重力彎曲玻璃板的製作方法

2023-05-28 09:37:06 5

專利名稱：重力彎曲玻璃板的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種重力彎曲模具，並且涉及一種用於重力彎曲玻璃 板的裝置和方法。尤其，本發明涉及玻璃板的重力彎曲，另外已知為下垂彎曲(sag bending),其中玻璃板支撐於彎曲模具上同時被輸送 穿過玻璃彎曲爐的加熱退火爐。
背景技術：
公知地使玻璃板受到重力彎曲來使玻璃板成形，從而形成車窗， 例如汽車車窗。單個玻璃板可在重力彎曲模具上彎曲，或者兩個玻璃板可在玻璃板隨後將層疊起來以形成層壓擋風玻璃時在重力彎曲模具 上彎曲為一層疊件。很多現代的汽車車窗在一個或多個邊緣或角部處 需要高度的彎曲曲率。在這種大曲率引入玻璃板時，這會導致可見的 缺陷被引入玻璃板，降低玻璃板的光學質量。而且，難以一致地控制 彎曲操作。而且，對於一些應用場合，需要具有高度的表面控制，以 使得彎曲的玻璃表面更好地匹配設計表面。這還可確保擋風玻璃與現 有擋風玻璃雨刷系統的兼容性。而且，儘管使用除了重力之外的另外的力(比如通過使用適合於 向下壓在玻璃板的上表面上的壓力彎曲模)能獲得高度的曲率，但是在玻璃板穿過退火爐時軟化並下垂至由模具限定的期望形狀的時候， 期望通過僅使用作用於玻璃板上的重力來獲得期望的曲率。這是因為 如果使用了另外的壓力彎曲模，那麼在彎曲操作期間就會接觸玻璃板 的上表面，這就會由於上表面被模具無意地標記而導致玻璃板表面質 量的降低，而且還增大裝置成本。與使用另外的壓力彎曲步驟相比， 通過僅使用重力彎曲還能提高生產速率。已知有兩種類型的傳統重力彎曲模具用於彎曲一個或多個玻璃8板，以形成車窗。在第一種類型中，重力彎曲模具是具有周邊輪緣的固定模具，該 周邊輪緣沿下玻璃表面的周邊邊緣支撐這一個或多個玻璃板。該周邊 輪緣形成該玻璃板的期望的彎曲形狀。最初，將這一個或多個玻璃板定位在彎曲模具上，由此這一個或 多個玻璃板由周邊輪緣的最高的部分大致水平地支撐。然後使重力彎 曲模具上的這一個或多個玻璃板的組件經過加熱退後爐。當玻璃加熱 時，它變軟且在重力作用下逐漸下垂，直到這一個或多個玻璃板在其 整個周邊由周邊輪緣支撐。這種固定重力彎曲模具大體用於將相對較低的曲率引入一個或多 個玻璃板。這種固定重力彎曲模具通常用於側邊車窗。在第二種類型中，重力彎曲模具是鉸接的。在用於彎曲一個或多 個玻璃板以形成車輛擋風玻璃的常規重力彎曲模具上，彎曲模具的中 心部分是靜態的，兩個鉸接的翼部安裝在中心部分的相對端部處。中 心部分和兩個鉸接翼部限定了周邊邊緣，所述周邊邊緣沿著下玻璃表 面的周邊邊緣支撐玻璃板。翼部連接至配重，配重將旋轉力施加至翼 部，傾向於使每個翼部都繞著相應樞轉軸線從基本上水平的打開初始 位置向閉合的彎曲位置向上旋轉，周邊邊緣在彎曲位置處形成期望彎 曲形狀的玻璃板。最初，翼部被向下推壓至基本上水平的打開初始位置並且玻璃板 放置於彎曲模具上，從而玻璃板由翼部中的周邊邊緣的部分水平地支 撐。然後玻璃板在重力彎曲模具上的組件穿過加熱退火爐。在玻璃加 熱時，其軟化並且在重力之下逐漸地向下下垂，允許鉸接的翼部在配 重的作用之下逐漸地繞著其相應樞轉軸線向上旋轉，從而閉合模具。 在最終完全閉合位置，玻璃板在其整個周邊由翼部中的周邊邊緣的部 分以及由中心部分中的周邊邊緣的部分所支撐。這種鉸接重力彎曲模具通常用於將相對較高的曲率引入一個或多 個玻璃板。這種鉸接重力彎曲模具通常用於車輛擋風玻璃。有時，期望將高度的曲率引入玻璃板的邊緣或角部。已知的是採用設在鉸接翼部中的邊緣附近的輔助邊緣。輔助邊緣安裝在鉸接翼部 上，或者是安裝至用於中心部分的支架的輔助翼部的一部分。例如，EP-A-0885851公開了 一種結合有這種輔助邊緣的鉸接重力 彎曲模具。輔助邊緣定位於模具的端部處並且在彎曲操作期間釋放。 輔助邊緣具有比相鄰端部導軌更大的曲率半徑，從而引起最初引入小 量的橫向曲率並且隨後引入較大量的橫向曲率。這兩個彎曲步驟時間 重疊以在這兩個同時引入縱向和橫向彎曲的彎曲步驟之間提供漸變階 段。這至少部分地因為輔助導軌由於內部動作所引起的降低，這需要 在縱向彎曲期間翼部的繼續動態運動，以通過降低輔助導軌開始橫向 曲率的開端。這就帶來了彎曲操作難以準確地控制的技術問題。這又會引起關於玻璃板符合所需規範的曲率和光學性質的質量控制問題。US-A-3235350公開了 一種重力彎曲模具，其結合有在其中心部分 的每端處的一對鄰近翼部。第一翼部在初始彎曲操作中操作並且然後 第二翼部接替以完成彎曲操作。這種模具很複雜並且不適用於製造在 玻璃板的端部或邊緣處的區域中具有高曲率的現代車輛擋風玻璃。 本發明至少部分地旨在克服這些已知重力彎曲模具的這些問題。 近年來， 一些汽車已將全景或月亮天窗結合到車輛設計中。這些 設計包括大致在汽車整個天窗上方延伸的單體硬質或層壓玻璃窗，並 且因而需要成形為能夠平滑結合到車輛車體中的形狀。該全景或月亮 天窗典型地具有相對低程度的縱向和橫向曲率，除其角部之外，更典 型地是其前角部，前角部需要被安裝到車輛擋風玻璃的上角部上。這些高曲率前角部難以精確彎曲。 一個問題是，在例如利用重力 彎曲模具使玻璃成形過程中，平面部分或甚至相反曲率會形成在高曲 率部分的邊緣內側。由於全景或月亮天窗的周邊邊緣設置有裝飾邊， 因此這些邊緣是不透可見光的，而是反射性的。這種反射特性傾向於 增強周邊邊緣處的不正確曲率的消極視覺影響。同樣，位於擋風玻璃 上角部上方的全景或月亮天窗的最大彎曲部分是高度可見的，大約處 在眼睛的水平位置處並且高度暴露於光線下。這也加劇了那些區域中 的任何不正確成形玻璃窗的所有消極視覺影響。相反，對於車輛擋風玻璃，高度彎曲的角部典型地是下角部，該下角部通常至少部分由車 輛車體遮擋。發明內容本發明目標在於至少部分克服已知全景或月亮天窗的這些問題， 以及提供改進的尤其是利用重力彎曲模具生產的全景或月亮天窗。因此，本發明提供一種用於彎曲玻璃板的重力彎曲模具，該重力彎曲模具包括周邊成形導軌，該周邊成形導軌具有至少一個端部區 段；安裝在周邊成形導軌上的至少一個輔助導軌，所述或每個輔助導的至少一個構件與相應端部區段的至少一部分相鄰地安裝；用於選擇 性地並且暫時將所述輔助導軌相對於相應端部區段布置於升高位置的 解扣機構；以及連接至所述解扣機構的閂鎖機構，所述閂鎖機構適合 於由一外部致動器接合，以通過解扣機構的操作引起所述輔助導軌相 對於相應端部區段的相對豎向移動，使得所述輔助導軌隨後相對於所 述相應端部區段布置於降低位置中。本發明還提供一種玻璃板彎曲裝置，該裝置包括多個依照本發明 的重力彎曲模具、熔爐以及用於將多個重力彎曲模具順序地傳送穿過 所述熔爐的傳送帶系統，所述熔爐包括在所述熔爐中沿著熔爐長度設 置於預定位置處的至少一個閂鎖致動器機構，所迷閂鎖致動器機構適 合於在每個相應重力彎曲模具被傳送經過所述閂鎖致動器機構時操作 所述閂鎖才幾構。本發明還提供一種重力彎曲玻璃板的方法，該方法包括以下步驟(a) 設置包括周邊成形導軌的重力彎曲模具，該周邊成形導軌具 有至少一個端部區段；(b) 將至少一個平面玻璃板定位在重力彎曲模具上；以及(c) 在傳送通過熔爐的過程中，通過加熱至少一個玻璃板來使至 少一個平面玻璃板在熔爐中重力彎曲，該加熱使得至少一個玻璃板變 軟，從而使至少一個玻璃板重力彎曲到周邊成形導軌上，到達與至少ii一個玻璃板的期望的彎曲形狀相應的最終位置，該重力彎曲包括兩個 階段，(i )第一階段，在第一階段中，通過重力彎曲至少一個玻璃板來 引入大致所有的縱向曲率，並且至少一個玻璃板的至少一個側緣受到 支撐並且基本上阻止其通過重力彎曲形成橫向曲率；以及(ii )第一階段後的第二階段，在第二階段中，允許至少一個玻璃 板的至少一個側緣通過重力彎曲形成最終的橫向曲率。本發明還提供一種用於彎曲玻璃板的重力彎曲模具，該玻璃板用 於製造汽車的全景天窗，該重力彎曲模具包括周邊固定成形導軌， 該成形導軌具有至少一個角部；安裝在該周邊固定成形導軌上的至少 一個輔助導軌，所述或每個輔助導軌分別通過適於允許輔助導軌相對 於所述相應角部相對豎向移動的至少一個構件與相應角部的至少一部 分相鄰地安裝；用於將所述輔助導軌相對於相應角部選擇性地並且暫 時布置於升高位置的解扣機構；以及連接至所述解扣機構的閂鎖機構， 所述閂鎖機構適合於由一外部致動器接合，以通過解扣機構的操作使 所述輔助導軌相對於相應角部進行相對豎向移動，使得所述輔助導軌 隨後相對於所述相應角部布置於降低位置中。本發明還提供一種重力彎曲玻璃板的方法，該玻璃板用於製造汽 車的全景天窗，該方法包括以下步驟(a) 設置一重力彎曲模具，該重力彎曲模具包括周邊固定成形 導軌，該成形導軌具有至少一個角部；安裝在該周邊固定成形導軌上 的至少一個輔助導軌，所述或每個輔助導軌分別通過適於允許輔助導 軌相對於相應角部在相對於相應角部的升高位置和降低位置之間移動的至少一個構件與相應角部的至少一部分相鄰地安裝；(b) 將至少一個平面玻璃板定位在重力彎曲模具上，同時所述或 每個輔助導軌位於升高位置中；以及(c) 在傳送通過熔爐的過程中，通過加熱至少一個玻璃板來使至 少一個平面玻璃板在熔爐中重力彎曲，該加熱使得至少一個玻璃板變 軟，從而使該至少一個玻璃板重力彎曲，使得至少一個玻璃板的周邊12邊緣向下下垂成接觸到與至少一個玻璃板的最終彎曲形狀相應的周邊 固定成形導軌，該重力彎曲包括兩個階段，(i )第一階段，在第一階段中，所述或每個輔助導軌處在升高位 置中，並且除具有輔助導軌的所述或每個角部外，通過使至少一個玻 璃板重力彎曲成接觸到周邊固定成形導軌以及所述或每個輔助導軌來 引入最終彎曲形狀的曲率；以及(ii )第一階段後的第二階段，在第二階段中，所述或每個輔助導 軌處在降低位置中，並且通過使至少一個玻璃板重力彎曲成圍繞其整 個外周接觸到周邊固定成形導軌來完成最終彎曲形狀的全部曲率。


現在將僅作為示例參照附圖描述本發明的實施方式，其中圖l是依照本發明一個實施方式的彎曲玻璃板的重力彎曲模具的 示意性側視透視圖，該重力彎曲模具處在閉合的、最終彎曲的構造中；圖2是圖1所示重力彎曲模具的示意性平面圖；圖3和4分別是圖1所示重力彎曲模具的一個鉸接翼部的示意性 透視圖和示意性端視圖，示出了安裝於鉸接翼部的端部導軌上的輔助 端部導軌，該鉸接翼部和輔助端部導軌在彎曲操作前均處在初始位置 中；圖5和6分別是圖3和4所示鉸接翼部的示意性透視圖和示意性 端視圖，示出了在彎曲操作過程中在彎曲操作的兩個連續階段的第一 階段完成之後處在中間位置中的鉸接翼部和輔助端部導軌；圖7和8分別是圖3和4所示鉸接翼部的示意性透視圖和示意性 端視圖，示出了在彎曲操作的終點處位於最終位置中的鉸接翼部和輔 助端部導軌；圖9是輔助端部導軌在重力彎曲模具的鉸接翼部上的安裝的替代 實施方式的示意性側視圖；圖IO是圖1所示多個重力彎曲模具的示意性平面圖，多個重力彎 曲模具經過依照本發明的用於彎曲玻璃板的熔爐；圖11是依照本發明另一個實施方式的彎曲玻璃板以形成全景或 月亮天窗的重力彎曲模具的示意性側視透視圖，該重力彎曲模具處在初始打開構造中；以及圖12是圖11所示重力彎曲模具處在閉合的、最終彎曲的構造中 的示意性側視透視圖。
具體實施方式
參照附圖，這裡示出了依照本發明實施方式的彎曲玻璃板的重力 彎曲模具2。該重力彎曲模具2包括中心部分4和兩個翼部6、 8。重 力彎曲模具2的中心部分4安裝在支撐件10上。中心部分4具有相對 的兩個側面成形或彎曲導軌11、 12,所述側面成形或彎曲導軌11、 12 是基本上平行的、基本上水平的且相對於支撐件IO是固定的。 一個側 面彎曲導軌ll被配置成能夠使車輛擋風玻璃的上部縱向邊緣成形，而 另一側面彎曲導軌12被配置成能夠使車輛擋風玻璃的下部縱向邊緣 成形。在圖示的實施方式中，採用鉸接重力彎曲模具。但是，本發明可 替代地使用固定導軌(也即非鉸接)重力彎曲模具。該模具具有單一 固定的周邊彎曲導軌。翼部6、 8是鉸接的且安裝在中心部分4的相對端部。每個翼部6、 8具有基本上U形的相應成形或彎曲導軌14、 16，並且包括端部區段 18和兩個側面區段20、 22。端部區段18被配置成能夠通過彎曲的上 部成形表面19使車輛擋風玻璃的相應側向橫向邊緣成形，而兩個側面 區段20、22被配置成能夠分別使車輛擋風玻璃的上部縱向邊緣和下部 縱向邊緣的縱向端部成形。中心部分4的彎曲導軌11、 12和兩個鉸接翼部分6、 8的彎曲導 軌14、 16限定沿玻璃板下表面28的周邊邊緣26支撐一個或多個玻璃 板24 (玻璃板24在圖4、 6和8中示出)的周邊輪緣21。翼部6、 8 與在翼部6、 8上施加轉動力的配重30、 32連接，從而傾向於使翼部 6、 8中每個都繞著由支撐件10上的樞轉構件34、 36所限定的相應樞彎曲操作中，翼部6、 8從圖3和4所示的 大致水平的打開的初始向下位置轉動到圖1所示的最終閉合的彎曲上 部位置，在上部位置中，周邊輪緣21形成玻璃板24的期望的彎曲形 狀。中心部分4的彎曲導軌11、 12和兩個鉸接翼部6、 8的彎曲導軌 14、 16具有與玻璃板24的外周的期望形狀相應的彎曲上表面，從而 使整個周邊輪緣21的彎曲形狀在模具2的閉合構造中限定擋風玻璃周 邊邊緣26的期望的最終形狀。依照本發明，輔助端部導軌38、 40設置在每個翼部6、 8上。輔 助端部導軌38、 40,皮安裝成與相應翼部6、 8的相應端部區段18相鄰 並且大致平行於相應翼部6、 8的相應端部區段18。依照圖l-8所示 的實施方式，輔助端部導軌38、 40在端部區段18藉助多個間隔開的 滑塊機構42、 44側向向內地安裝於端部區段18上，該滑塊機構42、 44適於允許整個輔助端部導軌38、 40相對於相應的端部區段18大致 豎向地滑動移動。每個輔助端部導軌38、 40能夠相對相應的端部區段 18在升高的支撐位置和降低的未支撐位置之間移動。每個滑塊機構 42、 44包括大致水平的銷43,銷43固定於端部區段18且被可滑動地 接納在相應的輔助端部導軌38、 40中的大致豎向的狹槽45中。這種相對滑動移動有時由於在相應輔助端部導軌38、40和相應端 部區段18之間的機械幹擾(例如由於絕緣材料在部件之一或部件的兩 個上的無意捕獲或磨損)而被抑制，如下文更詳細地描述的，這將抑 制輔助端部導軌38、 40相對於相應端部區段18的自由降落動作。因此，為避免這種機械幹擾，圖9示出了輔助端部導軌138、 140 安裝在重力彎曲模具2的鉸接翼部6、8上的替代實施方式的示意性側 視圖。在該實施方式中，輔助端部導軌138、 140在端部區段18藉助 於多個間隔開的樞轉機構142側向向內地安裝於端部區段18上，該 樞轉機構142適於允許整個輔助端部導軌138、 140相對於相應端部區 段18成大致弓形地移動。樞轉機構142以與第一實施方式的機構42、 44相似的方式沿每個端部區段18/輔助端部導軌138、140成對間隔開。 每個輔助端部導軌138、 140可相對於相應端部區段18在升高的支撐位置和降低的未支撐位置之間移動。每個樞轉機構142包括上部和下 部平行樞轉臂146a、 146b，每個都在相應的第一樞軸148a、 148b處 樞轉安裝到相應翼部6、 8,以及在相應第二樞軸150a、 150b處樞轉 安裝在相應輔助端部導軌138、 140。第一樞軸148a、 148b和第二樞 軸150a、 150b具有大致水平的樞轉軸線。平行樞轉臂的設置確保輔助 端部導軌138、 140在被限定的弓形中平滑地移動並通過該弓形移動祐: 維持在豎直構造中。這樣確保輔助端部導軌138、 140不會在其向下的 弓形運動期間無意中與翼部接合。在從圖9實線所示的升高的支撐位置向圖9虛線所示的降低的未 支撐位置移動時，每個樞軸臂146a、 146b繞第一樞軸148a、 148b在 第一轉動方向上(例如圖9所示的順時針)向下轉動並且相應的輔助 端部導軌138、 140繞第二樞軸150a、 150b在相反的第二轉動方向上 (例如圖9所示的逆時針)轉動。這促使輔助端部導軌138、 140在降 落動作期間遠離相應的端部區段18沿側向移動。這種側向移動減少了 相應的輔助端部導軌138、 140和相應的端部區段18之間的任何機械 幹擾(例如，絕緣材料在這些部件之一或兩個上的無意捕獲或磨損所 引起的幹擾)的可能性，這將會抑制自由降落動作。解扣(tripping)支撐機構46選擇性和臨時性地將輔助端部導軌 38、 40相對於相應端部區段18支撐在升高位置中。該支撐機構46能 夠被臨時鎖定在支撐位置中，並且能夠隨後由連接於其上的閂鎖機構 48釋放。該閂鎖機構48適於釋放對輔助端部導軌38、 40的支撐，從 而使輔助端部導軌38、 40能夠在重力作用下相對於相應端部區段18 從升高位置降落到降低位置。在所示的實施方式中，當翼部6、 8在平面玻璃板24的裝載操作 之前打開時，每個輔助端部導軌38、 40相對於相應端部區段18被自 動向上推入升高位置中，並且支撐機構46被自動鎖定在支撐位置中。在所示的實施方式中，輔助端部導軌38、 40的上表面50是平面 的，或者至少是大致平面的，從而使得輔助端部導軌38、 40在彎曲操 作期間沒有或者至少基本上沒有將橫向曲率引入玻璃板24。但是，一16些相對微小程度的曲率可存在於輔助端部導軌38、40的上表面50中。 在升高位置中(參見圖3和4)，輔助端部導軌38、 40的上表面 50在其中心部分高於相應端部區段18的上表面，但是在輔助端部導 軌38、 40的相對縱向端部，上表面50在高度上與相應翼部6、 8在端 部區段18和相應側面區段20、 22之間的接點處的上表面一致。相反， 在降低位置中，輔助端部導軌38、 40的上表面50低於相應端部區段 18的上表面。如現有技術中已知的，設置多個彎曲模具2，每個都安裝在相應 的託架52上，託架52又被傳送帶系統58傳送通過玻璃彎曲熔爐56 的加熱玻璃退化爐54。依照本發明，如圖IO所示，制動器機構60在熔爐56中沿熔爐長 度被設置在預定位置處。制動器機構60適於在相應彎曲模具2由此經 過時操作閂鎖機構48。典型的是，制動器機構60包括伸長部件62， 比如在其端部承載凸緣66的金屬棒64，該凸緣具有向內指向的彎曲 凸輪表面68。當彎曲模具2被傳送經過制動器機構60時，制動器機 構60將閂鎖機構48向內推向熔爐56的中心。這促使支撐機構46在 玻璃彎曲操作的特定時間點被釋放，這又促使相應輔助端部導軌38、 40在重力作用下相對於相應端部區段18從升高位置降落到降低位置。另外，如圖10中示意性地示出的，起動致動器72定位在爐子入 口 70的上遊。在一些實施例中，在玻璃板裝載在彎曲模具上之前或之 後，起動致動器72接合模具2，以在彎曲模具2穿過熔爐之前將輔助 端部導軌38、 40布置在升高位置中。該起動致動器72起動彎曲模具 2準備用於彎曲操作的第一階段，而致動器機構60啟動彎曲操作的第 二階段的開始。現在將描述玻璃彎曲操作。最初，輔助端部導軌38、 40被布置在升高位置中且在該位置中由 支撐機構46支撐。這一點可由起動(priming)致動器72來實現。翼 部6、 8被向下推到如圖3和4所示的大致水平的初始打開位置，最初 的一個或多個平面玻璃板24被定位在彎曲模具2上，由此一個或多個玻璃板24由翼部6、 8中的周邊輪緣18的各部分來水平支撐。明確地 說，玻璃板24相對縱向端部被支撐在輔助端部導軌38、 40上。另夕卜， 玻璃板24縱向向內的部分在大致位於樞轉機構34、 36上方的點處由 側面區段20、 22來支撐。玻璃板24的重量抵消配重30、 32的重量， 從而使翼部6、 8被維持在大致水平的初始打開位置中。然後使一個或多個玻璃板24在重力彎曲模具2上的組件經過加熱 玻璃退化爐54。當玻璃加熱時，玻璃變軟且在重力作用下逐漸向下垂， 允許鉸接翼部6、 8在配重30、 32的作用下繞著它們相應的樞轉軸線 向上轉動，從而一個或多個玻璃板24逐漸彎曲並且閉合模具2。在玻璃彎曲的第一階段中， 一個或多個玻璃板24的端部被支撐在 輔助端部導軌38、 40上。由於輔助端部導軌38、 40的上表面50是直 線的或者基本上直線的，因此在玻璃彎曲操作的第一階段中沒有或基 本上沒有橫向曲率被引入一個或多個玻璃板24中。在玻璃彎曲操作的 第一階段中，如圖1所示，兩個翼部6、 8向上完全樞轉到閉合位置， 在輔助端部導軌38、 40相對於相應端部區段18的任何移動之前提供 必要的縱向曲率。玻璃板24在重力作用下下垂，從而繞玻璃板24整 個周邊與周邊輪緣21接觸並被其支撐。在該玻璃彎曲操作的第一階段 中，如圖5和6所示，這一個或多個玻璃板24的端部沒有彎曲到帶來 任何橫向曲率的程度，因為它們被支撐在直線的水平輔助端部導軌 38、 40上。作為替代，這一個或多個玻璃板24的端部在整個第一階 段期間 一直保持為基本上平面的。該第 一階段通常在熔爐的彎曲區段 的終點和熔爐的退火區段的開端處完成。在通過鉸接彎曲模具2的完全閉合而完全引入期望的縱向曲率之 後，如圖7和8所示，在玻璃彎曲操作的第二階段中，通過彎曲模具 外部的並與其分開的制動器機構60的操作來釋放輔助端部導軌38、 40,制動器機構60在熔爐56中沿熔爐長度位於預定位置處。制動器 機構60在相應彎曲模具2由此經過時操作閂鎖結構48，促使支撐機 構46被釋放，這又促使相應的輔助端部導軌38、 40在重力作用下相 對於相應的端部區段18從升高位置降落到降低位置。這樣能夠使玻璃窗端部僅在已完成縱向成形之後，被彎曲達到由端部區段18的形狀所 限定的期望的橫向曲率。該玻璃窗端部下垂成與端部區段18接觸。這 就完成了彎曲操作。模具2及其上面的彎曲玻璃經過熔爐的其餘部分， 經受常規的退火和冷卻程序。在彎曲模具2離開熔爐之後，從彎曲模 具2上去除彎曲玻璃板24並允許其被冷卻。彎曲模具2返回到熔爐的 入口 ，例如由起動致動器起動並且裝載隨後的玻璃彎曲循環中的平面 玻璃板。
儘管所示的實施方式示出了用於彎曲玻璃板以形成擋風玻璃的重 力彎曲模具，其中心部分的相對端部上具有對稱的翼部，但對本領域 技術人員而言顯而易見的是可以依照本發明使用其它重力彎曲模具構 造。例如，僅僅設置單個翼，或者相對的翼可以是不對稱的。另外， 與所示的實施方式中所示的三個側面(以形成U形)相反，這些或每 個翼可以僅具有兩個側面。而且，翼部的輔助導軌及其鄰近的端部導 軌可以傾斜到重力彎曲模具的縱向方向上。同樣，輔助端部導軌可以 沿端部區段側向向外安裝於該端部區段。
在所示的實施方式中，在被釋放時，輔助導軌在重力作用下降落， 從而開始彎曲操作的第二階段。但是，本發明也可以替代地使用具有 固定豎直位置的輔助導軌，並且作為替代，最終的導軌(或者是其鉸 接翼部)可被配置成能夠相對於輔助導軌向上移動。在任一情形中， 在輔助導軌和相鄰的周邊導軌之間存在從彎曲操作的第一階段進行到 第二階段的相對豎向的運動，並且升高的相鄰周邊導軌從降低的輔助 導軌上接過彎曲操作。
依照本發明，所有的縱向曲率在任何(或大致任何)橫向曲率被 引入之前被引入玻璃板。這兩個彎曲步驟(縱向彎曲步驟和橫向彎曲 步驟)是分離的。通過使用模具外部的制動器來使閂鎖機構解扣以在 彎曲操作內的正確時期釋放輔助端部導軌，實現了在熔爐內輕鬆地控 制該分離以及第二階段的開始。這提供了對彎曲操作進行更好的控制 的技術優勢，但依然使用單一的彎曲模具結構。
本發明具有用在車輛擋風玻璃製造中的特定應用，對此，需要將
19高度的曲率引入玻璃板的邊緣或角部。本發明的實施方式提供如下技術優勢，即獲得縱向和橫向方向上 的玻璃彎曲的分離。這樣能夠增強彎曲玻璃板和由此產生的車輛玻璃 窗的光學品質。具體地，通過在開始橫向彎曲之前完成縱向彎曲，可 以基本消除尤其是從高曲率區域中消除扭折和相反曲率-後者由反向 彎曲所引起。而且，可以避免玻璃下表面無意中從周邊輪緣升起的問 題。總而言之，這些益處使得能夠生產具有增強的性能的高曲率玻璃 板。而且，這些增強的性能能夠通過在輕鬆可控的生產中使用低成本 的模具來獲得，並且具有高生產率。參照附圖中的圖11和12，其中示出了依照本發明另一實施方式 的用於彎曲玻璃板的重力彎曲模具202。重力彎曲模具202包括安裝 在支撐件206上的周邊固定成形導軌204。周邊固定成形導軌204具 有相對的兩個大致平行和大致水平的側面成形導軌208、 210，並且側 面成形導軌208、210被配置成能夠使汽車的全景或月亮天窗的兩個縱 向邊緣成形。周邊固定成形導軌204還具有相對的兩個端部成形導軌 212、 214。這兩個端部成形導軌212、 214分別被配置成能夠使汽車的 全景或月亮天窗的前後橫向邊緣成形。成形導軌208、 210、 212、 214限定出周邊輪緣216，周邊輪緣216 沿玻璃板下表面的周邊邊緣支撐這一個或多個玻璃板(未示出)。該周 邊輪緣216形成玻璃板的期望的最終彎曲形狀。依照本發明，至少一個輔助導軌226設置在周邊固定成形導軌204 上。輔助導軌226鄰近且大致平行於端部成形導軌212安裝，並且延 伸直到周邊固定成形導軌204的相對的兩個角部230，每個角部都位 於端部成形導軌212和相應的側面成形導軌208、 210之間的接點處， 端部成形導軌212被配置成能夠使汽車全景或月亮天窗的前橫向邊緣 成形。依照圖ll和12所圖示的實施方式，輔助導軌226藉助多個間隔 開的滑塊構件(未示出)沿周邊固定成形導軌204的側向向內安裝於周邊固定成形導軌204，如同前述實施方式，這些間隔開的滑塊機構 適於允許整個輔助導軌226相對於端部成形導軌212大致豎向地滑動 移動。輔助導軌226可以在升高的支撐位置和降低的未支撐位置之間
移動o
如同前述實施方式，支撐機構選擇性且臨時性地將輔助導軌226 支撐在升高位置中，該支撐機構能夠被臨時性地鎖定在該支撐位置中， 並且能夠在隨後被與其連接的閂鎖機構釋放，該閂鎖機構適於釋放對 輔助導軌226的支撐，從而使輔助導軌226在重力作用下從升高位置 降落到降低位置。或者，可以促使模具的剩餘部分相對輔助導軌226 升高。
在所示的實施方式中，輔助導軌226的上表面264是平面的，或 者至少是基本上平面的，從而使輔助導軌226在彎曲操作中沒有或者 至少基本上沒有將曲率引入玻璃板。但是， 一些相對微小程度的曲率 可存在於輔助導軌226的上表面264中。
在升高位置中(參見圖11 )，輔助導軌226的上表面264高於端 部成形導軌212的上表面266，除了角部230處之外，在角部處，輔 助導軌226的相對縱向端部的上表面264在高度上與周邊固定成形導 軌204的上表面268 —致。相反，在降低位置中(參見圖12)，輔助 導軌226的上表面264低於端部成形導軌212的上表面266。
如笫一實施方式所描述的，模具上的玻璃板經歷了兩個階段的彎 曲操作。
在玻璃彎曲操作的第一階段之後， 一個或多個玻璃板的前橫向邊 緣沒有彎曲到提供任何曲率的程度，因為它們被支撐在至少一個直線 輔助導軌226上。
在玻璃彎曲操作的第二階段，輔助導軌226被釋放並且在重力作 用下相對於端部成形導軌212從升高位置降落到降低位置。這樣能夠 僅在已完成這一個或多個玻璃板的除前橫向邊緣之外的剩餘部分的較 低曲率成形之後，使這一個或多個玻璃板的前橫向邊緣(尤其是角部 處的)被彎曲到由周邊輪緣216的形狀所限定的期望的較高曲率。這
21就完成了彎曲操作。儘管所示的實施方式示出了用於彎曲玻璃板以形成全景或月亮天 窗的重力彎曲模具，該重力彎曲模具具有在其一端上的輔助導軌，但 對本領域技術人員而言顯而易見的是依照本發明也可以使用其它重力彎曲模具構造。例如，輔助導軌可以被布置在相對的模具端部上。而 且，可以僅沿著重力彎曲模具的一側或繞其一個或多角部布置翼部的 輔助導軌及其相鄰的端部導軌。同樣，輔助導軌可以沿周邊固定成形 導軌的側向向外安裝到周邊固定成形導軌。依照本發明的優選實施方式，在將任意(或基本上任意)高的程 度(也即小半徑)的曲率引入玻璃窗的角部以形成全景或月亮天窗之 前，將所有低程度(也即大半徑)的曲率引入玻璃板的基本上所有的 區域和邊緣。這兩個彎曲步驟(主體中的大半徑和角部處的小半徑) 是分離的。通過使用模具外部的制動器對閂鎖機構進行解扣以在彎曲 操作內的正確時期釋放這一個或多個輔助導軌，該分離以及第二階段 的開始在熔爐內被輕鬆地控制。這提供了對彎曲操作進行更好的控制 的技術優勢，但依然使用單一的固定彎曲模具結構。本發明具有用在車輛全景或月亮天窗製造中的特定應用，對此， 需要將高度的曲率以高精確度引入玻璃板的角部。本發明的實施方式提供如下技術優勢，即獲得玻璃板主體和角部 中的玻璃彎曲的分離。這樣能夠增強彎曲玻璃板和由此產生的車輛玻 璃窗的光學品質。特別是，通過在開始角部的小半徑彎曲之前完成主 要部分的大半徑彎曲，可以在高曲率角部中基本消除扭折和相反曲率， 後者產生於反向彎曲。由於全景或月亮天窗的周邊邊緣設置有裝飾邊， 因此這些邊緣是不透可見光的，而是反射性的。這種反射特性傾向於 增強周邊邊緣處的不正確曲率的消極視覺影響。同樣，位於擋風玻璃 上角部上方的全景或月亮天窗的最彎曲部分是高度可見的，近似處在 眼睛的水平並且高度暴露於光線下。這樣還加劇了那些區域中的任何 不正確成形玻璃窗的所有消極視覺影響。依照本發明，可以通過避免 不正確彎曲、平面或反向彎曲區域在全景或月亮天窗角部附近的形成來克服這些問題。
此外，可以避免玻璃下表面無意中從周邊輪緣升起的問題。總而 言之，這些益處使得能夠生產具有增強的性能的高曲率玻璃板。
而且，這些增強的性能能夠通過在輕鬆可控的生產中使用低成本 的模具來獲得，並且具有高生產率。
權利要求
1.一種用於彎曲玻璃板的重力彎曲模具，該重力彎曲模具包括周邊成形導軌，該周邊成形導軌具有至少一個端部區段；安裝在所述周邊成形導軌上的至少一個輔助導軌，所述或每個輔助導軌分別通過適於允許所述輔助導軌相對於相應的端部區段進行相對豎向移動的至少一個構件與相應的端部區段的至少一部分相鄰地安裝；解扣機構，用於使所述輔助導軌相對於所述相應的端部區段選擇性地和臨時性地布置在升高位置中；以及與所述解扣機構連接的閂鎖機構，該閂鎖機構適於由外部制動器接合，以通過所述解扣機構的操作使所述輔助導軌相對於所述相應的端部區段進行相對豎向移動，從而使所述輔助導軌隨後相對於所述相應的端部區段被布置在降低位置中。
2. 如權利要求1所述的重力彎曲模具，其中所述周邊成形導軌 包括固定部分，該固定部分具有至少一個固定成形導軌和安裝於固定 部分的相應端部的至少一個鉸接端部，所述或每個鉸接端部具有相應 的可移動成形導軌，該可移動成形導軌包括相應的端部區段。
3. 如權利要求1所述的重力彎曲模具，其中所述周邊成形導軌 包括固定部分，該固定部分具有至少一個固定成形導軌和安裝於所述 固定部分的相應端部處的至少一個固定端部，所述或每個固定端部具 有相應的固定成形導軌，該固定成形導軌包括相應的端部區段。
4. 如權利要求1-3中的任一項所述的重力彎曲模具，其中當所 述閂鎖機構與所述外部制動器接合以促使所述輔助導軌相對於所述相 應的端部區段進行相對豎向移動時，所述或每個輔助導軌適於在重力 作用下相對於所述相應的成形導軌的所述相應的端部區段從升高位置 向下降落到降低位置。
5. 如權利要求l-3中的任一項所述的重力彎曲模具，其中當所 述閂鎖機構與所述外部制動器接合以促使所述輔助導軌相對於所述相 應的端部區段進行相對豎向移動時，至少所述周邊成形導軌的所述或 每個端部區段適於從降低位置向上移動到升高位置，從而使所述周邊成形導軌的所述或每個端部區段升高到所述相應的輔助導軌的上方。
6. 如前述任一權利要求所述的重力彎曲模具，還包括起動機構， 該起動機構用於促使所述解扣機構使輔助導軌相對於相應端部區段選 擇性和臨時性地布置在升高位置中，該起動機構適於由第二外部制動 器接合，以藉助解扣機構的操作促使所述輔助導軌相對於所述相應的 端部區段進行相對豎向移動，從而使輔助導軌相對於所述相應的端部 區段布置在升高位置中。
7. 如前述任一權利要求所述的重力彎曲模具，其中所述輔助導 軌的上部成形表面是基本上平面的。
8. 如權利要求7所述的重力彎曲模具，其中在升高位置中，所 述輔助導軌的上表面在其中心部分高於所述相應的端部區段的上表 面，並且在所述輔助導軌的相對縱向端部處，所述輔助導軌的上表面 在高度上與所述相鄰周邊成形導軌的上表面基本上一致。
9. 如前述任一權利要求所述的重力彎曲模具，其中所述輔助導 軌安裝在所述相應的相鄰周邊成形導軌的內側。
10. 如前述任一權利要求所述的重力彎曲模具，其中所述構件包 括沿所述輔助導軌的長度間隔開的多個構件。
11. 如前述任一權利要求所述的重力彎曲模具，其中所述輔助導 軌和所述構件被構造成使得整個輔助導軌在所述升高位置和所述降低 位置之間沿豎向滑動。
12. 如權利要求1-10中的任一項所述的重力彎曲模具，其中所周邊成形導軌在進行在所述升高位置和所述降低位置之間的豎向運動 期間相對彼此沿側向移動。
13.如引用權利要求2時的權利要求4所述的重力彎曲模具，其 中當所述重力彎曲模具的端部處在大致水平的打開構造中時，所述解導軌的相應區段被自動向上推入所述升高位置中，並且所述^扣機構 被自動鎖定在所述輔助導軌的支撐位置中。
14. 一種玻璃板彎曲裝置，該裝置包括多個如前述任一權利要求 所述的重力彎曲模具、熔爐和用於將所述多個重力彎曲模具順序傳送 通過所述熔爐的傳送帶系統，該熔爐包括至少 一 個閂鎖制動器機構， 該閂鎖制動器機構在所述熔爐中沿所述熔爐的長度設置在預定位置 處，該閂鎖制動器機構適於在每個相應的重力彎曲模具被傳送經過所 述閂鎖制動器機構時操作所述閂鎖機構。
15. 如權利要求14所述的玻璃板彎曲裝置，其中所述閂鎖制動器 機構包括具有向內指向的彎曲凸輪表面的伸長部件，該伸長部件適於 在所述重力彎曲模具被傳送經過所述閂鎖制動器機構時推動所述閂鎖 機構。
16. 如權利要求14或15所述的玻璃板彎曲裝置，其中所述熔爐 還包括在熔爐外側設置在預定位置處的至少一個起動致動器機構，該 起動致動器機構適於在每個相應的重力彎曲模具被傳送經過所述起動 致動器機構時操作所述解扣機構。
17. —種重力彎曲玻璃板的方法，該方法包括以下步驟(a) 設置包括周邊成形導軌的重力彎曲模具，該周邊成形導軌具 有至少一個端部區段；(b) 將至少一個平面玻璃板定位在重力彎曲模具上；以及(c) 在傳送通過熔爐的過程中，通過加熱所述至少一個玻璃板來 在熔爐中重力彎曲所述至少一個平面玻璃板，該加熱使得所述至少一 個玻璃板變軟，從而使所述至少一個玻璃板重力彎曲到所述周邊成形 導軌上，到達與所述至少一個玻璃板的期望的彎曲形狀相應的最終位 置，所述重力彎曲包括兩個階段，(i )第一階段，在第一階段中，通過重力彎曲所述至少一個玻璃 板來引入大致所有的縱向曲率，並且支撐所述至少一個玻璃板的至少 一個側向邊緣並且基本上阻止所述至少 一個玻璃板的至少 一個側向邊 緣通過重力彎曲形成橫向曲率；以及(ii )第一階段後的第二階段，在第二階段中，允許所述至少一個 玻璃板的所述至少一個側向邊緣通過重力彎曲形成最終的橫向曲率。
18.如權利要求17所述的方法，其中在第一階段中，所述至少一 個玻璃板的所述至少一個側向邊緣由安裝在周邊成形導軌的端部區段 上的輔助導軌支撐，所述輔助導軌的上表面被支撐在所述周邊成形導 軌的相鄰上表面的上方，並且在第二階段中，所述輔助導軌被布置在 所述周邊成形導軌的下方，以允許所述至少一個玻璃板的所述至少一 個側向邊緣重力彎曲成與所述周邊成形導軌的相鄰上表面接觸。
19，如權利要求18所述的方法，其中在第一階段中，所述至少一 個玻璃板的所述至少一個側向邊緣由所述輔助導軌基本上支撐成平 的，所述輔助導軌的上表面是基本上平面的。
20.如權利要求18或19所述的方法，其中所述整個輔助導軌適 於在第二階段中被布置在所述相應的相鄰周邊成形導軌的下方。
21，如權利要求20所述的方法，其中與第一階段相比，所述輔助 導軌和所述相應的相鄰周邊成形導軌在第二階段中遠離彼此沿側向移動。
22. 如權利要求18-21中的任一項所述的方法，其中一解扣機構 使所述輔助導軌相對於所述相應的周邊成形導軌選擇性和臨時性地布 置在升高位置中，並且與該解扣機構連接的一 閂鎖機構適於由一外部 解扣制動器接合，以促使所述輔助導軌相對於所述相應的周邊成形導 軌進行相對豎向移動，從而從第一階段進行到第二階段。
23. 如權利要求22所述的方法，其中在重力彎曲步驟中，所述模具由一傳送帶系統傳送通過所述熔爐，以產生重力彎曲，並且所述外 部解扣制動器位於所述熔爐中的特定位置處。
24. 如權利要求23所述的方法，其中所述外部解扣制動器通過凸 輪作用接合所述閂鎖機構。
25. 如權利要求22 - 24任一所述的方法，其中 一起動機構促使所 述解扣機構使所述輔助導軌相對於所述相應端部區段選擇性和臨時性 地布置在升高位置中，該起動機構適於由位於所述熔爐外部的一外部 起動致動器接合，以藉助所述解扣機構的操作促使所述輔助導軌相對 於所述相應的端部區段進行相對豎向移動，從而使所述輔助導軌相對於所述相應的端部區段布置在升高位置中。
26. 如權利要求17-25中的任一項所述的方法，其中所述第一階 段大致在所述熔爐的彎曲區段的終點和熔爐的退火區段的開端處完 成。
27. —種彎曲玻璃板的重力彎曲模具，該玻璃板用於製造汽車的 全景天窗，該重力彎曲模具包括周邊固定成形導軌，該成形導軌具 有至少一個角部；安裝在所述周邊固定成形導軌上的至少一個輔助導 軌，所述或每個輔助導軌分別通過適於允許所述輔助導軌相對於相應 角部進行相對豎向移動的至少一個構件與所述相應角部的至少一部分 相鄰地安裝；解扣機構，用於使輔助導軌相對於所述相應的角部選擇 性地和臨時性地布置在升高位置；以及與所述解扣機構連接的閂鎖機 構，該閂鎖機構適於由外部制動器接合，以通過解扣機構的操作使所 述輔助導軌相對於所述相應的角部進行相對豎向移動，使得所述輔助 導軌相對於所述相應的角部隨後被布置在降低位置中。
28. —種重力彎曲玻璃板的方法，該玻璃板用於製造汽車的全景 天窗，該方法包括以下步驟(a) 設置一重力彎曲模具，該重力彎曲模具包括周邊固定成形 導軌，該成形導軌具有至少一個角部；安裝在所述周邊固定成形導軌 上的至少一個輔助導軌，所述或每個輔助導軌分別通過適於允許所述 輔助導軌相對於相應的角部在相對於相應的角部的升高位置和降低位 置之間移動的至少一個構件與所述相應的角部的至少一部分相鄰地安 裝；(b) 將至少一個平面玻璃板定位在所述重力彎曲模具上，同時所 述或每個輔助導軌位於升高位置中；以及(c) 在傳送通過熔爐的過程中，通過加熱所述至少一個玻璃板來 使所述至少一個平面玻璃板在所述熔爐中重力彎曲，該加熱使得所述 至少一個玻璃板變軟，從而重力彎曲所述至少一個玻璃板，使得所述 至少一個玻璃板的周邊邊緣向下下垂成接觸到與所述至少一個玻璃板 的最終彎曲形狀相應的周邊固定成形導軌，該重力彎曲包括兩個階段，(i )第一階段，在第一階段中，所述或每個輔助導軌處在升高位 置中，並且除具有輔助導軌的所述或每個角部處外，通過使所述至少 一個玻璃板重力彎曲成接觸到所述周邊固定成形導軌和所述或每個輔 助導軌來引入最終彎曲形狀的曲率；以及(ii )第一階段後的第二階段，在第二階段中，所述或每個輔助導 軌處在降低位置中，並且通過使所述至少一個玻璃板重力彎曲成圍繞 其整個周邊接觸到所述周邊固定成形導軌來完成所述最終彎曲形狀的 全部曲率。
全文摘要
一種用於彎曲玻璃板的重力彎曲模具，該重力彎曲模具包括周邊成形導軌，該周邊成形導軌具有至少一個端部區段；安裝在該周邊成形導軌上的至少一個輔助導軌，所述或每個輔助導軌分別通過適於允許輔助導軌相對於相應的端部區段進行相對豎向移動的至少一個構件與相應端部區段的至少一部分相鄰地安裝；解扣機構，用於使輔助導軌相對於相應的端部區段選擇性地和臨時性地布置在升高位置中；以及與該解扣機構連接的閂鎖機構，該閂鎖機構適於由外部制動器接合，以通過解扣機構的操作使輔助導軌相對於相應的端部區段進行相對豎向移動，使得輔助導軌相對於相應的端部區段隨後布置在降低位置中。這裡還提供使用這種模具重力彎曲玻璃板的方法。
文檔編號C03B23/027GK101605733SQ200780049529
公開日2009年12月16日 申請日期2007年11月27日 優先權日2006年12月4日
發明者I·N·泰特洛, L·R·德傑蘇斯 申請人:皮爾金頓集團有限公司;皮爾金頓巴西有限公司