專利名稱：用于彎曲玻璃片的壓彎站的制作方法
背景技術：
本發(fā)明涉及用彼此移近及移離的相對的彎曲工具來壓彎已加熱的材料。更準確地說，本發(fā)明涉及用彼此移近的兩個彎曲工具來彎曲已加熱的玻璃片的壓彎站。
通常，在壓彎中，基本堅硬的陽模，也稱為全表面模具，構成一個彎曲工具，而另一個彎曲工具被構造成環(huán)形的或圈形的陰模。另外，為了協(xié)助彎曲過程，多個吸孔被布置在全表面模具部分中，在壓彎過程期間當環(huán)形模具與已加熱的玻璃片接觸時，所述部分取決于環(huán)形模具的輪廓。
如已描述的，當真空源被施加于陽模時，所產(chǎn)生的負壓經(jīng)各吸孔傳遞通過所述模具，因此引致例如風擋玻璃的汽車片狀件的玻璃片，或者諸如側燈或后燈的玻璃片(在彎曲后被回火)被抽吸至模壓表面。當應用于本文時，全表面模具是指彎曲期間玻璃片貼靠在其全面積上的彎曲模具，而環(huán)形模具是指彎曲期間僅在玻璃片的邊緣處支承它的模具。
要彎曲的玻璃片被加熱至彎曲溫度并以可變形狀態(tài)置于兩個彎曲工具之間。然后后者相向地移動，寬闊的全表面模具把玻璃片壓在環(huán)形模具上。由此發(fā)生玻璃片邊緣的成型。
與此同時，所述玻璃片的中間區(qū)域利用真空保持貼靠在所述模壓表面上，以完成進一步的成型。這些程序必須相對快速地進行，因為玻璃片快速地冷下來，而短時間之后所述玻璃片的邊緣區(qū)域下降至彎曲溫度以下。
彎曲工具的各種結合都是可能的。已被特別良好地嘗試及試驗過的一種結合是其中環(huán)形模具以凹入方式彎曲，同時全表面模具具有凸出的弧度。所述環(huán)形模具通常構成下半部模具，而上半部模具可從上方垂直地并朝下半部模具移動。作為這種方式的代替，也可以使環(huán)形模具朝全表面模具移動或者使兩個彎曲工具相向移動。
隨著各彎曲工具的打開并從各彎曲工具取出，玻璃片應具有所要求的形狀，其尺寸應是穩(wěn)定的和沒有光學失真(畸變)。否則，彎曲工藝會導致廢品或低質量產(chǎn)品。
影響彎曲工藝所生產(chǎn)的產(chǎn)品的質量的某些因素是a)獲得和保持可變形的狀態(tài)，b)玻璃片在模具中的定位和滑動，c)加工的速度，d)模具和/或工具與玻璃片或被模壓零件相接觸的控制，和e)彎曲產(chǎn)品表面的污染。
特別是，在整個壓彎過程中玻璃片的熱量獲得或喪失可導致被不正確地彎曲的玻璃片開裂、斷裂、光學上失真和/或尺寸上使形狀和大小改變。改變全表面模具的表面輪廓會使模具在壓彎期間難于正確地保持、定位，阻礙玻璃片的滑動和脫模。
出現(xiàn)在各吸孔嘴部處的局部真空和彎曲過程的緩慢實施，作為不可避免的副效應，會在玻璃片中產(chǎn)生局部冷卻帶，所述局部冷卻帶可損害這些點處的玻璃片的光學性質。在局部真空條件的情況下，全表面模具的模壓區(qū)域保持沒有各吸孔。見EP 0 530 211 B1，它在開頭描述了上述形式的全表面模具。
接觸已加熱的玻璃片的模具及彎曲工具也可導致產(chǎn)品物理的或光學的畸變(失真)。此外，在彎曲工藝期間，源自工藝變化的或外部來源的各顆?？蓳p壞和扭曲玻璃片表面。普遍地，要彎曲的玻璃片在壓彎操作之前，例如在玻璃片預熱爐中或緊靠爐外部被加熱。有時，各模具由它們自己的熱源進行加熱，例如用電加熱，用熱油、熱空氣或各種其它流體加熱。即使應用這些加熱條件，仍要改善玻璃片加熱的控制。
另外，仍然是難于使玻璃片在模具表面上穩(wěn)定地和正確地定位、保持和起模，和難于在壓彎工藝期間防止玻璃片滑動。還有，相對的(兩個)模具表面在產(chǎn)品目視區(qū)域上施加壓力，這會造成可導致物理的或光學的畸變的局部冷卻。
由于工藝顆粒被壓在模具與玻璃片表面之間，為減小玻璃片表面畸變，例如不銹鋼織物的第二種材料被包含在所述模具與所述玻璃片表面之間。
然而，所述壓彎工藝仍能在彎曲速度、彎曲精度和用這種模具生產(chǎn)的彎曲玻璃片的光學質量方面進行改進。因此技術人員繼續(xù)在尋找問題的解決方法，所述問題是如何提供用于彎曲已加熱的材料和特別是玻璃片的更好的壓彎站。

發(fā)明內容
本發(fā)明涉及具有至少一個環(huán)形模具和一個全表面模具的壓彎站，此處各孔被布置成與至少一個槽連通，所述至少一個槽構成于所述全表面模具的表面中。當各模具被相向地驅使時，通常為片形的已加熱材料放置在環(huán)形模具的主要表面上，并且利用負壓通過所述各孔和槽(各槽)被抽吸向全表面模具的表面，此處所述片材料獲得其最終形狀。然后當各模具被迫使分離時，可經(jīng)所述各孔和槽(各槽)施加正壓以使已模壓材料從全表面模具的表面脫模。
從下列描述及附屬的各權利要求，參考構成說明書的一部分的各附圖，本發(fā)明的其它目的及各優(yōu)點將變得明顯，其中相同的標號標注各視圖的各相對應零件。


圖1簡略地表示貫通(工廠)車間的垂直剖面圖，根據(jù)本發(fā)明的裝置被集成于所述車間中；圖2是根據(jù)圖1的車間的俯視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的壓彎站的第一全表面模具的仰視圖，所述壓彎站應用于根據(jù)圖1及2的車間中；圖4是根據(jù)本發(fā)明的壓彎站的第二全表面模具的仰視圖，所述壓彎站應用于根據(jù)圖1及2的車間中；和圖5是貫通應用于壓彎站的各彎曲工具的局部剖面圖。
實施本發(fā)明的最佳模式本發(fā)明提供一種全表面模具，它包含被布置在至少一個槽中的至少一些孔，所述至少一個槽可具有各種橫截面形狀。所述槽或各槽被構造在全表面模具的主要表面上的模壓表面中。
此外，各孔可被連接于正壓源或負壓源。本發(fā)明的特優(yōu)形式的特點是一些孔被至少一個槽連接在一起，所述至少一個槽構造在全表面模具的壓模表面中。
已經(jīng)顯示出這個相對地簡單的措施使通過負壓對全表面模具的模壓表面與要彎曲的玻璃片之間的空氣進行的清除顯著地加速。在至少一個槽中的各孔的設置意味著比較地大體積的空氣可快速地從模具表面被抽離，特別是在利用負壓清除的初始；所以玻璃片可實際上即時地放置成靠近全表面模具的模壓表面。
這保證了壓彎過程盡可能接近前述的彎曲溫度發(fā)生，所以玻璃片的殘余彈性處于特定范圍內，而在玻璃片冷卻期間的恢復力在這之后不會引致不希望的偏離預期的玻璃片形狀。按照過去的實踐，寬闊的全表面模具的中間區(qū)域，因此玻璃片的中間區(qū)域，較好是保持沒有各孔和沒有其作用，所述作用諸如是在玻璃片的目視區(qū)域方面對光學質量的不利作用。
根據(jù)本發(fā)明提供的槽(各槽)的其它有益作用在于局部真空不僅被分配得非?？?，而且在全表面模具的模壓表面上非常均勻。這也有助于提高成型的精度。
至少一個槽的有利作用可通過所述槽把盡可能多的孔或甚至較好是所有孔連接在一起而得到加強。在特優(yōu)的布置中，所有的孔被單個的周邊槽所連接。
在本發(fā)明的范圍和精神之內提供彼此相間隔的幾個槽，例如沿著由環(huán)形模具所預先決定的環(huán)形區(qū)域的彼此連接的幾個單獨的槽或者如果設置了若干排的吸孔，則各槽被平行構成。然而，非常特別有利的是，成排布置的所有吸孔精確地由一個槽連接在一起。
已經(jīng)證明幾個毫米的寬度及深度或可能的半徑，較好是4-6mm，但近似在3-10mm范圍內，是槽的最佳橫截面尺寸。
如先前描述的，使模壓表面的中間區(qū)域保持無孔是有利的，以對玻璃片的光學性能沒有不利影響。較好的是，具有它們的各孔的槽/多槽被布置成距玻璃片的外邊緣約5-20mm。這個區(qū)域在成品玻璃片中通常用不透明的玻璃原料或漆加以覆蓋，因此通過負壓清除而造成光學質量的任何破壞，對于觀察者是不可見的。
根據(jù)本發(fā)明具有布置在至少一個槽中的孔-由此在每種情況下較好是一個槽把一些孔連接在一起-的裝置的有效性僅出現(xiàn)在大面積的全表面模具的邊緣區(qū)域，其前提條件是從所述全表面模具的中間區(qū)域，通過負壓非破壞性和快速地清除空氣。這可以不同的方法來進行。
因此曾建議作為本發(fā)明的有益改進，在被各孔圍住的區(qū)域內部的全表面模具的模壓表面中設置附加的流動通道。這些流動通道以輻射方式連接于槽，所述槽具有它的各孔，例如在對于玻璃片的彎曲特別關鍵的區(qū)域。另外，這種流動通道可作為單管線或交叉管線而延伸，連接或不連接模壓表面中各槽中的一個。
在多槽的情況下，這種流動通道的深度及寬度處于3-10mm范圍，較好是4-6mm。在各流動通道中設置了各通孔，被相鄰的玻璃片圍住的空氣可通過所述各通孔流出至模具的后邊。
在本發(fā)明的特佳改進中，曾建議每個彎曲工具用至少一種透空氣的織物加以覆蓋，所述織物較好是由特別材料制成，例如不銹鋼、玻璃纖維、聚對苯二甲酰對苯二胺纖維(例如“Kevlar”)、混有Kevlar的材料、含有石墨的聚苯并＿唑(PBO)纖維(例如Zylon)和這些纖維的各種織物。這樣一種可透空氣織物的應用幫助形成局部真空分布，因此使利用負壓的清除均勻地遍及彎曲工具的玻璃接觸表面。
在根據(jù)本發(fā)明利用負壓清除空氣的顯著改進中，通過提供至少一個槽來允許僅用一種細網(wǎng)目織物而不是耐磨透空氣材料制成的多層織物去覆蓋全表面模具的模壓表面。因此成本的節(jié)約顯著地增加。
另外，本發(fā)明可被實施成具有由一種疊在另一種上的至少兩種織物所覆蓋的全表面模具的模壓表面，面朝玻璃片的織物具有比置于全表面模具的模壓表面附近的織物更細的結構。雖然沒希望堅持任何理論，但認為這有助于節(jié)省玻璃片的表面，同時改善了局部真空的分布。
基于面朝玻璃片的織物的結構及厚度適應于任何雜質顆粒的尺寸的事實，基本實現(xiàn)了重要的更有益效果。實踐顯示了可能出現(xiàn)的顆粒尺寸。所使用織物的結構及厚度相應地是適應的。各顆粒被拉入各織物中，因此防止導致?lián)p傷玻璃表面，不管顆粒多小。
還曾建議構成全表面模具的彎曲工具由陶瓷、鋁、不銹鋼或含有熔凝硅石的各種其它組合物制成，如同環(huán)形模具一樣，它可用電加熱，用熱油、熱空氣或各種其它流體加熱，或是用某些其它方法加熱。陶瓷和上述的全表面模具的組合物生成高質量的模壓表面并是耐磨的。
根據(jù)所生產(chǎn)的零件和模壓條件，在完成模壓循環(huán)時常常難于使所述零件從全表面模具中脫模。本發(fā)明可通過向至少某些孔施加正壓來處理這種狀況。結果發(fā)現(xiàn)所述零件容易地從全表面模具中脫模而不用物理干預，減少生產(chǎn)循時間或質量缺陷的發(fā)生。
根據(jù)圖1及2的車間具有預熱爐1，它用于預熱一對玻璃片中的玻璃片2。玻璃片2在各輥子3上被輸送，它們的間隔在爐子出口區(qū)域被縮小，因為已加熱的玻璃片是可變形的并因此需要更大的支承。
緊隨預熱爐1后是彎曲站4，它裝設有構造成環(huán)形模具5的彎曲工具和構造成全表面模具6的彎曲工具。可以指出彎曲站4可以布置在預熱爐1內。環(huán)形模具5被腔室7所環(huán)繞，腔室7用來構建氣墊。當玻璃片2從預熱爐1中出來就在這個氣墊上被輸送。
然后腔室7被降下并使各個玻璃片2放置在環(huán)形模具5上面。與此同時，全表面模具6被降下，以便利用負壓向上抽吸各個玻璃片2并使它變成所要求的形狀。在完成玻璃片2成型的基礎上，通過全表面模具6施加正壓的方法，使玻璃片2從全表面模具6中脫模。
可以理解所述壓彎站可包括兩個以上的相對的模具5、6，可在垂直位置以外的位置定位，具有相向移動的不同模具，具有靜止的不同模具，但仍是在本發(fā)明的范圍和精神內。
在完成彎曲工藝的基礎上，傳送裝置8用于把已彎曲的玻璃片2傳輸入退火爐9中。然而，是在壓彎站4中實施本發(fā)明，玻璃片2在壓彎站4中被彎曲。此處需要盡可能快地抽去全表面模具6的模壓表面與仍可變形的玻璃片2之間的空氣；為了彎曲，全表面模具6在環(huán)形模具5的方向上移動。
圖3以放大表示法和以仰視圖顯示根據(jù)本發(fā)明的全表面模具6的第一實施例。在彎曲期間，全表面模具6以模壓方式與環(huán)形模具5接觸(僅局部地和示意地指示)。玻璃片2在環(huán)形模具5與全表面模具6之間被擠壓。
在全表面模具6的模壓表面中，在由環(huán)形模具5的輪廓預先決定的區(qū)域中，制有多個孔10，孔10可連接于負壓源(未圖示)。通常，各孔共同地連接于單個的負壓源，雖然多個分離的負壓源也是可想到的。
所有的孔10由槽11連接在一起，槽11可取各種不同的橫截面形狀，具有制在全表面模具6的模壓表面中的環(huán)形路徑。槽11能利用負壓快速地清除位于全表面模具6的模壓表面與要彎曲的玻璃片2之間的空氣。如上所述，替代單個槽11，而提供其內分別布置有單個或多個孔的多個分離的這種槽，這處于本發(fā)明的范圍和精神內。
全表面模具6的另一個實施例，根據(jù)圖4，它具有圖3中先前描述的實施例的各特點。除了槽11之外，根據(jù)本發(fā)明，設置了以輻射方式指向全表面模具6中間的各流動通道15，接近拐角的玻璃片2長邊的區(qū)域鄰接于全表面模具6，這些區(qū)時有時彎曲得特別劇烈。所述各流動通道還使被包圍的空氣容易流出而進入槽11。
另外，作為例子，在全表面模具6的中間區(qū)域設置了附加的各直線流動通道，它們大體上是水平的H型，它們也引致空氣的加速流出。本發(fā)明可包含非H型的通道形狀。這些形狀由玻璃片的形式?jīng)Q定，所述玻璃片要在全表面模具6的模具表面上被模壓。這些流動通道15盡管是連接在一起的，但不連接于槽11。
在各流動通道15中設有通孔16，被包圍的空氣可通過通孔16經(jīng)全表面模具6中的加熱通道(未圖示)流出，無需連接于流出所必需的負壓源。
圖5顯示布置在全表面模具6、環(huán)形模具5與腔室7之間的玻璃片2(此處作為橫截面示圖只標示了放大的局部剖面)。僅是為了清楚地表示，圖5中彎曲工具(環(huán)形模具5與全表面模具6)與玻璃片2彼此之間具有小的距離，而實際上在彎曲期間彎曲工具5、6在它們之間擠壓玻璃片2。
在玻璃片2的上側邊設置有標準的黑色網(wǎng)板印刷邊條12，邊條12在玻璃片2中心的方向上具有同樣標準的漸淡的點圖案(圖5中僅在條12的左邊標示為單個的黑色矩形)。圖5中可看到槽11被布置在全表面模具6中距玻璃片2外邊緣小距離處，較好是約5-20mm，槽11被顯示成大體是正方型橫截面的，但不局限于此，其寬度及深度較好是近似4-6mm，但分別在3-10mm范圍內。
如所描述的，槽11的構造是這樣的即源自槽11的，或更精確地說源自孔10的任何光學缺陷都被網(wǎng)板印刷邊條12所遮蓋。為抽吸玻璃片2貼靠全表面模具6的模壓表面，各孔10通入有選擇地連接于負壓源的中空抽吸腔室，或為使玻璃片2從全表面模具6脫模而通入連接于正壓源的中空抽吸腔室，這在圖5中僅簡略地作了標示。
如同全表面模具6一樣，環(huán)形模具5稍伸出玻璃片2的邊緣外。根據(jù)本發(fā)明實施例的優(yōu)先形式，兩個彎曲工具5、6分別地被可透空氣織物14及13所覆蓋。
全表面模具6的織物13也有助于利用負壓使空氣能從全表面模具6的中心區(qū)域經(jīng)槽11及各孔10快速地及均勻地被清除?？椢?3及14的結構及厚度的尺寸被定成這樣例如玻璃碎片的雜質顆?？杀皇占员苊鈸p傷玻璃片2的表面。
如已經(jīng)描述的，借助于壓彎，在從彎曲工具5、6中脫模之后，玻璃片2獲得了其最終的形狀-不考慮由彈性恢復力引起的任何彈性復原。由于快速冷卻，需要使玻璃片2盡可能快地符合全表面模具6的模壓表面(即被壓彎成模壓表面的形狀)。這通過根據(jù)本發(fā)明的各種措施來保證。
在完成模壓循環(huán)的基礎上，為使已模壓的零件脫模，可向各孔施加正壓。這減少了為使零件從全表面模具中脫模所需的物理介入，提高了所生產(chǎn)零件的質量。
同時對于傳統(tǒng)的全表面模具，為了保證玻璃片能快速地放置成貼靠全表面模具，需要大量的孔，數(shù)量級為500；利用根據(jù)本發(fā)明的至少一個槽11，所需的孔10的數(shù)量可被急劇地減少。
從質量上看，甚至僅用布置在槽11內的約40-80個孔10就已達到了極好的結果。必須在全表面模具中構建較少孔從而導致的成本節(jié)約意味著因減少全表面模具6的生產(chǎn)費用而帶來巨大的經(jīng)濟利益。
權利要求
1.用于彎曲玻璃片的壓彎站，具有可相向移動的兩個壓彎工具，從而大面積的全表面模具構成一個彎曲工具，而另一個彎曲工具被構造成環(huán)形模具，從而多個孔出現(xiàn)在由環(huán)形模具的結構預先決定的區(qū)域內的全表面模具的模壓表面中，其中至少一些所述孔布置在至少一個構造于全表面模具的模壓表面中的槽內。
2.權利要求1的壓彎站，其特征在于所述各孔有選擇地連接于負壓源。
3.權利要求1的壓彎站，其特征在于所述各孔有選擇地連接于正壓源。
4.權利要求1的壓彎站，其特征在于若干個孔被至少一個槽連接在一起，所述至少一個槽構造在全表面模具的模壓表面中。
5.權利要求4的壓彎站，其特征在于所述至少一個槽是周邊環(huán)形槽，它將在所述槽的區(qū)域中的所述孔連接。
6.權利要求5的壓彎站，其特征在于所述槽被布置成距玻璃片外邊緣約5-20mm并配置在全表面模具的表面上。
7.權利要求6的壓彎站，其特征在于設置若干個不連接在一起的槽。
8.權利要求7的壓彎站，其特征在于各槽的深度和寬度兩者分別在4-6mm范圍內。
9.權利要求8的壓彎站，其特征在于附加的各流動通道和各通孔設置在位于被各孔包圍的區(qū)域內部的全表面模具的模壓表面中。
10.權利要求9的壓彎站，其特征在于每個所述彎曲工具被至少一種可透空氣織物覆蓋。
11.權利要求10的壓彎站，其特征在于所述可透空氣織物選自以下材料組不銹鋼，玻璃纖維，聚對苯二甲酰對苯二胺纖維，聚苯并唑纖維，石墨纖維，或它們的混合織物。
12.權利要求10的壓彎站，其特征在于所述全表面模具的模壓表面被一個疊在另一個上的兩種或多種織物所覆蓋，從而面朝玻璃片的織物比放置于全表面模具的模壓表面附近的織物具有更細的結構。
13.權利要求10的壓彎站，其特征在于所述全表面模具的模壓表面僅被一種織物覆蓋。
14.權利要求13的壓彎站，其特征在于面朝玻璃片的所述織物的結構和厚度適合于任何雜質顆粒的尺寸。
15.權利要求14的壓彎站，其特征在于所述全表面模具選自以下材料組陶瓷，鋁，不銹鋼，含有熔凝硅石的合成物，或它們的結合物。
16.權利要求10的壓彎站，其特征在于所述彎曲工具可用電加熱，用熱油、熱空氣或其它流體進行加熱。
17.具有主表面的模具，所述主表面上面具有至少一個槽，至少一個限定在其中的孔，所述孔被配置成與所述槽流體連通并有選擇地連接于負壓源以使材料保持在所述表面上。
18.權利要求17的模具，其特征在于所述孔連接于正壓源以使所述材料從所述表面脫模。
19.具有兩個相對的模具的壓彎站，第一模具具有主表面，所述主表面上面具有至少一個槽，至少一個限定在其中的孔，所述孔被配置成在流體上與所述槽連通并有選擇地連接于負壓源以使所述材料保持在所述表面上，因此當各模具被迫使到一起時，能使所述材料成型為零件。
20.權利要求18的模具，其特征在于所述孔有選擇連接于正壓源以使所述材料從所述表面脫模。
全文摘要
壓彎站包含環(huán)形模具(5)和全表面模具(6)。有選擇地連接于負壓源的各孔(10)被布置在全表面模具(6)部分中，在壓彎過程中當環(huán)形模具(5)與已加熱的玻璃片(2)進入接觸時，各孔(10)的布置位置由環(huán)形模具(5)的輪廓決定。利用負壓通過各孔(10)使玻璃片(2)被抽吸向全表面模具(6)而由此獲得其形狀。正壓源可有選擇地施加至各孔(10)以使玻璃片(2)脫模。根據(jù)本發(fā)明，至少某些孔(10)被布置在至少一個槽(11)之中，所述至少一個槽(11)構造于全表面模具(6)的模具表面上。根據(jù)本發(fā)明的槽(11)通過負壓顯著地加速清除位于全表面模具(6)的模壓表面與要彎曲的玻璃片(2)之間的空氣，而由此改善了壓彎工藝。
文檔編號C03B23/035GK1856451SQ200480027813
公開日2006年11月1日 申請日期2004年9月13日 優(yōu)先權日2003年9月24日
發(fā)明者R·J·布瓦瑟萊, D·芬克, J·皮爾茨, A·戈杰斯 申請人:皮爾金頓北美公司, 德國皮爾金頓汽車有限責任公司