CN108455831B - 一种用于超大板面玻璃的热弯炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及玻璃成型设备领域，具体的说是一种用于超大板面玻璃的热弯炉。包括具有封闭腔体的炉体框架，炉体框架封闭腔体的顶部间隔设有多条沿炉体框架宽度方向分布的固定加热管以及多条沿炉体框架长度方向分布的升降加热管，炉体框架封闭腔体的底部设有沿炉体框架长度方向分布的模具以及多条沿炉体框架长度方向分布的加热丝，在模具的两侧分别设有沿炉体框架长度方向分布并用于辅助支撑玻璃的支撑杆以及沿炉体框架长度方向分布并用于将玻璃朝向模具方向推压的压杆。本发明可解决超大版面玻璃（宽度大于3米，长度大于10米）进行热弯成型时会出现的玻璃易碎裂、弧度无法保证、边部直线度无法保证、玻璃光学质量差等问题。

Description

一种用于超大板面玻璃的热弯炉

技术领域

本发明涉及玻璃成型设备领域，具体的说是一种用于超大板面玻璃的热弯炉。

背景技术

用于建筑幕墙、工艺墙等的大型弯曲玻璃生产过程是：先将专用磨具固定在热弯设备内，将平板玻璃放在专用模具上，而后按一定的加热工艺加热。平板玻璃达到一定的温度后***，在自重和外力辅助的作用下弯曲与磨具贴合。

对超大版面玻璃（宽度大于3米，长度大于10米）进行热弯成型时，现有热弯设备存在以下的不足：1.玻璃单靠模具支撑放置时不好定位，对模具和玻璃局部强度要求高，玻璃容易损伤；2.玻璃弯曲成半圆或接近半圆时，玻璃边部靠自重无法实现与模具良好的贴合，需增加外力辅助成型，目前普遍采用人工多点推压的方式；对于长度大于10米的大版面玻璃，人工各施压点所用推力各不相同，无法保证边部玻璃质量；3.随着玻璃的变形，炉丝加热管对玻璃各部位的辐射距离不断变化，会造成玻璃各部位加热不均，玻璃越大这种不均越明显；目前也有设备采用手动炉丝升降进行温度补偿的结构，不过手动炉丝升降首先无法保证炉丝准确的升降时间和高度，其次会影响设备内部整体温度的均衡。

发明内容

本发明旨在提供一种解决超大版面玻璃（宽度大于3米，长度大于10米）进行热弯成型时会出现的玻璃易碎裂、弧度无法保证、边部直线度无法保证、玻璃光学质量差等问题的用于超大板面玻璃的热弯炉。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案为：一种用于超大板面玻璃的热弯炉，包括具有封闭腔体的炉体框架，炉体框架封闭腔体的顶部间隔设有多条沿炉体框架宽度方向分布的固定加热管以及多条沿炉体框架长度方向分布的升降加热管，在炉体框架的顶部设有用于分别控制多条升降加热管升降的多个第一升降装置；炉体框架封闭腔体的底部设有沿炉体框架长度方向分布的模具以及多条沿炉体框架长度方向分布的加热丝，在模具的两侧分别设有沿炉体框架长度方向分布并用于辅助支撑玻璃的支撑杆以及沿炉体框架长度方向分布并用于将玻璃朝向模具方向推压的压杆，在炉体框架的底部设有用于分别控制支撑杆升降的两个第二升降装置，在炉体框架的两侧分别设有用于控制对应侧压杆沿朝向或相背于模具运动的推拉装置。

优选的，所述第一升降装置包括第一转轴以及用于驱动第一转轴转动的第一驱动电机，在第一转轴上间隔设有多个卷筒，卷筒上绕设有钢丝绳，钢丝绳的一端与卷筒固定，另一端通过引线棒与所述升降加热管连接。

优选的，所述第二升降装置包括第二转轴、用于驱动第二转轴转动的第二驱动电机以及间隔连接在支撑杆上的多根支撑连杆，第二转轴通过多个链轮机构传动连接有数量与支撑连杆相应的第一变速箱，第一变速箱的输出轴均连接有第一丝杆，第一丝杆和对应的支撑连杆通过螺纹连接。

优选的，在所述炉体框架的底壁上贯穿设有供支撑连杆滑动的第一导向套。

优选的，所述推拉装置包括第三转轴、用于驱动第三转轴转动的第三驱动电机、间隔连接在压杆上的多根压力连杆以及用于支撑压力连杆的支撑台，第三转轴通过多个链轮机构传动连接有数量与压力连杆相应的第二变速箱，第二变速箱的输出轴均连接有第二丝杆，第二丝杆和对应的压力连杆通过螺纹连接，且第二丝杆和对应的压力连杆之间还设有过载保护机构。

优选的，所述过载保护机构包括配合安装在第二丝杆上的滑块以及一端与压力连杆铰接连接另一端套设在滑块和第二丝杆外周的空心连接管，在空心连接管上靠近第二变速箱的一端设有用于避免滑块从空心连接管中滑脱的压盖，在空心连接管内腔的中部设有套设在第二丝杆外周的压力传感器以及用于避免压力传感器朝向相背于第二变速箱方向移动的限位台阶，在第二丝杆上位于压力传感器和滑块之间设有弹簧。

优选的，在所述炉体框体的侧壁上贯穿设有供空心连接管滑动的第二导向套。

优选的，所述炉体框架的封闭内腔设有保温材料层，在炉体框架封闭内腔底部的保温材料层上设有采用铸铁材料制作的底板，所述模具的截面呈半圆形并扣设在底板上。

优选的，所述底板由多块条形板拼接而成，任意两块相邻的条形板之间均设有膨胀间隙；所述支撑杆由多根第一短杆拼接而成，任意两根相邻的第一短杆之间均设有膨胀间隙；所述压杆由多根第二短杆拼接而成，任意两根相邻的第二短杆之间均设有膨胀间隙。

优选的，任意一块条形板与炉体框架之间均设有多个支撑螺栓，支撑螺栓的小端与条形板的下端紧触，大端穿过开设在炉体框架和保温材料层上的螺栓孔设置在炉体框架的外部。

有益效果

本发明中的压杆可在推拉装置的作用下沿待加工玻璃长度方向同步加力辅助成型，可将软化后的待加工玻璃边缘紧贴模具，可有效的避免因玻璃过长而导致的边部直线度无法保证的问题。在优选实施方式中，推拉装置具有的过载保护机构又可保证待加工玻璃边部不会被压杆过度挤压而压出痕迹。

本发明中的支撑杆对装载时的硬态待加工玻璃玻璃和加热时的软态变形中的待加工玻璃均能进行良好支撑，可随着待加工玻璃的逐渐软化而通过第二升降装置调整支撑杆的高度，使得待加工玻璃在整体贴合模具的过程中都能得到有效的支撑。

本发明中的加热丝和固定加热管可保持炉内温度的均衡，升降加热管可通过第一升降装置实现升降，使得当玻璃弯曲时升降加热管可及时跟进玻璃保证加热速度，对玻璃的弯曲弧形和直线度都有很好的效果。

本发明的优选实施方式中，模具置于受热变形小的铸铁底板上，可保证其整体平整性，为大版面玻璃热弯成型提供良好的基础。

附图说明

图1为本发明的待加工玻璃装载状态下的纵向截面图；

图2为本发明的待加工玻璃软化成型状态下的纵向截面图；

图3为图1中A-A向剖面结构示意图；

图4为图1中B向局部视图；

图5为图1中C向局部视图；

图6为图1中D向局部视图；

图7为图1中E部分的局部放大示意图；

图8为图7中F部分的局部放大示意图；

图中标记：1、第一变速箱，2、第二驱动电机，3、支撑螺栓，4、保温材料层，5、第三驱动电机，6、第二变速箱，7、底板，8、支撑台，9、压力连杆，10、压杆，11、支撑连杆，12、炉体框架，13、固定加热管，14、引线棒，15、钢丝绳，16、第一转轴，17、待加工玻璃，18、升降加热管，19、支撑杆，20、模具，21、加热丝，22、第一导向套，23、第一丝杆，24、第一驱动电机，25、卷筒，26、第二转轴，27、第三转轴，28、第二导向套，29、空心连接管，30、滑块，31、压盖，32、弹簧，33、压力传感器，34、第二丝杆。

具体实施方式

如图1至图8所示，本发明的一种用于超大板面玻璃的热弯炉，包括具有封闭腔体的炉体框架12以及设置在炉体框架12中的模具20、加热单元、支撑单元以及推压单元。

沿炉体框架12封闭内腔的周向设有保温材料层4，在炉体框架12封闭内腔底部的保温材料层4上设有采用铸铁材料制作的底板7，模具20的截面呈半圆形并沿炉体框架12的长度方向扣设在底板7的中部。底板7与炉体框架12之间均设有多个支撑螺栓3，支撑螺栓3的小端与底板7的下端紧触，大端穿过开设在炉体框架12和保温材料层4上的螺栓孔设置在炉体框架12的外部，可通过支撑螺栓3对底板7进行有效的支撑，避免因底板7直接压在保温材料层4上造成置于底板7上的模具20不稳定，另可通过设置在炉体框架12外部的支撑螺栓3大端来调整底板7的高度和水平度。由于铸铁底板7加热膨胀量很小，模具20放置于其上可保证良好的定位精度，为做超大型玻璃提供了良好的精度保证。

加热单元包括沿炉体框架12长度方向埋设在保温材料层4底部上的多根加热丝21、沿炉体宽度方向固定在炉体框架12冰壁内腔顶部的多根固定加热管13以及沿炉体长度方向设置在炉体框架12封闭内腔顶部的多根升降加热管18。均匀分布的加热丝21和固定加热管13可保证整个炉体框架12的封闭内腔中内温度均匀，而升降加热管18可以在待加工玻璃17弯曲后及时在弯曲部位做加热补偿，保证待加工玻璃17伏贴着模具20以便良好成型。

各个升降加热管18的升降通过设置在炉体框架12顶部的多个第一升降装置实现，第一升降装置的数量与升降加热管18的数量对应，第一升降装置包括第一转轴16以及用于驱动第一转轴16转动的第一驱动电机24。第一转轴16的两端分别通过轴承座可转动设置在炉体框架12的顶部，在第一转轴16上间隔设有多个卷筒25，卷筒25上绕设有钢丝绳15，钢丝绳15的一端与卷筒25固定，另一端通过引线棒14与升降加热管18连接。其基本动作是第一驱动电机24带动第一转轴16转动，卷筒25随之同步转动，带动钢丝绳15伸缩移动，进而带动引线棒14升降。通长的第一转轴16保证了各卷筒25同步转动，从而保证其带动的升降加热管18各个位置的同步升降。

支撑单元包括沿炉体框架12的长度方向设置在模具20两侧的两根支撑杆19以及设置在炉体框架12底部并用于分别控制两根支撑杆19升降的第二升降装置。第二升降装置包括第二转轴26、用于驱动第二转轴26转动的第二驱动电机2以及间隔连接在支撑杆19上的多根支撑连杆11，第二转轴26通过多个链轮机构传动连接有数量与支撑连杆11相应的第一变速箱1，第一变速箱1的输出轴均连接有第一丝杆23，第一丝杆23和对应的支撑连杆11通过螺纹连接。在炉体框架12的底壁上贯穿设有供支撑连杆11滑动的第一导向套22，各个支撑连杆11沿竖直方向滑动套设在第一导向套22内，支撑连杆11的一端设置在炉体框架12内并与支撑杆19连接，另一端设置在炉体框架12外并连接有与第一丝杆23配合安装的螺母。第一丝杆23的一端与第一变速箱1的输出轴传动连接，另一端可转动设置在炉体框架12底部的轴承座内。通过第二驱动电机2带动第二转轴26转动，继而带动连接在第二转轴26上的多个第一变速箱1同步转动，并通过第一丝杆23和螺母之间的配合由支撑连杆11带动支撑杆19升降。

推压单元包括设置在模具20两侧靠下位置并沿炉体框架12长度方向分布的压杆10以及设置在在炉体框架12的两侧并分别用于控制对应侧压杆10沿朝向或相背于模具20运动的推拉装置，通过压杆10使得待加工玻璃17的边缘与模具20充分贴合，提高待加工玻璃17的热弯质量。推拉装置包括第三转轴27、用于驱动第三转轴27转动的第三驱动电机5、间隔连接在压杆10上的多根压力连杆9以及用于支撑压力连杆9的支撑台8。第三转轴27通过多个链轮机构传动连接有数量与压力连杆9相应的第二变速箱6，第二变速箱6的输出轴均连接有第二丝杆34，第二丝杆34和对应的压力连杆9通过螺纹连接，且第二丝杆34和对应的压力连杆9之间还设有过载保护机构，通过过载保护机构可保证待加工玻璃17边部不会被压杆10过度挤压而压出痕迹。

过载保护机构包括配合安装在第二丝杆34上的滑块30以及一端与压力连杆9铰接连接另一端套设在滑块30和第二丝杆34外周的空心连接管29，滑块30外形和空心连接管29靠近第二变速箱6一端均为相对应的正方形，可防止滑块30在第二丝杆34转动时自身产生转动。在空心连接管29上靠近第二变速箱6的一端设有用于避免滑块30从空心连接管29中滑脱的压盖31，在空心连接管29内腔的中部设有套设在第二丝杆34外周的压力传感器33以及用于避免压力传感器33朝向相背于第二变速箱6方向移动的限位台阶，在第二丝杆34上位于压力传感器33和滑块30之间设有弹簧32。在炉体框体的侧壁上贯穿设有供空心连接管29滑动的第二导向套28，空心连接管29沿水平方向滑动套设在第二导向套28内，第二丝杆34转动可带动滑块30左右移动，进而带动空心连接管29移动。如图8所示，滑块30向右移动时在压盖31的作用下会带动空心连接管29以及压力连杆9整体右移，进而使压杆10远离模具20。滑块30向左移动时，在限位台阶的作用下会使弹簧32受压变形，在变形压力的作用下空心连接管29以及压力连杆9整体左移，使得压杆10靠近模具20，从而能将加热软化后的待加工玻璃17的边缘与模具20紧密贴合。弹簧32的弹性系数设计与待加工玻璃17受压情况有关，保证压杆10接触到待加工玻璃17后继续施压，此时压杆10、空心连接管29及过载保护机构的运动均停止，第三驱动电机5的转动会带动滑块30继续向左压缩，压力传感器33未达到设定的最高压力前，弹簧32会继续压缩变形，给压杆10提供足够的压力以使待加工玻璃17的边缘紧贴模具20良好形变；当压力传感器33达到设定压力（此时待加工玻璃17达到允许受压的极限），会给***反馈停止加压的信号，***会及时停止第三驱动电机5的转动并抱闸，最后在待加工玻璃17热弯成型后压杆10第三驱动电机5反向转动带动压杆10离开玻璃。

在本发明的优选实施方式中，底板7由多块条形板拼接而成，任意两块相邻的条形板之间均设有膨胀间隙；支撑杆19由多根第一短杆拼接而成，任意两根相邻的第一短杆之间均设有膨胀间隙；压杆10由多根第二短杆拼接而成，任意两根相邻的第二短杆之间均设有膨胀间隙，避免了底板7、支撑杆19以及压杆10在加热时变形，不利于待加工模具20的精确定位、支撑和推压。第一转轴16、第二转轴26和第三转轴27为分段式，各段之间通过联轴器连接。

本发明的具体工序作如下：初始状态如图1所示，将待加工玻璃17水平放置于模具20上，此时模具20两侧的压杆10分别外移，待加工玻璃17的中部通过模具20的顶部支撑，待加工玻璃17的边缘通过两根支撑杆19支撑，上部的升降加热管18均水平放置。当玻璃接近软化温度时支撑杆19在第二升降装置的作用下缓慢向下移动，同时上部正对着待加工玻璃17两侧位置升降加热管18在第一升降装置的缓慢下移保证距离待加工玻璃17的距离不变。当待加工玻璃17在自身重量的作用下两侧接近伏贴模具20时，支撑杆19移动至炉体框架12底部，两侧压杆10在推拉装置的作用下向内移动至缓慢压紧待加工玻璃17并持续加压使待加工玻璃17良好伏贴在模具20上，过载保护机构的压力传感器33达到设定压力时，第三驱动电机5停止转动并抱闸，最终成型状态如图2所示，待加工玻璃17完全贴服在模具20上，最后通过第三驱动电机5反转使压杆10外移以将成型玻璃取出。

Claims (9)

1.一种用于超大板面玻璃的热弯炉，其特征在于：包括具有封闭腔体的炉体框架（12），炉体框架（12）封闭腔体的顶部间隔设有多条沿炉体框架（12）宽度方向分布的固定加热管（13）以及多条沿炉体框架（12）长度方向分布的升降加热管（18），在炉体框架（12）的顶部设有用于分别控制多条升降加热管（18）升降的多个第一升降装置；炉体框架（12）封闭腔体的底部设有沿炉体框架（12）长度方向分布的模具（20）以及多条沿炉体框架（12）长度方向分布的加热丝（21），在模具（20）的两侧分别设有沿炉体框架（12）长度方向分布并用于辅助支撑玻璃的支撑杆（19）以及沿炉体框架（12）长度方向分布并用于将玻璃朝向模具（20）方向推压的压杆（10），在炉体框架（12）的底部设有用于分别控制支撑杆（19）升降的两个第二升降装置，在炉体框架（12）的两侧分别设有用于控制对应侧压杆（10）沿朝向或相背于模具（20）运动的推拉装置；

所述推拉装置包括第三转轴（27）、用于驱动第三转轴（27）转动的第三驱动电机（5）、间隔连接在压杆（10）上的多根压力连杆（9）以及用于支撑压力连杆（9）的支撑台（8），第三转轴（27）通过多个链轮机构传动连接有数量与压力连杆（9）相应的第二变速箱（6），第二变速箱（6）的输出轴均连接有第二丝杆（34），第二丝杆（34）和对应的压力连杆（9）通过螺纹连接，且第二丝杆（34）和对应的压力连杆（9）之间还设有过载保护机构。

2.根据权利要求1所述的一种用于超大板面玻璃的热弯炉，其特征在于：所述第一升降装置包括第一转轴（16）以及用于驱动第一转轴（16）转动的第一驱动电机（24），在第一转轴（16）上间隔设有多个卷筒（25），卷筒（25）上绕设有钢丝绳（15），钢丝绳（15）的一端与卷筒（25）固定，另一端通过引线棒（14）与所述升降加热管（18）连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于超大板面玻璃的热弯炉，其特征在于：所述第二升降装置包括第二转轴（26）、用于驱动第二转轴（26）转动的第二驱动电机（2）以及间隔连接在支撑杆（19）上的多根支撑连杆（11），第二转轴（26）通过多个链轮机构传动连接有数量与支撑连杆（11）相应的第一变速箱（1），第一变速箱（1）的输出轴均连接有第一丝杆（23），第一丝杆（23）和对应的支撑连杆（11）通过螺纹连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于超大板面玻璃的热弯炉，其特征在于：在所述炉体框架（12）的底壁上贯穿设有供支撑连杆（11）滑动的第一导向套（22）。

5.根据权利要求1所述的一种用于超大板面玻璃的热弯炉，其特征在于：所述过载保护机构包括配合安装在第二丝杆（34）上的滑块（30）以及一端与压力连杆（9）铰接连接另一端套设在滑块（30）和第二丝杆（34）外周的空心连接管（29），在空心连接管（29）上靠近第二变速箱（6）的一端设有用于避免滑块（30）从空心连接管（29）中滑脱的压盖（31），在空心连接管（29）内腔的中部设有套设在第二丝杆（34）外周的压力传感器（33）以及用于避免压力传感器（33）朝向相背于第二变速箱（6）方向移动的限位台阶，在第二丝杆（34）上位于压力传感器（33）和滑块（30）之间设有弹簧（32）。

6.根据权利要求5所述的一种用于超大板面玻璃的热弯炉，其特征在于：在所述炉体框体的侧壁上贯穿设有供空心连接管（29）滑动的第二导向套（28）。

7.根据权利要求1所述的一种用于超大板面玻璃的热弯炉，其特征在于：所述炉体框架（12）的封闭内腔设有保温材料层（4），在炉体框架（12）封闭内腔底部的保温材料层（4）上设有采用铸铁材料制作的底板（7），所述模具（20）的截面呈半圆形并扣设在底板（7）上。

8.根据权利要求7所述的一种用于超大板面玻璃的热弯炉，其特征在于：所述底板（7）由多块条形板拼接而成，任意两块相邻的条形板之间均设有膨胀间隙；所述支撑杆（19）由多根第一短杆拼接而成，任意两根相邻的第一短杆之间均设有膨胀间隙；所述压杆（10）由多根第二短杆拼接而成，任意两根相邻的第二短杆之间均设有膨胀间隙。

9.根据权利要求8所述的一种用于超大板面玻璃的热弯炉，其特征在于：任意一块条形板与炉体框架（12）之间均设有多个支撑螺栓（3），支撑螺栓（3）的小端与条形板的下端紧触，大端穿过开设在炉体框架（12）和保温材料层（4）上的螺栓孔设置在炉体框架（12）的外部。

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