，如人们可以理解的，壁166的横截面形状不限于本发明，例如，在本发明的另一个非限制实施例中，壁166在横截面上具有如图8中虚线所示的半径。
现在参考图9，支撑玻璃片材24和25的“T”形支撑轨道178的水平构件184具有延伸部186，其接合并偏压织物50抵靠压制面144以提供封装腔170。
如目前可以理解的，本发明不限于下轮廓模具和/或上模具制造的方式，并且所述模具部件的尺寸提供了如上所述的封装腔，其中真空从该封装腔中抽出。例如，在本发明一个非限制实施例中，成形轨道和侧壁由1/8英寸的不锈钢杆与焊接到成形轨道上的侧壁构成。在本发明的另一个非限制实施例中，轨道和侧壁为一体的并且由1/8英寸的不锈钢板构成，并且每个侧壁的边缘用于与覆布板构件或压制面接合。另外，1/8英寸的不锈钢杆可以被切割、折叠或其他方式成形以提供用于成形轨道的片材支撑表面的希望的立面轮廓。
另外，如人们可以理解的，图1-9显示的固定的成形轨道环状模具和铰接的成形环状模具增添有延伸结构，从而提供彼此可互换的侧壁以形成封装腔，空气从该封装腔中抽出以将片材偏压抵靠上模具的覆布压制面。
参照图10，为了辅助将空气从封装腔中抽出以使片材偏压抵靠上模具20的压制面49(也可以见图2)，在成形构件28中可以提供通路192以将空气通过成形构件28抽出从而将空气从压制面49和玻璃片材24、25例如片材24的上表面之间去除。与在压制面上具有抽真空的孔相关的是，玻璃片材特别是片材24的上表面可以在玻璃表面上留有孔印痕。在本发明的一个实施例中，通过使压制面中的通路开口等于或小于覆盖压制面49的布或金属丝网或织物50的组织中开口而消除孔印痕。例如，与不锈钢编织垫布#3KN/C3使用的直径为大约0.020英寸或更小的通路不能在玻璃表面例如玻璃片材24的上表面上留下任何可见的孔印痕，所述不锈钢编织垫布可以从Bekaert FibreTechnology，Marietta，Ga购得。
在成形构件中的通路192仅用于抽出玻璃片材和压制面之间的真空的情况下，通路192可以伸入气室46并且与通路44一起操作。在通路192用在单独的工艺操作例如抽真空或移动压缩空气以使玻璃片材远离压制面的情况下，应当制造其他流体流动结构。更特别地，图10中显示了非限制性的流体流动结构以抽真空或移动压缩空气，所述压缩空气优选地是受热压缩空气以防止成形玻璃片材经通路192冷却和破裂。继续参照图10，副气室或第二气室193安装在气室46中且覆盖具有通路192的上模具20的板构件30的一部分。利用该结构，穿过板构件30的通路44提供了气室46内部与如前所述的图2的封装腔72或图8和9的封装腔170之间的连通。通路192从压制面49、穿过成形构件28和板构件30延伸到副气室193的内部194以提供副气室193的内部193和封装腔72之间的连通。更特别地，当片材抵靠成形模具的压制面时，通路192排空压制面和片材之间的空气。当玻璃片材的上部主平面与织物50接触时，利用压缩空气使片材远离覆盖的压制面是有利的，所述织物包括陶瓷涂料边界或其它装饰图案并且涂料往往粘住织物50。
如图10所示，副气室193通过管道198连接到二通阀196上。二通阀196通过管道200连接到压缩空气供给源202优选地是热压缩气体系统上，并且通过管道204连接到真空设备206例如真空泵或真空抽风机上。连接至气室46的管道48也连接到真空设备206上。在本发明的一个非限制实施例中，在片材压制期间，真空通过管道48、气室46、通路44和封装腔72如前所述那样抽出，并且真空通过管道204、阀196、管道198、副气室193、通路192和封装腔72抽出。在片材压制操作之后，真空设备206切断或与管道48和204断开连接，而阀196转而将管道198连接到管道200和热压缩空气供给源202上，从而使压缩空气通过管道200、阀196、管道198、副气室193和通路192以使成形片材远离压制面49。如人们可以理解的，气室46和193可以连接到单独的真空源上以向气室提供不同的真空度。
如人们所理解的，由副气室193和通路192覆盖的面积不限制本发明，并且其为受影响的成形构件28的压制面49的面积例如处于真空或气压之下的面积的函数。进一步，本发明不限于通过通路192流动的空气的压力和/或温度。该压力应该足以打破成形玻璃片材和压制面之间的任何真空或粘附。尽管不是必需的，但是被引导通过通路192以使片材远离压制面49的空气优选被加热以避免对玻璃片材产生的任何热冲击，所述热冲击由玻璃片材和空气在该空气加热之前所处温度之下接触而产生，例如但本发明不限于此，该温度应当足够高以防止成形玻璃片材的冷却和/或破裂，例如为538℃(1000)。另外，压缩空气温度可以用于将玻璃片材冷却至它们的非热变形状态。在本发明的一个非限制实施例中，空气加热到371℃-621℃(700-1150)。
如人们可以理解的，本发明不局限于通路44和192的尺寸，以及通路44和192设置在上模具中的方式。例如，可用于从封装腔抽真空的通路44的尺寸被设置成提供压制面和上玻璃片材24之间、玻璃片材24和25之间的较低的压力以使玻璃片材移动且偏压抵靠如前所述的覆盖的压制面。通过所述通路和腔室抽真空的流动速率将等于以稳定速度例如当片材偏压抵靠压制构件时通过铰接环状模具的端部和中心部、通过玻璃片材和成形轨道之间的间隙流入封装腔的空气速率，以及通过成形轨道和上模具的外周流入的空气速率。在本发明的实施中，通过具有1/4英寸(0.64厘米(“cm”))的直径且处于1.0英寸(2.54厘米)的中心距的中心处的通路抽成-40英寸水柱的真空。通路44可以使用任何便利的钻孔技术通过成形构件例如成形构件28和板构件例如板构件30制成。
穿过位于将被成形片材的中心部区域中的成形构件的通路192的尺寸被设置成防止当通过通路抽成的真空使片材周边之间的片材部分偏压抵靠覆盖的压制面时损伤玻璃片材表面，例如在玻璃表面中产生孔印痕。在一个非限制实施例中，位于压制面上的通路192的开口尺寸等于或小于覆盖压制面的布组织中的开口。为了与包括夹在两层不锈钢编织垫布#3KN/C3之间的两层玻璃纤维垫布#S-1NS7L90062301的织物一起使用以防止在玻璃表面上产生孔印痕，0.020英寸的孔是可接受的，其中所述玻璃纤维垫布#S-1NS7L90062301可从GlassTech，Perrysburg，OH购得，所述不锈钢编织垫布#3KN/C3可从BekaertFibre Technologies，Marietta，GA购得。
通路192能以任意方式设置在成形构件中。例如，在一个非限制实施例中，具有直径为0.020英寸的通路192可以例如但不限制本发明地使用称作电火花加工的技术钻穿板构件和成形构件而形成。参照图11和12，在另一个非限制实施例中，中心相同的一对孔212和214在上模具20上钻出。孔212延伸穿过板构件30和成形构件28，所述孔212的直径小于孔214的直径，例如为1-1/4英寸(3.16厘米)，且终止于与压制面49相距0.10英寸(0.24厘米)。具有直径为1-1/2英寸(3.81厘米)的孔214从孔212的端部延伸至压制面49。板216(图12中清楚显示)具有多个直径为0.020英寸的孔218，所述板216以任意方式，例如摩擦配合或凹槽及凸起结构固定在孔214中。板216的表面随后略微加工成与表面轮廓49(见图10)一致。如人们可以理解的，本发明不局限于上模具中的通路192的数目，并且所述数目和间距取决于将被抽成的真空度和/或穿过通路使片材远离压制面的压力。另外，通路192关键是放置为从压制面和位于具有深陷或S形弯曲的片材或具有着色表面部分的片材区域中的玻璃片材之间抽真空。利用真空抽吸通过通路192的空气量(或流过通路192的压缩空气量)不限制本发明，并且选择所述量以从片材之间除去淤积或低速的空气或者打破将片材固定到覆盖的压制面上的真空或粘附。
如人们可以理解的，多个通路192可用于在压制面上的深陷弯曲位置抽真空，并且在其中玻璃片材具有着色区域的压制面上的位置不抽真空。为了辅助片材远离压制面，压缩空气可以在压制面上的深陷弯曲位置以及在其中玻璃片材具有着色区域的压制面上的位置通过所述通路。
如图13所示，成形轨道52的玻璃支撑表面54可以覆盖有一层或多层柔软、耐热、柔性织物或金属布222，其在热玻璃片材支撑在下模具24的成形轨道52上或在压弯操作期间不会对所述热玻璃片材产生印痕，如稍后详细论述的那样。柔性织物还提供玻璃片材25的底面和轨道52的支撑表面54之间的适应支撑以形成垫片或密封，当在弯曲操作期间对气室46和/或副气室193施加真空时，所述垫片或密封限制了从下部片材25的外边缘部分和成形轨道52的支撑表面54之间抽出空气。织物222还提供了玻璃片材和成形轨道52的支撑表面之间的绝缘表面以减缓它们之间的传热速率。所述织物包裹并固定到连续外周侧壁41的外表面上以确保支撑表面54被完全覆盖。在一个非限制实施例中，不是仅仅覆盖成形轨道52的支撑表面54，所述织物延伸经过由成形轨道52的内周界定的下模具的整个开放部分。该织物可以拉紧或允许下垂到片材中心部分下方的空间中。更特别地，当弯曲操作包括压弯之前的玻璃片材下弯时，所述织物允许下垂。在本发明的一个非限制实施例中，所述织物包括覆盖有由一层不锈钢编织垫布#3KN/C3覆盖的一层玻璃纤维垫布#S-1NS7L90062301，所述不锈钢编织垫布可从Bekaert Fibre Technologies，Marietta，GA购得，所述玻璃纤维垫布可从GlassTech，Perrysburg，OH购得。
如本领域技术人员所理解的，玻璃片材24和25可以在片材弯曲和/或成形之前以任何方式加热软化。在下文本发明的非限制实施例中，玻璃片材在图14A和14B所示的加热、成形和退火玻璃退火炉中加热、成形和退火。玻璃退火炉230上游开始于装载区232并且包括隧道式结构的加热区234、加热区234下游的重力弯曲区236、紧接着重力弯曲区236之后的压弯或成形工位238、退火区240和冷却区244，所述退火区240可以包括通向压制工位238的门242和成形工位238之后的门243(见图15)，所述冷却区244与玻璃退火炉的下游部分成首尾相连关系。卸载部分246在冷却区244之后。应当理解，本发明不局限于上述特定类型的玻璃退火炉并且可以与其他类型的玻璃退火炉例如其中具有多个单独的容器或箱的箱式玻璃退火炉结合使用，每个容器或箱都装有被支撑的玻璃片材，所述玻璃片材以定期而不断被迫停止的方式通过玻璃退火炉，如本领域公知的那样。
参见图14和15，一传送带沿玻璃退火炉230的整个长度延伸并且界定了沿纵向参考线通过玻璃退火炉230的运动路径，该传送带包括以横向相对、纵向间隔关系设置的多对短辊250。每个短辊250安装在延伸穿过玻璃退火炉侧壁的轴(未显示)上并且连接到传送带驱动器(未显示)上。模具返回传送带(未显示)沿整个玻璃退火炉延伸。所述传送带可以分成由其自己的驱动装置通过传统驱动杆和齿轮装置或者链驱动装置驱动的多个部分，或者传送带部分可以由共用驱动装置通过离合器以本领域公知的方式驱动。多个模具支撑托架51(在图15中仅显示为一个)沿传送带通过短辊250的旋转接合而传送。
继续参照图15，下环状或轮廓模具22通过定位在成形轨道52(还在图1中显示)下方的横向构件60安装在托架51上。成形轨道52在高度和轮廓上与将被弯曲的玻璃片材24和25略处于所述玻璃片材周边的内侧的希望的纵向和横向立面轮廓相一致。图15中所示的轮廓模具22具有连续、固定的成形轨道，即，连续的中心部和端部(还参见图1)。但是，如果希望的话，下模具22可以是铰接轮廓模具，例如，图7所示的类型。轮廓模具22相对于托架51定位，这样，当托架51对准在压弯工位238中且轮廓模具22处于压制位置时，下部或轮廓模具22的几何中心通常与上成形模具20的几何中心对准。如人们理解的，上和/或下模具的侧壁可以具有图4-6所示本发明的非限制实施例中显示和讨论的定位装置，可以具有图8和9中所示的任何一种成形轨道，并且可以具有其组合。在图15所示的本发明非限制实施例中，下模具22通过延伸于下模具22的成形轨道52和托架51之间的横向构件60支撑且固定到托架51上。下模具22以任何便利的方式固定到横向构件60上。如本领域的技术人员所理解的，当弯曲和成形工艺包括下弯时，玻璃片材的边缘支撑在成形轨道例如成形轨道52上，并且片材的中心部在重力作用下不受阻碍地自由下垂。
成形轨道52的片材支撑表面54覆盖有一层或多层柔软、耐热、柔性织物(图15中未显示，清楚显示在图13中)，当玻璃片材支撑在下模具22的成形轨道52上或者在压弯操作期间，所述织物不会对热玻璃片材24和25产生印痕。
继续参照图15，压弯工位238还包括提升框架256。框架256定位在短辊250之间及其下面，并且在图15所示的特定实施例中，该框架具有网状结构，包括多个相互连接的横向延伸梁258(图15中显示了一个)和纵向延伸梁260。尽管不是必需的，但是梁间框架中的开口可以充满绝缘体(未显示)。框架256固定到多个立柱262上，所述立柱安装到定位于框架256下方的起重横梁264上。尽管在本发明中不作限制，但是在图15所示的特定实施例中，起重横梁264的相对端部266延伸到压弯工位238的外面并且安装在使梁264和提升框架256升降的提升装置267上，所述提升框架依次在压弯操作期间与托架51和下轮廓模具22接合并使其升降，并且使它们在第一位置和第二位置之间移动，其中在第一位置，下模具22与上模具20分开，在第二位置，下模具22的侧壁66与上模具20的侧壁41接触以提供封装腔72(参见图2)并且使被支撑玻璃片材24和25定位成抵靠在上模具20的成形构件28的覆盖的压制面49上，如下文更详细描述的那样。起重横梁264的竖向移动最好由导向装置引导，例如但不限于本发明，由导向装置270引导。不用于限制本发明，升降器267可以为滚珠丝杆、液压缸或其它类型的线性致动器。
上模具20的成形构件28的压制面49例如可以是金属或陶瓷的。压制面49覆盖一连续区域，其轮廓略大于支撑在下模具22的成形轨道上的将要成形的玻璃片材24和25的轮廓。上模具20的面向下的压制面49在横穿玻璃退火炉宽度的高度上通常为下凹的以与弯曲纵向分量相一致，即，压制面的表面是凸形并且界定了有关玻璃片材24和25周边的希望的玻璃表面轮廓以及玻璃片材中心区域的希望轮廓。根据将要成形的玻璃片材的形状复杂性，压制面49还可以包括在高度上沿玻璃退火炉长度方向的S形弯曲分量，以与希望的弯曲横向分量相一致。
压制面49可以覆盖有一层或多层耐热织物50(在图2中显示)，其不会在压弯操作期间对热玻璃片材24和25形成印痕。尽管在本发明中不做限制，但是在一个非限制实施例中，压制面49覆盖有可从GlassTech，Perrysburg，OH购得的一层玻璃纤维垫布#S-1NS7L90062301，其覆盖有可从Bekaert Fibre Technologies，Marietta，GA购得的一层不锈钢编织垫布#3KN/C3。
在图15所示的本发明非限制实施例中，在压弯工位238中，上模具20通过链282悬挂在支撑板280上，并且上模具20的自重用于压制玻璃片材24和25，如稍后将要讨论的那样。模具20被定位成当托架51定位在成形工位238中时，所述模具20的几何中心通常与轮廓模具22的几何中心竖向对准。在压制操作过程中，使用定位销、或本领域公知的其他已知类型的定位装置、或者图4-6所示类型的定位装置相对于下或轮廓模具22定位上模具20。细长杆例如连接至支撑板280的活塞或管284使上模具20在例如第一位置的上升位置和例如第二位置的下降位置之间移动，在所述上升位置，上模具20和下模具22彼此隔开，在所述下降位置，上模具20和下模具22的侧壁彼此接触以提供封装腔。当上模具处于第二位置时，片材的边缘由支撑轨道偏压而抵靠成形构件28的被覆盖的压制面49。尽管在本实施例中不作限制，但是细长杆284还可以用于给上模具20的成形构件28提供主动的向下压力，这样，通过结合模具自重和由细长杆284施加的附加力执行玻璃片材的压制。
操作循环在本发明的非限制实施例中，在图15所示的玻璃退火炉230的装载区232中，一对弧形外轮廓且其间具有适宜隔离材料的玻璃片材24和25沿大体上水平朝向定位在由托架51支撑的下轮廓模具22的成形轨道52上。成形轨道52内的区域可以敞开或可以具有横跨轨道52之间的织物222(见图13)，如在先所论述的那样。托架51相对于穿过玻璃退火炉230的纵向参考线横向对准。托架51穿过玻璃退火炉230的加热区234，其中加热元件(未显示)布置为提供下模具22穿过玻璃退火炉230的移动路径的纵向和横向加热的方式。当下模具22到达压弯工位238(环境温度保持在1080-1150[582℃-621℃])时，玻璃片材24和25被加热到其变形温度(通常为1070-1125[577℃-607℃])，通过重力下垂为初步形状，并且玻璃片材24和25的周边通常与成形轨道52的端部58的中心部56的轨道面的立面轮廓相一致。在本发明的非限制实施例中，其中下模具22为铰接模具，例如图7所示的类型，当下模具22进入压弯工位238时，端部轨道156和158将向上转动。
在轮廓模具22从装载区232向弯曲工位238移动期间，可能在相对于纵向参考线的朝向上失去正确对准。但是，因为玻璃片材通常具有平面中不均匀曲率的非矩形轮廓并且弯曲成复杂形状，所以重要的是，当片材到达弯曲工位238时，带有初步成形片材24和25的轮廓模具22定位且对准在上模具20的成形构件28的压制面49的下方。参照图15，当到达弯曲工位238时，带有定位于其上的下模具22的支撑托架51被重新定位(如果需要的话)以使轮廓模具22和初步成形玻璃片材24、25的几何中心定位在处于上升位置的压制面49的下方。本领域公知的各种定位系统以及例如图4-6中讨论的定位系统及其组合可用于使托架51在弯曲工位178内定位和/或将轮廓模具22相对于上模具20正确定位。例如，但不限于本发明，下模具22在其移动到托架51上的弯曲工位178时可以大体上相对于上模具20定位并且在上模具和下模具的侧壁彼此接触时利用图4-6所示的定位装置及其组合精确对准。限位开关(未显示)可用于确保压制操作不会连续进行，除非托架51适当定位或对准在压弯工位238上。
在其上支撑有玻璃片材24和25的下模具22适当对准之后，提升装置267使提升框架256向上移动并与托架51接合。提升装置267继续提升托架51，使托架38离开短辊250，并朝向上模具20的成形构件28的压制面49提升。当下模具22被提升时，活塞284使上模具20下降。当下模具22到达上模具20时，定位装置例如图4-6所示或本领域公知的其他等效装置使悬挂的上模具20和下模具22定位，从而使它们的几何中心对准。在成形轨道使上片材的上表面的边缘部分抵靠被覆盖的压制面49，并且上模具20的侧壁41和下模具22的侧壁66彼此接触以形成封装腔72(参见图2)之前，下模具22和上模具20相对于彼此连续移动。
当上下模具的侧壁彼此接触并且上片材24的边缘由成形轨道偏压抵靠被覆盖的压制面时，通过管道48、气室46和通路44以及可选择地通过管道198、副气室193和通路192(请参阅图10)在封装腔72中抽真空。当将空气从腔室72中抽出时，腔室72中的负压导致压制工位238中的空气偏压玻璃片材25的下表面以提升玻璃片材24和25的中心和边缘而抵靠上模具20的成形构件28的压制面49，从而完成玻璃片材24和25的成形。片材和被覆盖的压制面之间的空气经由布组织抽出。
在片材24和25成形以后，抽真空停止并且片材24和25落到下模具22的成形轨道52上。可选择地，可通过将管道198连接至热压缩空气供给源202(参见图10)而使热压缩空气穿过通路192。当片材位于成形轨道52上时，下模具22、提升框架256和起重横梁264下降并且托架51重新支撑在短辊250上。类似地，上模具20通过活塞284提升到其初始或第一位置。当下模具22重新支撑在短辊250上时，玻璃退火炉门243打开，短辊250致动以传送成形玻璃片材24和25，下模具22离开成形工位238并进入退火区240。门243随后关闭以进行下一弯曲和成形周期。
应当理解，上面讨论的非限制实施例避免了将压制负载施加给短辊250。更具体地，通过使用提升框架256以提升托架51离开短辊250，由上模具20(和可选择地为活塞284)施加给下模具22的负载在压制期间传递给起重横梁264和提升装置267，而不是短辊250。
一旦玻璃片材24和25已经在压制工位238中成形，必要的是，在从变形温度范围冷却到玻璃的应变点以下之前，它们在退火区240中保持其相应的形状，所述应变点对于浮法玻璃来说大约为950(510℃)。在其他因素中，避免玻璃片材之间过度永久翘曲的最大冷却速率取决于玻璃片材厚度。在退火之后，玻璃片材进入用于附加冷却的冷却区244。
应当理解，上下模具的运动可以改变以提供其它的弯曲次序。例如但不限制本发明，上模具20可以保持固定并且提升装置267可用于使下模具22和玻璃片材24、25向上移动足够远的距离以压制玻璃片材，如上所述那样。在另一个非限制实施例中，活塞284可用于使上模具20向下移动，同时下模具22保持在短辊250上。
在图16所示的本发明的非限制实施例中，单个或叠置的玻璃片材300在一系列传送带辊子304上传送通过炉302。当受热软化的玻璃片材到达成形工位306时，片材以任何常用的方式，例如通过可选择地具有成形接合表面的真空往复移送装置310从辊子传送到下环状模具308上。环状模具308类似于图1所示的下模具22或图7所示的下模具148。其后，环状模具308和类似于图1所示的上模具20的上模具310以任意常用的方式例如所讨论的使用图15所示的压制工位238使模具20和22移动的方式相对于彼此移动以形成围绕玻璃片材的封装腔。其后，如前所述，片材利用真空成形。在片材成形之后，将片材从下模具308上以任意常用的方式卸下并且例如移动成形片材通过退火玻璃退火炉而进行可控制的冷却。
参照图17，显示了本发明的另一个非限制实施例。在图17中，压制腔室316具有安装在活塞320上的成形轨道318，所述活塞320具有使环境空气自由穿过的通路322。在将受热软化片材24和25以任意常用的方式放置在成形轨道318上之后，活塞320使片材向上移动以使片材的边缘部分偏压抵靠在上模具326的覆布压制面324上。压制设备的进出端部处的封闭的壁328和门330(在图17中仅显示了一个)使空气流入压制腔室316的运动密封或最小化。在压制腔室被密封之后，利用真空设备332通过管道334抽出压制腔室316中的空气。从腔室抽出空气而使空气从片材之间及上片材24和覆盖的压制面324之间流出。活塞通路322中的空气使片材偏压抵靠被覆盖的压制面324以使片材成形。在片材成形之后，将真空设备332切断并且活塞322下降。在活塞322安放在底座上之后，通向压制腔室322的门打开，并且当下一组片材移入腔室322并放置在成型轨道上时，将成形的片材从成形轨道和腔室322上移除。
如本领域的技术人员可以理解的，出于清楚的目的，使片材移入压制工位并且使模具上升和/或下降的辅助设备和装置从图16和17中去除，可以使用图1-15中显示和/或此处讨论的任何装置和提升装置。
在玻璃片材成形之后，它们可以用任何便利的方式加工成住宅和车辆玻璃窗。例如，但本发明不局限于此，以任何便利的方式，例如，如在此引入作为参考的美国专利Nos.4,367,107；4,998,784和5,355,144中所讨论的方式叠置成汽车玻璃窗，例如汽车层压风挡，层压侧灯和背光灯。
本公开内容中显示和描述的本发明的形式表示了本发明的非限制实施例。应当理解，在不脱离由随后要求保护的主题所限定的本发明的教导下可以进行各种改变。
权利要求
1.一种片材弯曲设备，包括具有主表面的第一成形模具，所述主表面的一部分包括具有预定形状的压制面的成形构件；被限定为第二模具的轮廓成形模具，所述第二模具具有一对隔开的端部轨道和一对位于所述隔开的端部轨道之间的隔开的中心轨道，该对隔开的端部轨道和该对隔开的中心轨道界定了围绕一开放区域的边界，并且端部轨道和中心轨道部分提供了片材支撑表面；位于所述第一和第二模具之间的外壁，所述外壁界定了一边界，其中所述片材支撑表面位于由该外壁界定的边界之内；升降装置，其作用在所述第一和第二模具的至少一个上以使第一和第二模具相对于彼此在第一位置和第二位置之间移动，其中在所述第一位置，第一和第二模具彼此隔开并且所述外壁与第一和第二模具中的至少一个隔开，在所述第二位置，第一和第二模具以及所述外壁形成封装腔，所述封装腔具有第二模具的片材支撑表面和面向该封装腔的第一模具的成形构件，环境空气至少通过所述开放区域可到达所述封装腔；以及不同于该开放区域的至少一个通路，所述通路具有与封装腔流体接触的第一端部和位于封装腔外面的第二相对端部。
2.如权利要求1所述的弯曲设备，其特征在于，第二模具的端部轨道和中心轨道为连续的并且形成连续的片材支撑表面。
3.如权利要求1所述的弯曲设备，其特征在于，所述中心轨道固定在适当的位置上并且所述端部轨道可枢转地安装以从一第一位置转动到一第二位置，在该第一位置，端部轨道和中心轨道提供用于片材的大致水平的支撑，在该第二位置，端部轨道的末端部分提升到中心轨道上方。
4.如权利要求1所述的弯曲设备，其特征在于，所述外壁安装到第一模具的第二主表面上。
5.如权利要求4所述的弯曲设备，其特征在于，所述外壁围绕第一模具的成形构件并与其隔开。
6.如权利要求1所述的弯曲设备，其特征在于，所述外壁安装到中心轨道和端部轨道上。
7.如权利要求1所述的弯曲设备，其特征在于，所述外壁具有定位装置的一部分，所述第一模具和/或第二模具具有该定位装置的另一部分。
8.如权利要求7所述的弯曲设备，其特征在于，被限定为“T”形轨道的中心轨道和端部轨道具有“T”形横截面，并且该“T”形轨道的水平构件具有片材支撑表面。
9.如权利要求8所述的弯曲设备，其特征在于，所述外壁连接到“T”形轨道的水平构件的外表面上并且延伸远离该“T”形轨道。
10.如权利要求8所述的弯曲设备，其特征在于，所述外壁连接到“T”形轨道的水平构件上并且延伸远离该“T”形轨道和开放区域。
11.如权利要求8所述的弯曲设备，其特征在于，所述片材支撑平面是“T”形轨道的水平构件的临近开放区域的一部分，所述外壁是“T”形轨道的水平构件的离开放区域最远的一部分。
12.如权利要求6所述的弯曲设备，其特征在于，被限定为“I”形轨道的中心轨道和端部轨道具有“I”形横截面，并且该“I”形轨道的上端是片材支撑表面，并且所述外壁具有安装到“I”形轨道的外部竖向表面上的一端并延伸远离该“I”形轨道和开放区域。
13.如权利要求1所述的弯曲设备，其特征在于，所述第一成形模具还包括具有第一主表面和第二相对主表面的板构件和位于该板构件的第一表面的一部分上方的气室，其中，具有成形构件的第一模具的主表面是所述板构件的第二表面，并且所述成形构件延伸远离所述板构件的第二表面，所述至少一个通路是多个隔开的通路之一，并且所述多个通路中选定的通路具有与位于和成形构件隔开的位置处的封装腔内部流体接触的第一端及与气室内部流体接触的第二端。
14.如权利要求1所述的弯曲设备，其特征在于，所述第一成形模具还包括具有第一主表面和第二相对主表面的板构件及位于该板构件的第一表面的一部分上的气室，其中，具有成形构件的第一模具的主表面是所述板构件的第二表面，并且所述成形构件延伸远离所述板构件的第二表面，所述至少一个通路是多个隔开的通路之一，并且所述多个通路中选定的通路具有与位于沿成形构件的边缘部分位置处的封装腔内部流体接触的第一端和与气室内部流体接触的第二端。
15.如权利要求1所述的弯曲设备，其特征在于，所述至少一个通路是多个通路之一，当第一和第二模具以及外壁处于第二位置时，所述通路中选定的通路具有临近第一模具的成形构件的至少一个周边的第一端，并且所述通路中的选定通路穿过外壁，所述通路中的选定通路的第二端位于外壁的外表面处或延伸超过该外表面。
16.如权利要求1所述的弯曲设备，其特征在于，所述至少一个通路是多个通路之一，当第一和第二模具以及外壁处于第二位置时，所述通路中选定的通路具有临近成形构件的周边的第一端，并且所述多个通路中的选定通路穿过第二模具，并且所述多个通路中的选定通路的第二端可从第二模具的外面触及。
17.如权利要求1所述的弯曲设备，其特征在于，所述成形构件具有压制面，并且所述至少一个通路是多个第一通路之一，该设备还包括多个第二通路，所述多个第二通路具有位于成形构件压制面处的第一端，所述多个第二通路穿过所述成形构件。
18.如权利要求17所述的弯曲设备，其特征在于，所述多个第二通路具有第二相对端，还包括位于所述多个第一通路的第二端上的第一气室和位于所述多个第二通路的第二端上的第二气室。
19.如权利要求18所述的弯曲设备，其特征在于，所述第二气室位于所述第一气室内，并且所述第一气室通过管道连接至真空泵，所述第二气室通过管道连接至具有第一打开位置和第二打开位置的阀，并且处于第一打开位置的阀通过管道连接至真空泵，并且处于第二位置的阀通过管道连接至加压流体系统。
20.如权利要求17所述的弯曲设备，还包括牢固安装在成形构件的压制面上的网布，所述网布具有预定组织以提供预定距离的间隔，其中所述多个第二通路的第一端的开口等于或小于覆盖所述多个第二通路的第二端的网布组织的间隔。
21.如权利要求17所述的弯曲设备，其特征在于，所述多个第二通路具有与第一端相对的第二端，所述多个第二通路的至少一个通路具有大于压制面处的第二端部开口的第一端部开口，并且还包括具有多个安装在所述多个第二通路的至少一个的第二端部开口中的间隔通孔。
22.如权利要求21所述的弯曲设备，还包括牢固安装在成形构件的压制面上的网布，所述网布具有预定组织以提供预定开口的间隔，其中所述板中孔的开口尺寸等于或小于覆盖在所述板中孔上的网布中的开口尺寸。
23.如权利要求1所述的弯曲设备，其特征在于，所述成形构件包括压制面，并且还包括牢固安装在第一模具的成形构件的压制面和第二模具的至少片材支撑表面上的网布。
24.如权利要求1所述的弯曲设备，其特征在于，所述第一模具安装在压制工位中，所述压制工位具有上游端和下游端，并且还包括连接至压制工位的上游端的加热炉、连接至压制工位的下游端的冷却炉以及延伸穿过加热炉、压制工位和冷却炉的传送系统以使第二模具沿一路径移动通过加热炉、压制工位和冷却炉。
25.如权利要求23所述的弯曲设备，其特征在于，所述压制工位还包括上部细长杆以使第一模具朝向和远离压制工位中的传送系统的一部分移动，以及可朝向和远离第一模具移动的下部细长杆。
26.如权利要求25所述的弯曲设备，还包括可通过传送系统沿所述路径移动的托架，其中第二模具安装在托架上以使第二模具移动通过加热炉、压制工位和冷却炉，其中被移动到压制工位中的所述托架处于第一位置，并且下部细长杆使第二模具朝向第一模具移动以将第二模具、第一模具和外壁定位在第二位置。
27.如权利要求1所述的弯曲设备，其特征在于，所述第一模具和第二模具安装在压制工位中，所述压制工位具有上游端和下游端，并且还包括连接至压制工位上游端的加热炉、连接至所述炉下游端的冷却炉、延伸穿过加热炉和冷却炉的片材传送系统以及上游片材转移装置，该转移装置安装用于从加热炉中的传送系统一部分上的位置移动到第二模具上的位置。
28.如权利要求27所述的弯曲设备，还包括下游转移装置，其安装用于在第二模具上方的位置和冷却炉中的传送系统一部分上方的位置之间移动。
29.一种片材弯曲设备，包括腔室，其具有外壁、进口端、出口端、进口门和出口门；安装在所述腔室中的第一成形模具，所述第一成形模具具有主表面，所述主表面包括具有预定形状的压制面的成形构件；被限定为第二模具的轮廓成形模具，其安装在所述腔室中与第一模具成面向关系，所述第二模具具有一对隔开的端部轨道和一对位于所述隔开的端部轨道之间的隔开的中心轨道，其中所述端部轨道和中心轨道部分提供了具有开放区域的片材支撑表面，所述开放区域位于所述片材支撑表面的边界之内；升降装置，其作用在第一和第二模具的至少一个上以使所述第一和第二模具相对于彼此在片材接收位置和片材压制位置之间移动，在所述片材接收位置，第一和第二模具彼此隔开，在所述片材压制位置，第一和第二模具比处于第一位置时更加彼此靠近；连接至压制腔室内部的真空泵；和管道，其具有连接至成形轨道之间的开放区域的一端和连接至空气源的相对端。
30.一种成形模具，包括成形构件，具有成形压制面和相对的主表面；至少一个延伸穿过成形构件的通路，所述通路具有终止于压制面的一个端部和终止于所述主平面的相对端部，所述终止于压制面的端部具有预定的开放区域；以及覆盖压制面的布，并且所述布的一部分覆盖通路的终止于成形构件的压制面处的端部，其中位于覆盖通路的所述端部的部分处的布组织的开放区域具有预定的开放区域，其等于或大于所述通路的预定开放区域。
31.一种用于弯曲片材的方法，包括步骤将一堆一块或多块片材的主表面的边缘部分相接合，所述主表面被限定为第一主表面；将该堆片材的相对的主表面移动至抵靠成形构件的压制面，所述相对的主表面被限定为为第二主表面；对该堆片材的周边施加真空，以便至少从压制面和第二主表面之间抽出空气；同时向第一主表面施加压力以使该堆片材抵靠成形构件的压制面，从而将该堆片材弯曲成预定形状。
32.如权利要求31所述的方法，其特征在于，所述片材是玻璃片材，并且该堆片材为两块玻璃片材，还包括步骤在实施接合步骤之前，将该堆片材加热到它们的变形温度；和在片材弯曲到预定形状之后，停止实施施加真空步骤和施加压力步骤，并且执行以下步骤移动成形的片材远离压制面，和可控制地冷却成形的玻璃片材。
33.如权利要求32所述的方法，还包括通过压制面抽真空以偏压第二主表面的中心部抵靠压制面的步骤，其中所述移动步骤包括使压缩空气作用在第二主表面的中心部上以移动片材远离成形构件的压制面的步骤。
34.如权利要求32所述的方法，还包括叠置成形的玻璃片材以提供层压车窗的步骤。
35.如权利要求33所述的方法，还包括通过压制面抽出真空以偏压第二主表面的中心部抵靠压制面的步骤。
36.如权利要求35所述的方法，其特征在于，在片材弯曲成预定形状之后，停止实施施加真空步骤、抽真空步骤和施加压力步骤，并执行以下步骤使热压缩空气作用在成形的片材的第一主表面的中心部上以移动成形的片材远离压制面，和可控制地冷却成形的玻璃片材。
37.根据权利要求34的方法制造的车窗。
全文摘要
一块或多块片材，例如两块加热到它们变形温度的玻璃片材通过将该片材定位在轮廓模具的片材支撑表面上而成形。轮廓模具和成形构件的压制面相对于彼此移动以偏压上片材的边缘部分而抵靠压制面从而形成围绕所述片材周边的封装腔。当主动的或大气压力作用在底部片材上以移动片材而抵靠压制面时，对片材周边施加真空以从片材之间及压制面和相邻片材之间抽出空气。可选择地，在片材成形期间，真空通过压制面中的通路抽出，并且片材成形之后使压缩空气穿过所述通路以移动片材远离压制面。
文档编号C03B23/03GK1956929SQ200580016417
公开日2007年5月2日 申请日期2005年4月19日 优先权日2004年4月21日
发明者W·R·希思克斯 申请人:Ppg工业俄亥俄公司