[发明专利]玻璃板成型方法和装置及该方法获得复杂形状窗用玻璃的应用

说明书

本发明涉及玻璃板成形方法，其中制成机动车辆所用钢化和/或借助塑料带组装的安全窗用玻璃。更具体地讲，本发明旨在改进成形工艺，其中将玻璃板加热并借助平板传送机构在水平位置上将其送过窑炉，再于绝热的密闭空间内使其凸出后再送入冷却车间。

汽车工业的新近发展已使得具有复杂形状的窗用玻璃需求量日益增大，其形状尤其可举出局部弯曲非常明显的形状，特别是从球形，非圆柱形状衍生出来的不可展开形状。同时，对光学质量的要求也日益提高。同样的是，对于窗用玻璃表面上的所有点，而不仅仅是接近其周边的那些点，都要求形状符合轮廓要求，容许的误差应很小。

窗用玻璃形状复杂，主要是用两种不同的技术获得的。

第一种方法主要用于通过层压法装配的窗用玻璃如档风玻璃，其中将一或二块冷玻璃板放在构架上，该构架周边几何形状与希望使玻璃板成形的几何形状相同，然后在窑炉中将该组件加热，从而通过重力而使玻璃板获得凸出的形状。最近几年，为了满足越来越复杂的形状要求，已提出在该操作结束时用配对模进行压制。

第二种方法主要用于钢化窗用玻璃，其中在玻璃板再加热步骤和成形步骤之间定出明确的界限，而所说加热在窑炉中进行，玻璃板借助滚柱床或气垫传送并以水平放置方式通过窑炉，此后仅在玻璃板达到适当的温度时借助作用于玻璃的工具成形。

因此，就“钢化”方法而言，这一术语并不意味着须排除制得层压窗用玻璃的可能性，其中明显减少生产指定窗用玻璃所需的凸出弯曲成形工具数量和其定位时间。考虑到极其大量的汽车模型，这样的减少是极其重要的优点，即使就避免工具库存管理问题而言也很重要。此外，在“钢化”方法的情况下，循环周期一般也大为缩短。

但是，应用静态性质的工具的这类“钢化”方法中，其中工具不离开成形室，碰到的困难首先是需要将玻璃板从传送机构转移到第一成形工具上，并且在复杂形状的情况下要从该第一成形工具转移到补充成形工具上，该成形工具一般与第一成形工具协同操作，而且最后在冷却过程中还要转移到支承工具上。所有这些操作都可能影响窗用玻璃的质量，因为这些操作过程中有出现印痕和定位不准的危险，这样最终会导致光学质量差和/或不符合轮廓要求的问题。

此外，各种所谓的钢化或（trempe）方法都是在和时间赛跑，其中为了更准确地控制成形工具的定位，事实上可更简单地将成其放在窑炉外的开阔空气中。在这些条件下，玻璃在其凸出弯曲成形过程中显然会冷却。但是，钢化阶段要求最低的温度，这就需要在窑炉中将玻璃进行过热处理（但此时其光学质量必然受到影响）和/或极为迅速地进行凸出弯曲成形，但只有在要求的形状简单的情况下才可能迅速弯曲成形。因此，已提出在将窗用玻璃送去凸出弯曲成形操作前将其进行预成形，其中在实心阳模和阴模之间进行压制，将窑炉端部的玻璃送到转动部件如芯轴或滑动滚柱或导向辊上即可进行这种预成形操作。但是，这些器件本身又是产生缺陷的重要根源并且基本上不可能在这些器件上将移动着的玻璃准确定位。当然，可在进入预成形区之前进行定位，但其效率总是相对的并且又一次要依赖要求形状的复杂程度，其中“简单”形状允许定位质量出现更大的“误差”。而且，由于应用的是转动器件，所以预成形为柱形，但到目前为止已发现最复杂的形状为球形，其中局部具有小的纵向和横向弯曲半径。柱状预成形仅仅可能接近这些弯曲半径之一。

与这些冷加工技术相对的是热加工技术，其中成形室是窑炉整体的一部分或至少是绝热的，这样可以将其中的温度保持为基本上等同于玻璃离开窑炉时的温度。因此，可以将用于成形操作的时间延长（几秒），这一方面可以尽可能降低离开窑炉时的温度，另一方面又可以通过适当放宽松驰时间，使其足以避免玻璃出现任何破裂现象，从而达到更为明显的凸出成形效果。

在这些技术的常规变化实施方案中，将玻璃从传送机构转移到阳模上，并在降压（EP3，391;EP241，355）或上升的热空气流（EP169，770）或重力（WD-91/17962）作用下使玻璃获得阳模的形状。在与阳模接触而预成形之后，借助压制情况下应用的中心开口环状构架作为阴模或配对模或更简单地作为因落到所说环状构架上而凸出弯曲成形（降落成形）所需要的支承体而完成凸出弯曲成形操作。在前两种情况下，预成形期间作用的力也用于传送机构和阳模之间的转移操作。在后一种情况下，吸附垫支承着物料以使其沉积到具有向下延伸凹形的向下凸出模具中。