本發(fā)明涉及用于成形具有橫向曲率的熱玻璃板的三階段成形站和方法,所述熱玻璃板具有改進(jìn)的光學(xué)部件。
背景技術(shù):
美國(guó)專利4,661,141(Nitschke等)公開了一種玻璃板壓彎系統(tǒng),用于通過(guò)以下方法使熱玻璃板彎曲:將熱玻璃板傳送至上模的下方,上模向下移動(dòng)以接收熱玻璃板并通過(guò)從滾動(dòng)傳送裝置的傳送平面下方供給的向上的噴氣流以及在上模處抽吸的真空提供對(duì)熱玻璃板的支承,然后將上模和沿玻璃板的長(zhǎng)度與面朝下的表面的三分之二或更多接觸而被支承在上模上的玻璃板向上移動(dòng)。當(dāng)成形的玻璃板具有橫向曲率(即在彼此交叉的方向上的曲率,而無(wú)任何直線元素)時(shí),玻璃板的周邊具有過(guò)多的玻璃,該過(guò)多的玻璃可在模與玻璃板的中心處的玻璃板之間造成過(guò)高的壓力,從而形成玻璃的中心視區(qū)的反射和透射均不希望的光學(xué)部件。
關(guān)于前述美國(guó)專利4,661,141公開的系統(tǒng)的類型,也參見美國(guó)專利5,900,034(Mumford等);5,906,668(Mumford等);5,917,107(Ducat等);5,925,162(Nitschke等);6,032,491(Nitschke等);6,079,094(Ducat等);6,173,587(Mumford等);6,418,754(Nitschke等);6,718,798(Nitschke等);以及6,729,160(Nitschke等)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種改進(jìn)的成形站,用于三階段成形具有橫向曲率的熱玻璃板。
在實(shí)現(xiàn)上述目的時(shí),根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的成形站包括面朝下的第一上模,其在第一方向上具有曲率且在橫向于第一方向的第二方向上具有直線元素,用于初始成形在第一方向上具有曲率同時(shí)在第二方向上保持直線元素的玻璃板。成形站的面朝上的下模在第一方向上具有曲率且允許玻璃板在第二方向上有曲率,下模從第一上模接收玻璃板,這樣玻璃板在重力作用下沿第二方向下垂,以便不僅在第一方向上具有曲率,而且在第二方向上也具有一定曲率。成形站的面朝下的第二上模與面朝上的下模互補(bǔ),并且與下模配合以壓制成形具有與下模和第二上模的形狀對(duì)應(yīng)的橫向曲率的玻璃板。
在一種公開的實(shí)施方式中,三階段成形站包括傳送裝置,第一上模從傳送裝置接收玻璃板后,由下模接收玻璃板,隨后將玻璃板水平移動(dòng)至第二上模的下方進(jìn)行壓制成形。該實(shí)施方式還包括具有加熱腔室的殼體,并且具有體現(xiàn)為滾動(dòng)傳送裝置的傳送裝置,該傳送裝置用于沿水平傳送平面將熱玻璃板傳送至殼體的加熱腔室中。第一上??稍诩訜崆皇覂?nèi)在滾動(dòng)傳送裝置上方的高位與靠近滾動(dòng)傳送裝置的低位之間垂直移動(dòng),并且第一上模具有面朝下的表面,所述面朝下的表面為包括第一上模的直線元素的向下凸的彎曲形狀。位于傳送平面的下方的氣舉噴氣流陣列供給向上的舉升噴氣流,所述舉升噴氣流用于將玻璃板從滾動(dòng)傳送裝置向上舉升至位于第一上模的低位的第一上模處,以初始成形頂著第一上模的面朝下的表面的玻璃板并支承頂著第一上模的面朝下的表面的玻璃板,隨后將第一上模與被支承頂著第一上模的面朝下的表面的玻璃板向上移動(dòng)至第一上模的高位。第二上模在加熱腔室內(nèi)與第一上模在水平方向隔開且可在位于傳送平面的高度的上方的高位與更靠近傳送平面的高度的低位之間垂直移動(dòng),并且第二上模具有面朝下的表面,所述面朝下的表面為具有橫向曲率的向下凸的形狀。真空源選擇性地在第二上模的面朝下的表面處抽吸真空。下模面朝上,其向上凹的形狀與第二上模的面朝下的表面的向下凸的形狀互補(bǔ)。下??梢栽诩訜崆皇覂?nèi)在傳送平面上方的位置處水平移動(dòng)至位于第一上模的高位的第一上模與被支承頂著第一上模的面朝下的表面的玻璃板的下方,然后將第一上模向下移動(dòng)至靠近下模,以將玻璃板釋放到下模上,隨后將第一上模向上移動(dòng)至其高位,將下模與其上支承的玻璃板移動(dòng)至位于第二上模的高位處的第二上模的下方。然后,將第二上模從其高位向下移動(dòng)至其低位,以與下模配合進(jìn)行壓制成形在橫向方向上具有曲率的玻璃板,然后將第二上模與通過(guò)由真空源在第二上模的面朝下的表面處抽吸的真空支承在第二上模上的壓制成形的玻璃板向上移動(dòng)至第二上模的高位。將遞送模移動(dòng)至位于第二上模的高位處的第二上模上的壓制成形的玻璃板下方,隨后終止真空,從而將玻璃板從第二上模釋放到遞送模上,然后將遞送模移出成形站,進(jìn)行壓制成形的玻璃板的遞送??刂破鞑僮鳚L動(dòng)傳送裝置、第一上模、氣舉噴氣流陣列、第二上模、真空源、下模和遞送模,以進(jìn)行玻璃板的壓制成形及其遞送。
如通過(guò)一種實(shí)施方式所公開的,真空源通過(guò)控制器操作以向第一上模的面朝下的表面提供真空,從而與氣舉噴氣流陣列配合將玻璃板從滾動(dòng)傳送裝置舉升至與第一上模的面朝下的表面接觸,進(jìn)行玻璃板的初始成形與支承,在將玻璃板向上移動(dòng)并與第一上模的面朝下的表面接觸后,控制器終止對(duì)氣舉噴氣流陣列的操作,同時(shí)繼續(xù)操作真空源以提供真空,然后真空成為玻璃板在第一上模上的唯一支承。此外,下模具有支承因重力下垂的玻璃板的環(huán)狀形狀,還公開下模在其環(huán)狀形狀內(nèi)包括支承墊,以在從第一上模的下方移動(dòng)至第二上模的下方的過(guò)程中控制玻璃板的下垂。如所公開的,成形站包括至少一個(gè)壓制件,輔助氣舉噴氣流陣列初始成形頂著第一上模的面朝下的表面的玻璃板。還公開了淬火站,遞送模將壓制成形的玻璃板移動(dòng)至淬火站進(jìn)行淬火。
在另一種公開的實(shí)施方式中,三階段成形站包括傳送裝置,第一上模從傳送裝置接收玻璃板后,第一上模水平移動(dòng)以將玻璃板移動(dòng)至下模的上方,然后下模接收玻璃板,隨后與第二上模進(jìn)行壓制成形。該實(shí)施方式還包括具有加熱腔室的殼體,并且具有體現(xiàn)為滾動(dòng)傳送裝置的傳送裝置,該傳送裝置用于沿水平傳送平面將熱玻璃板傳送至殼體的加熱腔室中。第一上??稍诩訜崆皇覂?nèi)在滾動(dòng)傳送裝置上方的接取位置與在水平方向上與接取位置隔開的遞送位置之間水平移動(dòng),第一上模具有面朝下的表面,所述面朝下的表面為包括第一上模的直線元素的向下凸的彎曲形狀。位于傳送平面下方的氣舉噴氣流陣列供給向上的舉升噴氣流,所述舉升噴氣流用于將玻璃板從滾動(dòng)傳送裝置向上舉升至位于第一上模的接取位置的第一上模處,以初始成形頂著第一上模的面朝下的表面的玻璃板并支承頂著第一上模的面朝下的表面的玻璃板。第二上模在加熱腔室內(nèi)與第一上模的接取位置在水平方向隔開且可在位于傳送平面的高度的上方的高位與更靠近傳送平面的高度的低位之間垂直移動(dòng),第二上模具有面朝下的表面,所述面朝下的表面為限定第二上模的橫向曲率的向下凸的形狀。真空源選擇性地在第一上模與第二上模各自的面朝下的表面處抽吸真空。下模位于加熱腔室內(nèi)第二上模的下方并且在第一上模與通過(guò)由真空源抽吸的真空被支承在第一上模上的玻璃板移動(dòng)至第一上模的遞送位置后也位于第一上模的下方,隨后終止真空以將玻璃板釋放到下模上,將第一上模移回至其接取位置。然后,將第二上模從其高位向下移動(dòng)至其低位,以與下模配合進(jìn)行壓制成形在橫向方向上具有曲率的玻璃板,隨后將第二上模與通過(guò)真空源在第二上模的面朝下的表面處抽吸的真空支承在第二上模上的壓制成形的玻璃板向上移動(dòng)至第二上模的高位。將遞送模移動(dòng)至位于第二上模的高位處的第二上模上的壓制成形的玻璃板下方,隨后終止真空,從而將玻璃板從第二上模釋放到遞送模上,然后將遞送模移出成形站,進(jìn)行壓制成形的玻璃板的遞送??刂破鞑僮鳚L動(dòng)傳送裝置、第一上模、氣舉噴氣流陣列、第二上模、真空源、下模和遞送模,以進(jìn)行玻璃板的壓制成形及其遞送。
在另一種實(shí)施方式中,真空源通過(guò)控制器操作以向第一上模的面朝下的表面提供真空,從而與氣舉噴氣流陣列配合將玻璃板從滾動(dòng)傳送裝置舉升至與第一上模的面朝下的表面接觸,進(jìn)行玻璃板的初始成形與支承,在將玻璃板向上移動(dòng)并與第一上模的面朝下的表面接觸后,控制器終止對(duì)氣舉噴氣流陣列的操作,同時(shí)繼續(xù)操作真空源以提供真空,然后真空成為玻璃板在第一上模上的唯一支承。此外,下模具有支承因重力下垂的玻璃板的環(huán)狀形狀,還公開下模在其環(huán)狀形狀內(nèi)包括支承墊,以控制玻璃板的下垂。如所公開的,成形站包括至少一個(gè)壓制件,輔助氣舉噴氣流陣列初始成形頂著第一上模的面朝下的表面的玻璃板。還公開了淬火站,遞送模將壓制成形的玻璃板移動(dòng)至淬火站進(jìn)行淬火。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供過(guò)一種用于三階段成形具有橫向曲率的熱玻璃板的改進(jìn)方法。
在實(shí)現(xiàn)此目的時(shí),用于成形具有橫向曲率的熱玻璃板的三階段方法通過(guò)以下來(lái)進(jìn)行:初始成形頂著面朝下的第一上模的玻璃板,以在第一方向上具有曲率且在橫向于第一方向的第二方向上具有直線元素。然后,將玻璃板從第一上模轉(zhuǎn)移到面朝上的下模上,下模在第一方向上具有曲率且允許玻璃板在重力作用下下垂從而不僅在第一方向上具有曲率,而且在第二方向上也具有一定曲率。之后,在下模與具有曲率且與下?;パa(bǔ)的面朝下的第二上模之間壓制成形玻璃板,這樣玻璃板具有與下模和第二上模的形狀對(duì)應(yīng)的橫向曲率。
在公開的一種實(shí)施中,通過(guò)以下對(duì)熱玻璃板進(jìn)行三階段成形方法:在傳送裝置上將熱玻璃板傳送至成形站的加熱腔室內(nèi)第一上模的下方,所述第一上模位于加熱腔室內(nèi)傳送裝置的上方,具有面朝下的凸形表面,在第一方向上具有曲率且在橫向于第一方向的第二方向上具有直線元素,而且所述第一上模與第二上模水平隔開,所述第二上模位于加熱腔室內(nèi)傳送裝置的高度的上方,并且具有面朝下的凸形表面,所述凸形表面具有第二上模的橫向曲率。將第一上模從高位向下移動(dòng)至靠近傳送裝置上的玻璃板的低位,并供給向上的氣舉噴氣流,以將玻璃板從傳送裝置舉升起來(lái),并實(shí)現(xiàn)初始成形頂著第一上模的面朝下的表面的玻璃板,然后將第一上模與由第一上模支承的玻璃板向上移動(dòng)至其高位。然后,在加熱腔室內(nèi)將下模水平移動(dòng)至在傳送裝置上方且在位于第一上模的高位的第一上模與被支承在第一上模上的玻璃板的下方的位置處,所述下模面朝上且具有的凹形與第二上模的面朝下的表面的向下凸的形狀互補(bǔ),隨后將第一上模向下移動(dòng),并將玻璃板釋放到下模上,然后將第一上模向上移動(dòng)。隨后,將下模與其上的玻璃板從第一上模下方移動(dòng)至位于第二上模的高位的第二上模的下方,然后將第二上模向下移動(dòng)至其低位,并在第二上模與下模之間壓制成形玻璃板以實(shí)現(xiàn)玻璃板在橫向方向具有曲率的過(guò)程中在第二上模的面朝下的表面處抽吸真空,隨后將第二上模與通過(guò)在第二上模的面朝下的表面處抽吸的真空支承在第二上模上的壓制成形的玻璃板向上移動(dòng)至第二上模的高位。然后,將遞送模移動(dòng)至位于第二上模的高位處的第二上模上的壓制成形的玻璃板下方,隨后終止真空,從而將玻璃板從第二上模釋放到遞送模上,然后將遞送模移出成形站,進(jìn)行壓制成形的玻璃板的遞送。
在一種實(shí)施中,在第一上模處抽吸真空,以輔助氣舉噴氣流成形在第一上模上的玻璃板并支承在第一上模上的玻璃板,在將玻璃板從傳送裝置上向上移動(dòng)并與第一上模的面朝下的表面接觸后,終止供給向上的氣舉噴氣流,然后真空成為玻璃板在第一上模上的唯一支承。此外,從第一上模接收玻璃板的下模具有環(huán)狀形狀,所述環(huán)狀形狀在玻璃板移動(dòng)至第二上模進(jìn)行壓制成形的過(guò)程中支承在重力作用下下垂的玻璃板。如所公開的,至少一個(gè)壓制件輔助氣舉噴氣流初始成形頂著第一上模的面朝下的表面的玻璃板。此外,遞送模將壓制成形的玻璃板從成形站移動(dòng)至淬火站進(jìn)行淬火。
在公開的另一種實(shí)施中,三階段成形方法通過(guò)以下進(jìn)行:在傳送裝置上將熱玻璃板傳送至成形站的加熱腔室內(nèi)位于第一上模的接取位置處的第一上模的下方,所述第一上模位于加熱腔室內(nèi)傳送裝置的上方,且所述第一上模具有面朝下的凸形表面,在第一方向上具有曲率且在橫向于第一方向的第二方向上具有直線元素,而且位于接取位置的第一上模與下模和位于下模上方的第二上模水平隔開,所述第二上模位于加熱腔室內(nèi)傳送裝置的高度的上方,并且具有面朝下的凸形表面,所述凸形表面具有第二上模的橫向曲率。將第一上模從高位向下移動(dòng)至靠近傳送裝置上的玻璃板的低位,并供給向上的氣舉噴氣流,以將玻璃板從傳送裝置舉升起來(lái),并實(shí)現(xiàn)初始成形頂著第一上模的面朝下的表面的玻璃板,然后將第一上模與由第一上模支承的玻璃板向上移動(dòng)至其高位,并在第一上模處抽吸真空以將玻璃板支承在第一上模上。然后,在加熱腔室內(nèi)將第一上模與被支承在其上的玻璃板從接取位置水平移動(dòng)至在第二上模下方且在下模上方的遞送位置,下模具有與第二上模的面朝下的表面的凸形互補(bǔ)的向上的凹形。隨后,終止位于遞送位置的第一上模處抽吸的真空,以將玻璃板轉(zhuǎn)移到下模上,將第一上模移回接取位置,將第二上模向下移動(dòng)以與下模配合壓制成形玻璃板,然后將第二上模與通過(guò)在第二上模的面朝下的表面處抽吸的真空支承在第二上模上的壓制成形的玻璃板向上移動(dòng)至第二上模的高位。然后,將遞送模移動(dòng)至位于第二上模的高位處的第二上模上的壓制成形的玻璃板下方,隨后終止真空,從而將玻璃板從第二上模釋放到遞送模上,然后將遞送模移出成形站,進(jìn)行壓制成形的玻璃板的遞送。
在公開的另一種實(shí)施中,下模具有支承因重力下垂的玻璃板的環(huán)狀形狀,支承墊在下模的環(huán)狀形狀內(nèi)控制被支承的熱玻璃板的下垂。如所公開的,至少一個(gè)壓制件輔助氣舉噴氣流初始成形頂著第一上模的面朝下的表面的玻璃板。此外,遞送模將壓制成形的玻璃板從成形站移動(dòng)至淬火站進(jìn)行淬火。
根據(jù)另一目的,本發(fā)明在用于成形具有橫向曲率的熱玻璃板的三階段成形站中使用,本發(fā)明包括:面朝下的第一上模,其在第一方向上具有曲率且在橫向于第一方向的第二方向上具有直線元素,用于初始成形在第一方向上具有曲率同時(shí)在第二方向上保持直線元素的玻璃板;面朝上的下模,其在第一方向上具有曲率且允許玻璃板在第二方向上有曲率,用于從第一上模接收玻璃板,這樣玻璃板在重力作用下沿第二方向下垂,以便不僅在第一方向上具有曲率,而且在第二方向上也具有一定曲率;和面朝下的第二上模,其具有橫向曲率且與面朝上的下模互補(bǔ),用于與下模配合以壓制成形具有與下模和第二上模的形狀對(duì)應(yīng)的橫向曲率的玻璃板。
如所公開的,本發(fā)明還包括遞送模,用于從第二上模接收壓制成形的玻璃板進(jìn)行遞送。
如所公開的,第一上模與第二上模各自具有面朝下的下凸形表面,第一上模和第二上模各自的面朝下的表面還包括關(guān)聯(lián)的真空孔陣列。此外,下模具有由環(huán)形形狀提供的向上的凹形,該環(huán)形形狀限定其向上的凹形并支承因重力下垂的玻璃板。
此外,所公開的下模在其環(huán)狀形狀內(nèi)包括支承墊,以在從第一上模的下方移動(dòng)至第二上模的下方的過(guò)程中控制玻璃板的下垂。
與參考附圖結(jié)合起來(lái)時(shí),從優(yōu)選的實(shí)施方式的詳細(xì)描述容易顯而易見得到本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。
附圖說(shuō)明
圖1是包括三階段成形站的玻璃板加工系統(tǒng)的示意性立視圖,所述三階段成形站體現(xiàn)本發(fā)明并執(zhí)行本發(fā)明的用于三階段成形熱玻璃板的方法。
圖2是在沿圖1中的線2-2的方向穿過(guò)成形站截取的截面圖,說(shuō)明了包括用于進(jìn)行三階段成形具有橫向曲率的熱玻璃板的第一上模、第二上模、下模和遞送模的成形裝置。
圖3是具有所示的通常向下成形的凸表面的第一上模的透視圖,出于舉例說(shuō)明的目的該向下成形的凸表面通常朝上。
圖4是具有所示的通常向下成形的凸表面的第二上模的透視圖,出于舉例說(shuō)明的目的該向下成形的凸表面通常朝上。
圖5是下模的透視圖,該下模從第一上模接收初始成形的玻璃板,初始成形的玻璃板重力下垂并移動(dòng)至第二上模的下方以進(jìn)行隨后的壓制成形。
圖6是沿圖2的線6-6的方向截取的視圖,表示第一上模從傳送裝置初始接取熱玻璃板進(jìn)行初始成形。
圖7是在與圖2相同的方向上截取的成形站的立視圖,說(shuō)明了下模上的玻璃板從第一上模移動(dòng)至第二上模的下方,進(jìn)行壓制成形具有橫向曲率。
圖8是在與圖7相同的方向上截取的立視圖,說(shuō)明了操作遞送模以從成形站遞送成形的玻璃板。
圖9是沿圖6中的線9-9的方向截取的平面圖,以說(shuō)明操作以通過(guò)第一上模進(jìn)行從傳送裝置初始接取玻璃板的氣舉噴氣流陣列。
圖10是說(shuō)明三階段熱玻璃板成形操作的流程圖。
圖11是在與圖2相同的方向上截取的視圖,但說(shuō)明了本發(fā)明的三階段成形站的另一種實(shí)施方式,該實(shí)施方式也實(shí)施了本發(fā)明的用于三階段成形熱玻璃板的方法。
圖12和圖13是圖11的部分視圖,說(shuō)明了在系統(tǒng)的操作周期過(guò)程中玻璃板的加工。
圖14是說(shuō)明圖11-13的成形站的實(shí)施方式的三階段熱玻璃板的成形操作的流程圖。
具體實(shí)施方式
根據(jù)需要,本文公開了本發(fā)明的具體的實(shí)施方式;然而,要理解的是,公開的實(shí)施方式僅僅是可以不同且供選擇的形式體現(xiàn)的發(fā)明的示例。附圖不一定是按比例擴(kuò)大;為了表明具體組件的細(xì)節(jié),可放大某些特征或?qū)⒛承┨卣鳒p至最小。因此,本文公開的具體的結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)解釋為限制本發(fā)明,而僅應(yīng)解釋為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域的技術(shù)人員實(shí)施本發(fā)明的有代表性的依據(jù)。
參照?qǐng)D1,通常用20表示的玻璃板成形系統(tǒng)包括加熱爐22,該加熱爐22具有用于為加熱玻璃板提供加熱環(huán)境的加熱腔室24。該系統(tǒng)的傳送裝置26在大體水平延伸的取向上傳送加熱過(guò)的玻璃板,并且優(yōu)選具有包括像由美國(guó)專利號(hào)3,806,312(McMaster)、3,934,970(McMaster等)、3,947,242(McMaster等)以及3,994,711(McMaster等)公開的那樣的輥28的滾動(dòng)傳送裝置的類型。系統(tǒng)20的三階段成形站30根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造并執(zhí)行本發(fā)明的方法,以使該成形站與成形方法二者均以整體方式描述,以有利于對(duì)本發(fā)明的不同方面的理解。成形站30的構(gòu)造采用有點(diǎn)類似于前述美國(guó)專利4,661,141和在本申請(qǐng)前述的背景技術(shù)部分給出的其它美國(guó)專利的公開的壓制成形。此外,成形站30具有限定加熱腔室34的隔熱殼體32,成形站的成形裝置36位于該加熱腔室34中,也如圖2所示。
如圖2中所示,玻璃板成形裝置36包括:在第一階段的熱玻璃板成形期間起作用的第一上模38;在壓制成形階段的熱玻璃板成形期間起作用的第二上模40;下模42,其從第一上模38接收因重力下垂的玻璃板G,并將玻璃板從第一上模移動(dòng)至第二上模40,并與第二上模配合以實(shí)現(xiàn)壓制成形;和遞送模44,從第二上模40接收成形的玻璃板,以從成形站30進(jìn)行遞送,所述遞送為遞送至所公開的淬火站46。
繼續(xù)參照?qǐng)D2,示意性地表示的致動(dòng)器48(例如,一個(gè)或多個(gè)圓柱體)具有到第一上模38的連接件50,以實(shí)現(xiàn)第一上模38在滾動(dòng)傳送裝置26上方的高位與如圖6所示的靠近滾動(dòng)傳送裝置和傳送的熱玻璃板G的低位之間移動(dòng)。第一上模38具有面朝下的表面52,該表面52具有圖6中所示的向下凸的形狀(在圖3中通過(guò)假想線54所示)。模表面52還具有諸如假想線56所示的直線元素,并且可以設(shè)置為圓柱形或部分錐形。
如圖6所示,成形站中的氣舉噴氣流陣列58位于熱玻璃板的傳送平面C的下方,并且包括供給向上的噴氣流62的氣體噴射泵60,該向上的噴氣流62用于將玻璃板G從滾動(dòng)傳送裝置26向上舉升以初始成形頂著第一上模38的面朝下的表面52的玻璃板并支承頂著第一上模38的面朝下的表面52的玻璃板,然后將第一上模38與被支承頂著第一上模38的面朝下的表面的玻璃板向上移動(dòng)至第一上模38的高位,如圖2中所示。氣體噴射泵60具有美國(guó)專利4,204,854(McMaster等)和4,356,018(McMaster等)公開的類型,以使來(lái)自其的初始?xì)饬饕鸲螝饬?,該二次氣流為初始?xì)饬鞒潭鹊脑S多倍,以提供舉升。第一上模38的面朝下的表面52還具有真空孔64陣列,可通過(guò)該真空孔抽吸真空,從而也提供玻璃板的初始舉升,然后如下文所述支承玻璃板。
如圖2中所示,第二上模40在成形站殼體32的加熱腔室34內(nèi)水平隔開,并且可通過(guò)像與第一上模38連接的致動(dòng)器和連接件那樣的致動(dòng)器66和連接件68垂直移動(dòng)。第二上模40的該垂直移動(dòng)在位于傳送平面的高度的上方的高位與更靠近傳送平面的高度的低位(圖7)之間。第二上模40具有向下凸的形狀的面朝下的表面70,且在橫向方向上具有曲率,而沒有圖4中彎曲的假想線72和74所示的任何直線元素。第二上模40在其面朝下的表面70上還具有真空孔76陣列,所述真空孔用于在成形周期過(guò)程中成形頂著第二上模的加熱過(guò)的玻璃板和支承頂著第二上模的加熱過(guò)的玻璃板。
還應(yīng)提及的是,第一上模38與第二上模40也可以通過(guò)單個(gè)致動(dòng)器而不是不同的致動(dòng)器同時(shí)向上和向下移動(dòng)。
如圖2中所示,公開了示意地表示的真空源78可操作用于在第一上模38和第二上模40的面朝下的表面52和70處提供真空。實(shí)際上,該真空源可以通過(guò)供給到第一上模38和第二上模40上的氣體噴射泵80和81的正壓氣體提供,并且優(yōu)選具有美國(guó)專利4,202,681(McMaster)和4,222,763(McMaster)公開的類型,以能夠在如下文中更完整描述的成形操作過(guò)程中成形較大程度和較小程度的真空以及提供用于實(shí)現(xiàn)玻璃板的釋放的正壓空氣。
圖5中最佳舉例說(shuō)明的下模42面朝上,其在橫向方向上的向上凹的形狀與第二上模40的面朝下的表面70的向下凸的形狀互補(bǔ)。該下模42可通過(guò)致動(dòng)器82和連接件83在成形站殼體32的加熱腔室34內(nèi)在玻璃板的傳送平面上方的位置處水平移動(dòng)至位于如圖7所示的第一上模38的高位的第一上模38與被支承頂著第一上模的面朝下的表面52的玻璃板的下方。然后,可將第一上模38向下移動(dòng)以釋放玻璃板,用于將該玻璃板轉(zhuǎn)移到下模42上。玻璃板的釋放可以通過(guò)終止抽吸的真空并且終止由前述的噴氣流陣列58提供的向上的噴氣流來(lái)實(shí)現(xiàn),也可通過(guò)向模表面52提供正壓氣體來(lái)實(shí)現(xiàn)。然后,將第一上模38向上移動(dòng)至其高位,將下模42與其上支承的玻璃板水平移動(dòng)至位于第二上模40的高位處的第二上模40的下方,如圖2所示。在該移動(dòng)過(guò)程中,玻璃板因重力朝下模42的在橫向方向上具有曲率的形狀下垂。然后,將第二上模40從圖2所示的其高位向下移動(dòng)至圖7中所示的其低位,以與下模42配合壓制成形在橫向方向上具有曲率的玻璃板,然后第二上模具有在其面朝下的表面70處抽吸的真空,以支承玻璃板,并將第二上模向上移動(dòng)至圖8所示的其高位。
玻璃成形操作如下繼續(xù)進(jìn)行,將下模42從第二上模40下方移走,移回到圖7中假想線表示的第一上模38下方,同時(shí)將遞送模44從在淬火站46處其圖2的位置移動(dòng)至第二上模40下方,以在終止第二上模處的真空從而使玻璃板下降到遞送模上時(shí)如圖8所示接收玻璃板,然后將遞送模通過(guò)其致動(dòng)器84和連接件85移出成形站,用于遞送加壓成形的玻璃板,例如通過(guò)在如圖2中所示的下淬火頭86和上淬火頭87之間的淬火站46中淬火。
圖1所示的控制器88具有一束連接件90,該束連接件90操作滾動(dòng)傳送裝置26、第一上模38、第二上模40、下模42、遞送模44、氣舉噴氣流陣列58、真空源78和淬火站46以進(jìn)行玻璃板的壓制成形、它的遞送以及淬火。
在成形站30的開發(fā)過(guò)程中,發(fā)明人已經(jīng)確定:在上模上初始成形時(shí)成形的具有橫向曲率的玻璃板可能造成玻璃板的中心視區(qū)發(fā)生彎曲,這是因?yàn)楫?dāng)扁平的玻璃板在交叉方向上呈現(xiàn)曲率而無(wú)直線元素時(shí)玻璃板周邊過(guò)多的玻璃,而且這樣的彎曲造成光學(xué)部件在玻璃的中心視區(qū)的透射和/或反射有畸變。還確定,在初始成形階段期間使用具有直線元素的第一上模,然后允許在下模上重力下垂成形以開始形成橫向曲率,隨后進(jìn)行玻璃板的最終壓制成形,減少了在成形的玻璃板的中心視區(qū)的透射和反射兩者的光學(xué)畸變。
而且,出于本申請(qǐng)的目的,術(shù)語(yǔ)“直線元素”是指在第一上模表面52的兩個(gè)相對(duì)的末端之間和在第一階段成形后的玻璃板的兩個(gè)相對(duì)的末端之間的直線,所述直線具有中間點(diǎn),模表面和初始成形的玻璃板與該中間點(diǎn)間隔不超過(guò)末端之間的距離的約0.5%,更優(yōu)選不超過(guò)末端之間的距離的約0.3%。
在公開的三階段成形站中,由圖1所示的控制器88通過(guò)一束連接件90操作圖2所示的真空源78,以向第一上模的面朝下的表面52提供真空,從而與氣舉噴氣流陣列58配合將玻璃板G從滾動(dòng)傳送裝置26舉升至與第一上模在第一上模的面朝下的表面52處接觸,進(jìn)行初始成形并支承玻璃板。在將玻璃板板G向上移動(dòng)并與第一上模的面朝下的表面52接觸后,所公開的控制器88終止對(duì)氣舉噴氣流陣列58的操作,同時(shí)繼續(xù)提供真空,然后該真空成為玻璃板在第一上模上的唯一支承。
如圖5所示,下模42具有在橫向方向上限定出向上的凹形狀的環(huán)狀形狀,該向上的凹形狀與第二上模表面70的面朝下的凸形狀互補(bǔ)。該下模42的環(huán)狀形狀限定出開放中心92,以在玻璃板的周邊與玻璃板接觸,并允許重力下垂;然而,為了在第一上模38與第二上模40之間轉(zhuǎn)移玻璃板的過(guò)程中控制玻璃板的重力下垂,下模42可以在其開放中心設(shè)置一個(gè)或多個(gè)墊94。
以下方式,即構(gòu)造和操作成形裝置以在第一成形階段初始成形具有直線元素的玻璃板,在下模上通過(guò)重力下垂開始形成橫向曲率,隨后通過(guò)壓制成形完成橫向曲率的方式減少了成形的玻璃在其中心視區(qū)關(guān)于透射和反射二者的中心變形。更具體地,在第一上模上的第一階段成形過(guò)程中,成形的具有直線元素的玻璃板僅在第一上模38的端部96之間具有曲率,以使初始沒有過(guò)量的周邊玻璃造成變形。隨后初始成形的玻璃板在下模上的重力下垂引起橫向成形,而在玻璃橫向成形時(shí),沒有因過(guò)量的周邊玻璃造成的強(qiáng)迫變形。在圖4所示的第二上模40上進(jìn)行最終的壓制成形過(guò)程中,圖5所示的下模42的端部100和側(cè)部102頂著第二上模40的面朝下的表面70壓制玻璃板,以實(shí)現(xiàn)玻璃板的最終橫向曲率,同時(shí)在成形的玻璃板的中心視區(qū)畸變減少。
當(dāng)玻璃板具有大體矩形形狀時(shí),初始成形將呈現(xiàn)圓柱形形狀,而當(dāng)玻璃板具有大體梯形形狀時(shí),初始成形將具有部分錐體形狀,這兩種情況都有直線元素,這樣在第一階段成形期間在玻璃板的周邊不存在過(guò)量的玻璃。如上所述,隨后在下模上的重力下垂成形以開始形成橫向曲率和最終的壓制成形完成具有橫向曲率并在中心視區(qū)具有減少的畸變的玻璃板的成形。
參照?qǐng)D9,公開的氣舉噴氣流陣列58包括一對(duì)與玻璃板的端部G’對(duì)齊的端部104,以初始實(shí)現(xiàn)它們的舉升以及支承在第一上模38上,氣舉噴氣流陣列還包括具有一對(duì)用于提供對(duì)玻璃板的中間部G”的支承和舉升的分部110的中心部108。加壓氣體在其流入并且之后穿過(guò)加熱腔室中供應(yīng)管道112和管道114中的加熱路徑過(guò)程中被加熱,加熱腔室供應(yīng)管道112向端部104供給加壓氣體,管道114向其兩個(gè)分部110中的中心部108供給加壓氣體。通常用116表示的控制裝置包括可調(diào)節(jié)地控制供給到管道112中向端部104進(jìn)料的壓力的閥門118,控制裝置116也包括可調(diào)節(jié)地控制供給到中心部108的分部110中的氣體壓力的閥門120。當(dāng)然,也可以與所示的可調(diào)節(jié)地控制玻璃板的端部和中間部處的舉升和支承的量的具體方式不同的方式來(lái)構(gòu)造用于供給氣體陣列到端部104和中心部108的閥門和控制裝置。該操作發(fā)生在第一上模向下移動(dòng)以接收用于第一階段成形的玻璃板之后,然后終止該操作,同時(shí)繼續(xù)在第一上模表面處抽真空以繼續(xù)支承玻璃板。繼續(xù)真空直到將玻璃板釋放到下模42上,這樣的終止可以伴有通過(guò)氣體噴射泵80供給正壓空氣。
參照?qǐng)D10的流程圖,壓制成形操作通過(guò)在加熱爐中加熱玻璃板G(122)以及繼加熱后將玻璃板傳送至成形站中(124)開始。然后,如126中所說(shuō)明的,第一上模向下移動(dòng)并接收玻璃板G進(jìn)行初始成形,使得所述玻璃板在第一方向上具有曲率,在第二橫向方向上具有直線元素,接著將第一上模和玻璃板向上移動(dòng)(128),隨后將下模移動(dòng)至升高的第一上模的下方(130),將玻璃板釋放到下模上進(jìn)行重力下垂,開始形成橫向曲率。然后,如132所示,將下模和初始成形的玻璃板移動(dòng)至第二上模的下方,然后如134所示將第二上模向下移動(dòng)以壓制成形具有橫向曲率的初始成形的玻璃板。然后,如136所示將第二上模向上移動(dòng),并將下模從第二上模的下方移走,隨后將遞送模移動(dòng)至第二上模的下方(138),以接收成形的玻璃板進(jìn)行遞送。在向第二上模提供真空時(shí),如134所示將第二上模向下移動(dòng)啟動(dòng)玻璃板與下模的壓制成形,以提供在橫向方向上的壓制成形,同時(shí)光學(xué)部件通過(guò)初始成形具有直線元素的玻璃板后在壓制成形之前進(jìn)行重力下垂而被提高。
參照?qǐng)D11,根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的三階段成形站30’的另一種實(shí)施方式操作以執(zhí)行本發(fā)明的方法,該實(shí)施方式具有許多像前述實(shí)施方式的部件一樣操作的相同部件,以使同樣的附圖標(biāo)記用于同樣的部件,并且前面的描述中的許多描述適用,因此將不再重復(fù)。
在圖11-13中所說(shuō)明的成形站30’中,傳送裝置26上的加過(guò)熱的玻璃板G由第一模38接收,并從圖11所示的接取位置水平移動(dòng)至圖12所示的下模42所在的遞送位置,這與下模實(shí)現(xiàn)水平移動(dòng)的前面的實(shí)施方式不同。這樣,盡管在本實(shí)施方式中在下模上存在重力下垂,但是這樣的重力下垂的時(shí)間較短,從而使得形狀可更精確地控制。在玻璃板通過(guò)第一上模38沉降到下模42上后,將第一上模38從圖12的其遞送位置移回到圖11的其接取位置,將第二上模40如圖13中所示向下移動(dòng)以與下模配合,進(jìn)行如前所述的壓制成形玻璃板。在壓制成形后,第二上模40與通過(guò)前述抽吸的真空被支承頂著其面朝下的表面70的玻璃板向上移動(dòng),將圖11中所示的遞送模44從淬火站46移動(dòng)到成形站30’中以接收玻璃板,將遞送模移出到也如前所述的在上下淬火頭86和87之間的淬火站進(jìn)行淬火。
如圖11中所示,第一上模38具有受到細(xì)長(zhǎng)的梁140(僅示出1個(gè))支承的框架38’,由致動(dòng)器142通過(guò)連接件144使細(xì)長(zhǎng)的梁移動(dòng)。這些梁140由關(guān)聯(lián)輥146支承,輥146通過(guò)致動(dòng)器148固定,以實(shí)現(xiàn)梁的垂直移動(dòng),由此實(shí)現(xiàn)第一上模138在其操作期間的垂直移動(dòng)。更具體地,第一上模38可以向下移動(dòng)至距用于初始接取玻璃板的傳送裝置26約半英寸處(12~15mm),然后能夠向上移動(dòng)以移動(dòng)至驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)蓋150的上方,驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)蓋150位于傳送裝置輥28的末端以減少?gòu)某尚握镜膬?nèi)部到工廠環(huán)境的熱流。側(cè)面輥152也接觸梁,以在第一上模38在圖11所示的其接取位置和圖12所示的其遞送位置之間移動(dòng)期間實(shí)現(xiàn)側(cè)面定位。
因此,圖11-13中說(shuō)明的成形站30’也具有三階段的操作,其中,玻璃板在第一上模38上成形,在第一方向上具有曲率,且在橫向于第一方向的第二方向上具有直線元素,在由此從第一上模38在圖12所示的其遞送位置處接收后通過(guò)重力在下模42上成形,最后如圖13所示在第二上模40與下模42之間壓制成形進(jìn)行成形。
如所示的,下模42通過(guò)由致動(dòng)器156(例如螺旋千斤頂)支承的框架154支承進(jìn)行垂直移動(dòng)。該垂直移動(dòng)可以向下以允許第一上模38移動(dòng)至下模42上方,然后向上以使玻璃板的釋放處于更密切間隔的關(guān)系來(lái)控制定位。另外,下模42的垂直移動(dòng)還可以與第二上模40的垂直移動(dòng)配合使用以進(jìn)行壓制彎曲。
參照?qǐng)D14的流程圖,圖11-13的實(shí)施方式進(jìn)行通過(guò)以下開始的壓制成形操作:在加熱爐中加熱玻璃板G(158),隨后將玻璃板傳送至成形站中(160),接著第一上模接收傳送的玻璃板,在第一階段進(jìn)行初始成形使具有直線元素,然后將第一上模與玻璃板水平移動(dòng)至下模的上方(164)。然后,將玻璃板從第一上模釋放到下模上(166),在第二階段實(shí)現(xiàn)重力下垂,該第二階段可以在比下模水平移動(dòng)的時(shí)間更短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行,將第二上模向下移動(dòng)(168)至下模處,在第三階段進(jìn)行壓制成形使具有橫向曲率,將第二上模與玻璃板向上移動(dòng)(170),接著將遞送模移動(dòng)至第二上模的下方(172),以接收壓制成形的玻璃板,然后將其移出成形站進(jìn)行遞送。
兩種實(shí)施方式都通過(guò)對(duì)公開的構(gòu)造進(jìn)行垂直定位減少了循環(huán)時(shí)間。在圖1-10的實(shí)施方式中,垂直定位允許下模42和遞送模44二者同時(shí)都在第二上模40的下方,這樣連續(xù)循環(huán)重疊減少循環(huán)時(shí)間。在圖11-14的實(shí)施方式中,垂直定位允許第一上模38和遞送模44二者同時(shí)都在第二上模40的下方,這樣連續(xù)循環(huán)重疊減少循環(huán)時(shí)間。
在兩種實(shí)施方式中,也都可以用機(jī)械壓制頂著第一上模38的面朝下的表面52處的玻璃板來(lái)輔助舉升噴氣流,以確保即使在一個(gè)或多個(gè)位置有突變曲率的情況下完成玻璃與第一上模的接觸。這種類型的壓制可通過(guò)固定在第一上模38上且由控制器88通過(guò)致動(dòng)器操作的一個(gè)壓制件或一對(duì)壓制件來(lái)進(jìn)行,所述致動(dòng)器在上模與壓制件之間延伸,壓制件可以相對(duì)于上模樞轉(zhuǎn)或以其它方式移動(dòng)。參見美國(guó)專利4,514,208(Nitschke),其公開了頂著上模機(jī)械壓制。
前面提到的所有專利都被轉(zhuǎn)讓給了本申請(qǐng)的申請(qǐng)人,因此通過(guò)引用在此并入。
盡管上面描述了示例性的實(shí)施方式,但是并不意圖這些實(shí)施方式描述了本發(fā)明的所有可能的形式。相反,說(shuō)明書中使用的詞語(yǔ)是描述性詞語(yǔ),而非限制性詞語(yǔ)。理解的是,在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以進(jìn)行各種改動(dòng)。另外,各種實(shí)施方式的特征可以結(jié)合起來(lái)形成本發(fā)明的另外的實(shí)施方式。