柔性表面模具及其使用方法转让专利
申请号 : CN200480028527.X
文献号 : CN1860081B
文献日 : 2010-06-02
发明人 : R·G·弗兰克 , M·T·费希克 , W·B·齐默尔曼
申请人 : PPG工业俄亥俄公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种柔性偏压表面模具(14)，包括：
具有主表面的平台(52)；
第一可变形构件(110)，其安装在该平台上并与平台的主表面间隔开；
第二可变形构件(114)，其安装在平台上并与平台的主表面和第一可变形构件间隔开；
多个柔性带构件(102-105)，所述带构件位于第一和第二可变形构件之间，并且相邻的带构件之间具有空间，每个带构件的一端(108)与第一可变形构件(110)相连，而带构件的相对的一端(112)与第二可变形构件(114)相连；以及施加作用力的构件(172，191，200，210)，其作用在至少一个可变形构件上，以改变平台的主表面和所述至少一个可变形构件的一部分之间的距离。
2.如权利要求1所述的模具，还包括：
第一对细长刚性构件，分别具有安装在第一可变形构件上的一个端部以及安装在平台上的相对端部，以将第一可变形构件以与平台的主表面相间隔开的关系定位在平台的主表面上，其中，该第一对细长刚性构件彼此间隔开；以及第二对细长刚性构件，分别具有安装在第二可变形构件上的一个端部以及安装在平台上的相对端部，以将第二可变形构件以与平台的主表面相间隔开的关系定位在平台的主表面上，其中，该第二对细长刚性构件彼此间隔开。
3.如权利要求2所述的模具，其特征在于，施加作用力的构件是在第一对细长刚性构件之间的位置处连接至第一可变形构件的第一施加作用力的构件，并且还包括在第二对细长刚性构件之间的位置处连接至第二可变形构件的第二施加作用力的构件，以改变在第二可变形构件和平台的主表面之间的距离。
4.如权利要求3所述的模具，其特征在于，第一和第二可变形构件分别具有面对平台的主表面的第一表面和被限定为第二表面的相对表面，第一对细长刚性构件中的每一个的第一端部可枢转地安装在第一可变形构件的第一表面上，第二对细长刚性构件中的每一个的第一端部可枢转地安装在第二可变形构件的第一表面上。
5.如权利要求2所述的模具，其特征在于，施加作用力的构件包括：
支撑构件，该支撑构件安装在平台和第一及第二可变形构件之间；
第一拉杆，其具有在第一对细长刚性构件之间的位置处连接至第一可变形构件的一个端部，以及被限定为连接至支撑构件的第一拉杆的第二端部的另一个端部；
第二拉杆，其具有在第二对细长刚性构件之间的位置处连接至第二可变形构件的一个端部，以及被限定为连接至支撑构件的第二拉杆的第二端部的另一个端部；以及升降机，该升降机将支撑构件朝着平台的主表面移动，以偏转第一和第二可变形构件。
6.如权利要求5所述的模具，其特征在于，第一和第二拉杆可滑动地安装在支撑构件中，支撑构件被卡紧在第一可变形构件和第一拉杆的第二端部之间，以及第二可变形构件和第二拉杆的第二端部之间。
7.如权利要求3所述的模具，其特征在于，每个带构件具有面对平台的主表面的第一表面和被限定为第二表面的相对表面，并且还包括：至少一个轮，位于相邻的带构件之间的空间中；
轴，利用该轴在带构件的第一表面和平台的主表面之间将轮互连；以及
位移系统，该位移系统将轮和带构件相对于彼此从轮的部分周边在带构件的第二表面之上的第一位置移动至轮的周边在带构件的第二表面之下的第二位置。
8.如权利要求7所述的模具，其特征在于，所述轴和轮包括第一传送辊，第一传送辊是多个间隔开的传送辊之一，其中，每个传送辊包括在相邻的带构件之间的空间内的轮和在外侧带构件的外侧上的轮，还包括可操作地连接至多个轴的电机，其中当对电机供能的时候，轴和它们各自的轮旋转。
9.如权利要求8所述的模具，其特征在于，位移系统移动平台，以将带构件从所述第一位置移动至所述第二位置。
10.如权利要求9所述的模具，其特征在于，多个传送辊的轴安装在支撑结构上，所述平台安装用于朝着多个传送辊和离开该多个传送辊运动。
11.如权利要求8所述的模具，其特征在于，位移系统包括在带构件和平台之间的支撑构件以及至少一个位移装置，以将支撑构件和多个传送辊的轴朝着带构件和离开带构件移动。
12.如权利要求11所述的模具，其特征在于，支撑构件具有面对平台的第一表面，所述至少一个位移装置安装在该平台上并安装在支撑构件的第一表面上，其中所述至少一个位移装置将支撑构件朝着带构件和离开带构件移动，以将轮和带构件从所述第一位置移动至所述第二位置，施加作用力的构件将它们各自的可变形构件朝着平台的主表面移动。
13.如权利要求6所述的模具，其特征在于，至少一个传送辊包括轴和轮的整体部分。
14.如权利要求1所述的模具，其特征在于，第一和第二可变形构件是具有平坦主表面和长轴线的长条形构件，第一和第二可变形构件的长轴线彼此平行，多个柔性带构件分别是具有平坦主表面和长轴线的长条形构件，带构件的长轴线彼此平行并且垂直于第一可变形构件的长轴线。
15.如权利要求14所述的模具，其特征在于，至少一个带构件是层压体，其包括在该至少一个带构件的至少平坦主表面上具有塑料覆盖物的弹簧钢基板。
16.如权利要求3所述的模具，其特征在于，第一和第二施加作用力的构件均包括：安装在平台的主表面上的偏压装置；
杆，该杆具有连接至偏压装置的第一端部，以及被限定为第二端部的相对端部，其中，第一施加作用力的构件的杆的第二端部连接至第一可变形构件，第二施加作用力的构件的杆的第二端部连接至第二可变形构件。
17.如权利要求16所述的模具，其特征在于，偏压装置选自电动电机、步进电机、伺服电机、流体操作缸、齿条齿轮传动机构和曲柄机构组成的组。
18.如权利要求16所述的模具，其特征在于，第一和第二施加作用力的构件的杆是伸缩式杆，并且还包括：第一板，该第一板具有在第一对细长刚性构件之间设置在第一可变形构件的第一表面上的槽；以及第二板，该第二板具有设置在第二可变形构件的第一表面上的槽；第一施加作用力的构件的杆的第二端部安装在第一板的槽中，第二施加作用力的构件的杆的第二端部安装在第二板的槽中。
19.如权利要求1所述的模具，其特征在于，带构件均是长条形构件，其具有背离平台的主表面的平坦主表面，并均为层压体，该层压体包括具有固定在所述平坦主表面上的高温塑料的弹簧钢基板。
20.如权利要求19所述的模具，其特征在于，带构件通过一对弹簧连接至第一可变形构件，带构件的相对端部通过一对弹簧连接至第二可变形构件。
21.如权利要求19所述的模具，其特征在于，支撑构件的端部通过螺母和螺栓组件连接至第一可变形构件和第二可变形构件。
22.一种具有成型段(26，74)的片材成型设备，包括上部模具、下部模具(14)和用于将上部模具和下部模具相对彼此进行相向和远离移动的升降机装置(54)，上部模具包括面朝下的成型表面(36，80)，其中改进之处包括：下部模具(14)包括：
具有主表面的平台(52)；
第一可变形构件(110)，其安装在平台上并与平台的主表面间隔开；
第二可变形构件(114)，其安装在平台上并与平台的主表面和第一可变形构件间隔开；
多个柔性带构件(102-105)，所述带构件位于第一和第二可变形构件之间，并且相邻的带构件之间具有空间，每个带构件的一端(108)与第一可变形构件(110)相连，而相对的一端(112)与第二可变形构件(114)相连；以及施加作用力的构件(172，191，200，210)，其作用在至少一个可变形构件上，以改变平台的主表面和所述至少一个可变形构件的一部分之间的距离。
23.如权利要求22所述的片材成型设备，还包括：加热炉，该加热炉在被限定为成型段上游侧的成型段一侧上具有传送器；以及冷却炉，该冷却炉在被限定为成型段下游侧的成型段另一侧上具有片材传送系统；以及转移段，该转移段位于成型段和冷却炉之间。
24.如权利要求23所述的片材成型设备，其特征在于，下部模具还包括：
第一对细长刚性构件，分别具有安装在第一可变形构件上的一个端部以及安装在平台上的相对端部，以将第一可变形构件以与平台的主表面相间隔开的关系定位在平台的主表面上，其中，第一对细长刚性构件彼此间隔开；以及第二对细长刚性构件，分别具有安装在第二可变形构件上的一个端部以及安装在平台上的相对端部，以将第二可变形构件以与平台的主表面相间隔开的关系定位在平台的主表面上，其中，所述第二对细长刚性构件彼此间隔开。
25.如权利要求24所述的片材成型设备，其特征在于，下部成型模具的施加作用力的构件是在第一对细长刚性构件之间的位置处连接至第一可变形构件的第一施加作用力的构件，并且该下部成型模具还包括在第二对细长刚性构件之间的位置处连接至第二可变形构件的第二施加作用力的构件，以改变在第二可变形构件和平台的主表面之间的距离。
26.如权利要求25所述的片材成型设备，其特征在于，下部成型模具的第一和第二可变形构件分别具有面对平台的主表面的第一表面和被限定为第二表面的相对表面，第一对细长刚性构件中的每一个的第一端部可枢转地安装在第一可变形构件的第一表面上，第二对细长刚性构件中的每一个的第一端部可枢转地安装在第二可变形构件的第一表面上。
27.如权利要求24所述的片材成型设备，其特征在于，下部成型模具的施加作用力的构件包括：支撑构件，安装在平台和第一及第二可变形构件之间；
第一拉杆，该第一拉杆具有在第一对刚性构件之间的位置处连接至第一可变形构件的一个端部，以及被限定为连接至支撑构件的第一拉杆的第二端部的另一个端部；
第二拉杆，该第二拉杆具有在第二对刚性构件之间的位置处连接至第二可变形构件的一个端部，以及被限定为连接至支撑构件的第二拉杆的第二端部的另一个端部；以及升降机，该升降机安装在平台上，用于将支撑构件朝着平台的主表面移动，以偏转第一和第二可变形构件。
28.如权利要求27所述的片材成型设备，其特征在于，下部成型模具的第一和第二拉杆可滑动地安装在支撑构件中，支撑构件被卡紧在第一可变形构件和第一拉杆的第二端部之间，以及第二可变形构件和第二拉杆的第二端部之间。
29.如权利要求25所述的片材成型设备，其特征在于，下部成型模具的每个带构件具有面对平台的主表面的第一表面和被限定为第二表面的相对表面，还包括：至少一个轮，位于相邻的带构件之间的空间中；
轴，利用该轴在带构件的第一表面和平台的主表面之间将轮互连；以及
位移系统，该位移系统将轮和带构件相对于彼此从轮的部分周边在带构件的第二表面之上的第一位置移动至轮的周边在带构件的第二表面之下的第二位置。
30.如权利要求29所述的片材成型设备，其特征在于，下部成型模具的轴和轮包括第一传送辊，第一传送辊是多个间隔开的传送辊之一，其中，每个传送辊包括在相邻的带构件之间的空间内的轮和在外侧带构件的外侧上的轮，下部成型模具还包括可操作地连接至多个轴的电机，其中，当对电机供能的时候，轴和它们各自的轮旋转。
31.如权利要求30所述的片材成型设备，其特征在于，下部成型模具的位移系统移动所述平台，以将带构件从所述第一位置移动至所述第二位置。
32.如权利要求31所述的片材成型设备，其特征在于，下部成型模具的多个传送辊的轴安装在支撑结构上，下部成型模具的所述平台安装用于朝着多个传送辊和离开该多个传送辊运动。
33.如权利要求30所述的片材成型设备，其特征在于，下部成型模具的位移系统包括在带构件和平台之间的支撑构件以及至少一个位移装置，以将支撑构件和多个传送辊的轴朝着带构件和离开带构件移动。
34.如权利要求33所述的片材成型设备，其特征在于，下部成型模具的支撑构件具有面对平台的第一表面，所述至少一个位移装置安装在该平台上并安装在支撑构件的第一表面上，其中，所述至少一个位移装置将支撑构件朝着带构件和离开带构件移动，以将轮和带构件从所述第一位置移动至所述第二位置，下部成型模具的施加作用力的构件将它们各自的可变形构件朝着平台的主表面移动。
35.如权利要求28所述的片材成型设备，其特征在于，下部成型模具的至少一个传送辊包括轴和轮的整体部分。
36.如权利要求22所述的片材成型设备，其特征在于，下部成型模具的第一和第二可变形构件是具有平坦主表面和长轴线的长条形构件，第一和第二可变形构件的长轴线彼此平行，下部成型模具的多个柔性带构件分别是具有平坦主表面和长轴线的长条形构件，带构件的长轴线彼此平行，并且垂直于第一可变形构件的长轴线。
37.如权利要求36所述的片材成型设备，其特征在于，下部成型模具的至少一个带构件是层压体，该层压体包括在该至少一个带构件的至少平坦主表面上具有塑料覆盖物的弹簧钢基板。
38.如权利要求25所述的片材成型设备，其特征在于，下部成型模具的第一和第二施加作用力的构件均包括：安装在平台的主表面上的偏压装置；以及
杆，该杆具有连接至偏压装置的第一端部，以及被限定为第二端部的相对端部，其中，第一施加作用力的构件的杆的第二端部连接至第一可变形构件，第二施加作用力的构件的杆的第二端部连接至第二可变形构件。
39.如权利要求38所述的片材成型设备，其特征在于，下部成型模具的偏压装置选自电动电机、步进电机、伺服电机、流体操作缸、齿条齿轮传动机构和曲柄机构组成的组。
40.如权利要求38所述的片材成型设备，其特征在于，下部成型模具的第一和第二施加作用力的构件的杆是伸缩式杆，下部成型模具还包括：第一板，该第一板具有在第一对细长刚性构件之间设置在第一可变形构件的第一表面上的槽；以及第二板，该第二板具有设置在第二可变形构件的第一表面上的槽，第一施加作用力的构件的杆的第二端部安装在第一板的槽中，第二施加作用力的构件的杆的第二端部安装在第二板的槽中。
41.如权利要求22所述的片材成型设备，其特征在于，下部成型模具的带构件均是长条形构件，具有背离平台的主表面的平坦主表面，并均为层压体，该层压体包括具有固定在平坦主表面上的高温塑料的弹簧钢基板。
42.如权利要求41所述的片材成型设备，其特征在于，下部成型模具的带构件通过一对弹簧连接至第一可变形构件，带构件的相对端部通过一对弹簧连接至第二可变形构件。
43.如权利要求41所述的片材成型设备，其特征在于，下部成型模具的支撑构件的端部通过螺母和螺栓组件连接至第一可变形构件和第二可变形构件。
44.如权利要求23的片材成型设备，其特征在于，加热炉包括煤气炉床加热炉，多个柔性带构件位于一个平面内，该平面具有在多个带构件的外侧带构件之一的一侧处朝向传送轮倾斜的坡度。
45.如权利要求22所述的片材成型设备，其特征在于，下部成型模具的平台具有轮子，以将下部模具移动到成型段之内和之外。
46.如权利要求32所述的片材成型设备，其特征在于，下部成型模具的位移系统安装在成型段处，下部成型模具的平台和多个间隔开的传送辊安装在运输装置上，从而将平台和多个间隔开的传送辊移动到成型段中，以将平台定位在位移系统上，以及将平台和多个传送辊移动到成型段之外。
47.如权利要求32所述的片材成型设备，其特征在于，下部成型模具的平台、多个间隔开的传送辊和位移系统安装在运输装置上，以将平台、多个间隔开的传送辊和位移系统移动到成型段之内和之外。
48.一种片材成型方法，包括：
提供第一模具，该第一模具具有：一对间隔开的可变形构件；在所述间隔开的可变形构件之间的多个间隔开的柔性带构件，每个带构件具有连接至相邻的可变形构件之一的相对端部，多个带构件的表面提供了片材的支撑表面；和施加作用力的构件可操作地连接至至少一个可变形构件；
在支撑表面上提供片材；
在片材上方提供成型表面，并使其与片材间隔开；
将成型表面和第一模具相对于彼此移动，以将成型表面和片材移动至彼此相接触；以及继续进行成型表面和第一模具相对于彼此移动的步骤，同时操作施加作用力的构件，以将所述至少一个可变形构件变形以将片材移动抵靠到成型表面上。
49.如权利要求48所述的方法，其特征在于，片材是玻璃片，所述成型表面是真空模具的成型表面，该方法还包括在以下的至少一个步骤的实施中在真空模具内提供负压：成型表面和第一模具相对于彼此移动的步骤、继续进行成型表面和第一模具相对于彼此移动的步骤和将所述至少一个可变形构件变形以将片材偏压在成型表面上的步骤，该方法还包括在通过真空将片材保持在成型表面上的同时将第一模具移动离开成型表面的步骤。
50.如权利要求49所述的方法，其特征在于，所述提供负压的步骤包括：
将部分旋转轮定位在片材支撑表面之上；
将片材沿着一个路径通过加热炉朝着片材支撑表面移动至所述部分旋转轮上；
将旋转轮和支撑表面相对移动，以将片材定位在片材支撑表面上。
51.如权利要求50所述的方法，其特征在于，通过朝着成型表面移动多个柔性带构件和第一以及第二可变形构件，以将支撑表面移动成与片材接合，由此实现所述成型表面和第一模具相对于彼此移动的步骤。
52.如权利要求48所述的方法，其特征在于，片材是玻璃片，在玻璃片之上并与其间隔开的成型表面具有凸出的成型表面，通过将多个柔性带构件和第一及第二可变形构件朝着成型表面移动，以将支撑表面移动成与片材接合，由此实现所述成型表面和第一模具相对于彼此移动的步骤。
53.如权利要求52所述的方法，其特征在于，玻璃片具有凸出的主表面和相对的凹入主表面，片材的凸出主表面具有通过成型表面和第一模具相对于彼此移动的步骤、继续进行成型表面和第一模具相对于彼此移动的步骤和操作施加作用力的构件以将所述至少一个可变形构件变形而将片材移动抵靠到成型表面上的操作步骤的执行而获得的除曲率之外的表面条件。
54.如权利要求53所述的方法，其特征在于，片材用于制作汽车边灯。
说明书 :
技术领域
本发明涉及一种用于成型热软化片材的方法和柔性表面模具，尤其涉及一种用于将热软化玻璃片偏压在具有成型表面的上部模具上的方法和具有柔性带和可变形端部构件的模具。
背景技术
成型玻璃片的商业生产通常包括：将平的玻璃片加热至它们的软化温度，将加热的片材成型为所需的曲率，然后按照一种受控的方式冷却所成型的玻璃片以对所成型的玻璃片进行退火、热强化或者回火。在玻璃成型过程中，将玻璃片连续传送通过隧道式炉，以将玻璃片加热至它们的热变形温度，然后将热软化的玻璃片传送至成型段，在此将玻璃片定位在一对竖直对齐的上部成型模具和下部成型模具之间。在成型之后，将模具分开，成型的玻璃片因为真空的作用仍然保持与上部模具接合。在例如US 4,830,650中所披露的一个实施方案中，将一个在周边略微向里处的轮廓外形与玻璃片的所需曲率相一致的转移回火环移动至上部模具之下。中断真空，玻璃片掉落到该环上。回火环将成型的玻璃片传送通过冷却段，以将该片材回火。在例如US5,286,271所披露的另一个实施方案中，在将片材成型之后，向下移动下部模具，将通过真空而在成型表面上保持片材的上部模具移动至转移段，成型的片材在此掉落在定形的传送辊上，该辊将片材移动穿过冷却段。
在上述成型过程中，将热软化的片材压在一对分别具有成型表面的上下部模具之间。上部模具通常是完全表面的真空模具，下部模具可以是例如US 4,662,925中所披露的完全表面的压模、如US 4,272,274所披露的分段的模具或者如US 4,830,650中所披露的环式模具。完全表面的下部模具和分段的模具的局限性在于，该模具仅能用于成型具有相同轮廓的片材。当上部模具的片材轮廓改变时，就必须更换完全表面模具和下部的分段模具。下部环式模具的局限性在于片材的中央部分没有压在上部模具的成型表面上。
可以理解，提供一种能将片材的中央表面部分和外表面部分接合并压在上部模具的成型表面上、并且具有不限于一种形状或者轮廓的片材接合表面的下部成型模具是具有优势的。
发明内容
施加作用力的构件的另一个非限制性实施例包括安装在平台的主表面上的偏置装置，例如电力驱动的电机、步进电机、伺服电机、流体操作缸、齿条齿轮传动机构和曲柄机构。一个杆具有连接至该偏置装置的第一端部以及被限定为第二端部的相对端部，第一施加作用力的构件的杆的第二端部连接至第一可变形构件，第二施加作用力的构件的杆的第二端部连接至第二可变形构件。
在本发明的另一个非限制性实施方案中，每个带构件具有面对平台的主表面的第一表面和被限定为第二表面的相对表面。至少一个可旋转轮位于相邻的带构件之间的空间中，带构件的第一表面和平台的主表面之间的轴将多个轮互连。位移装置将轮和带构件相对于彼此从轮的部分周边在带构件的第二表面之上的第一位置移动至轮的周边在带构件的第二表面之下的第二位置，例如轮和带构件一同移动，或者轮是静止的而带构件移动，或者轮移动而带构件静止。在本发明的实践中，轴和轮是第一传送辊，该第一传送辊是多个间隔开的传送辊之一。每个传送辊包括在相邻的带构件之间的空间内的轮和在外侧带构件的外侧上的轮。可操作地连接至多个轴的电机使轴旋转以旋转轮。
在本发明的再一个非限定性实施方案中，第一和第二可变形构件是具有平坦主表面和长轴线的长条形构件，第一和第二可变形构件的长轴线彼此平行。多个柔性带构件均是具有平坦主表面的长条形构件，例如具有塑料的包括弹簧钢基板的层状体，例如固定至平坦主表面上的高温塑料覆盖至少一个带构件的至少平坦主表面。带构件的长轴线彼此平行且与第一可变形构件的长轴线垂直。
本发明还涉及一种具有成型段的片材成型设备，包括上部模具、下部模具和用于将上部模具和下部模具彼此靠近和分开的升降机装置，上部模具包括面朝下的成型或者有形状的表面。改进之处包括使用上述模具，并且选用上面讨论的或者通过非限制方案的讨论所暗示的非限制性实施例中的一个或者全部作为下部成型模具。
成型设备的其他部件包括：加热炉，该加热炉在被限定为成型段上游侧的成型段的一侧上具有传送器；冷却炉，该冷却炉在被限定为成型段下游侧的成型段的另一侧上具有片材传送系统；以及在成型段和冷却炉之间的转移段。可以使用的其他类型的加热炉包括煤气炉床加热炉。利用煤气炉床加热炉，将多个柔性带构件放置在平面上，该平面具有朝着安装在多个带构件的外侧带构件之一的一侧处的传送轮倾斜的坡度。
除了成型装置的非限制性实施方案之外，下部模具的平台具有轮子，以将下部模具移动到成型段之内和之外。在本发明的另外的非限制性实施方案中，位移系统安装在成型段处，平台和多个间隔开的传送辊安装在运输装置上，从而(1)将平台和多个间隔开的传送辊移动到成型段中以将平台定位在位移系统上；(2)将平台和多个传送辊移动到成型段之外。在本发明的另一个非限制性实施方案中，多个间隔开的传送辊和位移系统安装在运输装置上以移动平台。多个间隔开的传送辊和位移系统可以移动到成型段之内和之外。
本发明还涉及一种例如包括玻璃片在内的片材的成型方法，包括如下步骤：提供具有一对间隔开的可变形构件和在所述间隔开的可变形构件之间的多个间隔开的带构件的第一模具，每个带构件具有连接至相邻的一个可变形构件的相对端部，多个带构件的表面提供了片材的支撑表面；将片材设置在支撑表面上；在片材上设置凸出的成型表面，并使其与片材间隔开；将成型表面和第一模具相对于彼此移动，以将成型表面和片材移动至彼此相接触，继续移动步骤，同时将可变形构件变形以将片材移动到成型表面上。
该方法的非限制性实施方案包括：
(1)成型表面是真空模具的成型表面，该方法还包括在以下的至少一个步骤的实施中在真空模具内提供负压的步骤：移动步骤、继续步骤和变形步骤，以将片材偏压在成型表面上，并在真空将片材保持在成型表面上的同时将第一模具移动离开成型表面；
(2)将部分旋转轮定位在片材支撑表面之上；
(3)将片材沿着一个路径通过加热炉朝着片材支撑表面移动至所述部分旋转轮上；
(4)将旋转轮和支撑表面相对移动，以将片材定位在片材支撑表面上，以及
(5)朝着成型表面移动多个柔性带构件和第一以及第二可变形构件，以将支撑表面移动成与片材接合。
另外，本发明涉及根据上述方法制成的成型片材，例如玻璃片，例如汽车的边灯。
附图说明
图2为在采用本发明的柔性表面模具(由附图标记14来表示)的非限制性实施方案的另一个玻璃片弯曲装置处向上游看的部分预计图。
图3为本发明的柔性表面模具的非限制性实施方案的正交图，为清楚起见图中除去了一部分。
图3A为在图3中的安装杆的端部和柔性表面模具的侧部构件之间的非限制性连接的放大视图。
图4为本发明的柔性表面模具的另一个非限制性实施方案的部分平面图。
图5为图3所示的柔性模具安装在本发明的大车上的端面视图。
图6为图3所示的柔性表面模具的正交视图，为了清楚起见图中除去一部分，该图显示了处于片材弯曲位置中的柔性模具。
图6A为本发明的柔性表面模具的带构件的非限制性实施方案的剖面的放大视图。
图7结合有本发明的特征的柔性表面模具的非限制性实施方案的部分端面视图，图中显示了用于偏转柔性模具的侧部构件的非限制性机械装置。
图8为类似于图7的视图，图中显示了本发明的用于偏转柔性模具侧部构件的另一个非限制性实施方案。
图9为类似于图7的视图，图中显示了本发明的用于偏转柔性模具侧部构件的另一个非限制性实施方案。
图10类似于图5的视图，图中显示了本发明的柔性模具的另一个非限制性实施方案。
图11为在玻璃片加热和成型装置处向下游看的预计图，仅显示了煤气炉床加热炉的部分视图和本发明的柔性表面模具的非限制性实施方案的部分视图。
具体实施方式
在讨论本发明的柔性表面模具的非限制性实施方案之前，应当理解本发明在其应用中不限于此处显示和讨论的具体实施方案的细节，因为本发明也可以具有其他的实施方案。另外此处使用的术语仅是用于进行描述，不能视为是对本发明的限制。
此处使用的空间或者方向术语例如“内”、“外”、“左”、“右”、“上”、“下”、“水平”、“竖直”等是指如附图所示的发明。但是应当理解，本发明可以采取各种替换的取向，因此这种术语不应当视为一种限制。另外，在说明书和权利要求中所有表达尺寸、物理特性等的数字应当被理解为在所有情况下可由术语“大约”来修正的数字。因此除非另有相反的说明，在以下的说明书和权利要求中提出的数值可以根据本发明希望获得的性能来作出改变。至少并且不是为了限制本权利要求范围的等效方案的应用，每个数值参数应当至少是根据所给出的有效数字并采用通常的四舍五入方法来构成的。另外，此处披露的所有范围应当被理解为包括此处所包含的所有子范围。例如，所指出的范围“1至10”应当被视为包括在最小值1和最大值10之间(含1和10)的所有任何子范围；也就是，以最小值1或更大值开始并以最大值10或者更小值结束的所有子范围，例如1至6.2，3.1至7.8和5.5至10。而且，此处使用的术语“在...上堆放”、“在...上施加”、或“在...上设置”表示在其上堆放、施加或设置，但是不必表面接触。例如一种材料在基板上“堆放”不排除在堆放的材料和基板之间存在一种或者多种同样或者不同成分的其他材料。
在以下的讨论中，除非另有说明，类似的附图标记表示类似的构成要素。
参考图1和2，显示了可以使用本发明的柔性表面模具来成型玻璃片例如汽车边灯或者后灯的设备。图1和图2所示的用于成型玻璃片的设备不是对本发明的限制，而是用于显示可以用于实施本发明的玻璃成型设备的类型。可以理解，本发明的柔性表面模具不受与本发明的柔性表面模具一起使用的成型设备所限。此处的图1类似于US5,286,271的图1，此处的图2类似于US 4,830,650的图1，但是区别在于在该设备中采用本发明的柔性表面模具。图1和图2中显示了本发明的柔性表面模具的大体轮廓，该模具由14表示。在附图的其他图中所示的本发明的柔性表面模具的详细非限制性实施方案由不同的附图标记表示，以下将进行详细讨论。US 4,830,650和5,286,271的全文在此引入作为参考。
参考图1，显示了在US 5,286,271中详细讨论的用于成型和处理热软化材料例如玻璃片的设备20，但是区别在于模具14结合有本发明的特征。总体来说，设备20包括隧道式炉22，一连串的玻璃片24从炉22上游端处的加载段(未显示)沿着大体水平的路径穿过炉22运送至成型段26，在成型段处，玻璃片24由柔性表面模具14压在上部真空模具28上。安装的上部模具28用于沿着路径30往复运动，它通过真空保持玻璃片24，如US 5,286,271所述，沿着路径30而在第一方向(从图1中看向右)上运行至在下游转移段32之上的一个短的竖直距离之处的位置。
转移段32包括一系列横向成型的传送辊34，它们具有横向升高的曲率，该曲率对应于上部真空模具28的面朝下的成型或成型的表面36的横向曲率。成型的玻璃片28堆放在辊34上，辊34在将玻璃片传送并通过冷却段40的时候保持该玻璃片的形状，冷却段40可控地冷却成型的玻璃片38。辊34可以是任何已知类型的辊，例如在US4,311,509中已知和讨论的分段辊，该专利的内容在此引入作为参考。
继续参考图1，炉22包括具有纵向间隔开并且横向延伸的圆柱形传送辊42的水平传送器，所述圆柱形传送辊42限定了延伸穿过炉22的运行路径。传送辊42可以是该领域使用的任何已知类型的辊，例如在US 3,527,589中所显示和讨论的类型，该专利的内容在此引入作为参考，这些辊可以设置在几个部分处，它们的旋转速度按照该领域已知的方式进行电动调节，从而每个传送部分的速度可以受到控制和保持同步。作为使用传送辊42的一种替换方案，炉22内的传送表面可以是该领域已知的煤气炉床或者带传送器。
成型段26包括通常由数字14表示的柔性表面模具的非限制性实施方案。如上所述，本发明的柔性模具14的非限制性实施方案的详细内容如附图中的其他图所示，在下文中将进行详细的讨论。玻璃片24进入成型段26，并按照如下所讨论的方式移动到柔性表面模具14上，并移动至上部真空成型模具28之下的位置。如果需要，成型段26可以是封闭的并进行加热。上部真空模具28不对本发明构成限制，其可以由刚性材料例如陶瓷、铸铁、铜或者钢构成，或者，可以是柔性的或者可调整的顶压力机，且覆盖有耐热盖例如不锈钢或者玻璃丝纤维。另外，上部模具28可以包括成型表面冷却装置(未显示)，以在将成型的玻璃片24保持在其上的同时对其进行冷却。这在制造用于挡风玻璃的成型玻璃片的工艺过程中特别有用，所述工艺过程包括在成型之后将玻璃片退火。
尽管本发明不限于此，但是如图1所示面朝下的上部模具28的成型表面36可以完全成型为与要成型的玻璃片的所需形状相一致。通过往返装置46，上部真空模具28可以沿着往复路径30进行向着和远离转移段32的水平移动，所述往返装置可以类似于US 4,662,925和4,767,434中所披露的装置，US 4,662,925和4,767,434的内容在此引入作为参考。驱动器(未显示)沿着导轨48在成型段26和转移段32之间沿着往复路径30移动真空模具28。真空模具28还包括通过适当的阀装置(未显示)连接至真空源(未显示)的抽空管50。真空模具28还可以设置压缩空气源，该压缩空气源沿着表面36提供正压以在解除真空的时候帮助将热软化玻璃片从真空模具28分开。用于真空和压缩空气管线的阀可以按照玻璃片弯曲领域中已知的任何方便的方式而依照预定的时间进行同步循环。
将结合有本发明特征的柔性表面模具14按照以下讨论的方式支撑在升降机系统或者装置54的安装平台52上，以将模具14从第一位置或者片材接收位置竖直地往复移动至第二或者工作位置，其中在第一位置，模具14被定位成从炉22接收被加热的玻璃片24，在第二位置中，模具14和上部真空模具28彼此相对移动，柔性表面模具14将热软化玻璃片24偏压在上部真空模具28的成型表面36上以将玻璃片成型。在玻璃片24成型之后，将柔性模具14回撤或者朝着片材接收位置移动，上部真空模具28移动至转移段32，并将成型的玻璃片38堆放在转移段32。
成型的玻璃片38在辊34上从转移段32移动至冷却段40并通过冷却段40移动至卸载段(未显示)。作为使用弯曲辊的一种替换实施方案，转移段32内的传送表面可以是煤气炉床、带传送器或者该领域已知的其他传送辊结构。
冷却段40包括多个弯曲的辊56、沿着向下的方向通过上部喷嘴壳体60而在压力之下提供冷却流体的上部压力通风系统58、以及通过下部喷嘴壳体64在压力之下向上提供冷却流体的下部压力通风系统62。壳体60和64具有互补的弯曲相对表面，该弯曲相对表面与成型的传送辊56的横向弯曲轮廓相一致且成偏离关系位于相邻的传送辊56之间，用于按照足以给成型的玻璃片38提供理想的热加强程度的回火的速度冷却成型的玻璃片38。
在图1所示的设备20的操作中，随着每个玻璃片24按顺序被传送通过炉22的时候，它被加热至玻璃软化温度，同时在其整个宽度上被连续的圆柱形辊42所支撑。可被定位在炉22的出口端或者炉22之内的传感器66检测这一连串中的第一个玻璃片24的位置，尤其是检测其前端和末端边缘，并将信息送至控制器(未显示)，所述控制器控制辊42在炉22内的传送速度以及玻璃片24移动到成型段26中的速度，例如按照400-500英寸(10.2至11.4米)/分钟这个级别的恒定的正常速度移动。当玻璃片24处于上部真空模具28和本发明的下部柔性全表面模具14之间的适当位置的时候，给升降机系统54供能，以将柔性模具14向上移动，将玻璃片24按照如下所讨论的方式提升或者偏压在上部真空模具28的成型表面36上。
在将玻璃片24偏压在上部真空模具28的成型表面36上之后，对升降机系统54供能，以将柔性模具14如图1所示向下移动，利用真空将成型的玻璃片38保持在上部模具28的成型表面36上。致动往返装置46，以将上部真空模具28从成型段26沿着路径30向下游移动至转移段32。在到达转移段32的时候，断开通向上部模具28的真空，以将成型的玻璃片38穿过一个短的竖直距离直接释放到横向弯曲的传送辊34上，所述传送辊34在转移的同时转动。在卸载之后，上部真空模具28停止其沿着路径30的向下游的移动，并沿着相反方向或者向上游的方向沿着路径30也就是向图1所示的左侧移动，并返回至成型段26中的适当位置以等待下一个玻璃片24的到来。
参考图2，图中显示了如US 4,830,650中详细讨论的用于成型和处理玻璃片的设备70的大体轮廓，但是与本申请的区别在于模具14结合有本发明的特征。总体上来说，设备70包括炉22、用于冷却成型的玻璃片的段72、在炉22和冷却段72之间的中间段或者成型段74、以及位于冷却段72处的片材转移装置76。片材转移装置将成型的玻璃片通过冷却段72转移至卸载段(未显示)。对移动穿过冷却段的玻璃片进行热处理，例如将成型的玻璃片回火。
成型段74包括位于上部真空成型模具78之下的柔性表面模具14(下面讨论本发明的柔性表面模具的非限制性实施方案)。按照对图1所示的设备22所进行的讨论的类似方式，加热的玻璃片24沿着水平路径从炉22移动至成型段74，在此处柔性模具按照所讨论的方式将玻璃片24偏压在上部真空成型模具78的成型或成型的表面80上。尽管在本发明中没有限制，但是上部模具78类似于US 4,579,577中所详细讨论的上部模具，该专利的内容在此引入作为参考。上部真空模具78的表面80被成型为与要成型的玻璃片24的所需形状相一致。上部真空模具78通过抽空管82和适当的阀装置(未显示)与真空源(未显示)相连通。上部竖直导杆84适当地连接至支撑框架(未显示)，并连接至上部模具78，从而模具78可以通过活塞装置86相对于柔性表面模具14竖直地移动。抽空管82可以通过适当的阀装置与加压空气源(未显示)相连。根据预定的时间循环而按照任何的方便的方式，可使用于真空管线和用于压力管线的阀同步运行。
在操作中，将玻璃片24传送通过炉22，以将玻璃片24加热至其热软化温度。传感器66检测玻璃片24的位置，并将该信息发送给控制器(未显示)，所述控制器控制炉22内的辊42的传送速率以及玻璃片24移动至成型段74内的速度。玻璃片24离开炉22，并被传送至成型段74内的柔性表面模具14上。该模具14如下所述处于初始位置或者片材接收位置，从而玻璃片24位于上部成型模具26的成型表面80之下的模具14上。当玻璃片24处于上部模具78和柔性模具14之间的适当位置的时候，模具14向上移动，将玻璃片24抬升至上部模具78的成型表面80上，以使得玻璃片24与上部真空模具78的表面80的对应形状相一致。
在成型之后，将柔性表面模具14朝着其片材接收位置降低，通过真空将成型的玻璃片24保持在上部模具78的成型表面80上。片材转移装置76将片材接收装置88例如回火环移动至上部真空模具78的成型表面80之下。然后断开真空，将成型的玻璃片堆放在回火环88上并由其进行支撑。上部模具78向上移动离开回火环88，片材转移装置76将带有成型的玻璃片的回火环88移动穿过成型段72，在此将成型的玻璃片按照受控的方式进行冷却以对成型的玻璃片进行回火。
以下讨论具有本发明特征的柔性表面模具14的非限制性实施方案。
图3中显示了本发明的柔性表面模具14的非限制性实施方案，由附图标记100来表示。柔性模具100包括多个间隔开的柔性长条形带或者构件102-105，构件102-105用于将玻璃片偏压在模具的成型表面上，例如图1的上部模具28和/或图2的上部模具78的成型表面上。长条形的构件102-105分别在一端108连接至长条形的可变形侧部构件110，而其相对的一端112连接至长条形的可变形侧部构件114。在图3所示的非限制性实施方案中，侧部构件110和114的长轴线位于相同的方向，并与构件102-105的长轴线垂直。构件102-105的端部108和112分别通过任何通常使用的方式连接至侧部构件110和114。在图3所示的非限制性实施方案中，尽管不是对本发明的限制，但是可以采用弹簧116将构件102-105固定至构件110和114上。在以下的讨论中，将讨论构件102与构件110和114的连接方式，除非另有说明，构件103-105按照类似的方式连接至构件110和114。不是对本发明的一种限制，可以给构件110设置多个孔118。弹簧116的一端连接至构件110中的多个孔118中的一个，弹簧116的另一端连接至构件102的端部108中的孔120。另一个弹簧116的一端连接至侧部构件110中的相邻的孔118中，弹簧116的另一端连接至构件102的端部108中的孔122。类似地，弹簧116一端连接至侧部构件114的多个孔126中的一个，弹簧116的另一端连接至构件102的端部112中的孔128。另一个弹簧116的一端连接至侧部构件114的孔126中的相邻一个，弹簧116的另一端连接至构件102的端部112中的孔130。可以理解，本发明不限制将构件102-105的端部连接或者固定至侧部构件110和114的弹簧的数量，但是当仅使用一个弹簧的时候，必须小心防止构件102-105相对于彼此和相对于侧部构件110及114旋转。
参考图4，显示了本发明的另一个非限制性实施方案。图4所示的本发明的柔性表面模具14的非限制性实施方案由附图标记134表示。通过螺钉和螺栓装置136，模具134的长条形构件102-105的一端固定在长条形侧部构件110上，另一端固定至长条形侧部构件114上。图4所示的柔性表面模具134优选供具有通常位于移动路径平面内(见图11)的表面模具的成型设备使用和/或在模具134的表面在片材移动路径以下的距离将使弹簧116位于玻璃移动路径平面内的时候使用。
再参考图3，通过任何方便的方式使构件102-105和110及114位于安装平台52之上。更具体地说，根据需要参考图3、3A和图5，一对间隔开的安装杆142和144其一端均安装在构件110上以支撑构件110，杆142和144的另一端均按照任何方便的方式固定在安装平台52上。另一对间隔开的安装杆146和148其一端均安装在构件114上，杆146和148的另一端均按照任何方便的方式固定在安装平台52上。在本发明的一个非限制性实施方案中，安装杆142、144、146和148是细长杆，其一端以任何方便的方式可枢转地安装在它们各自的侧部构件110和114的底表面上，并穿过平台52(图5中可以清楚地看到)。如图5所示，利用上下垫圈和螺栓组件150和152，将安装杆142、144、146和148的端部卡紧在平台52上，从而按照彼此固定间隔开的关系固定杆142、144、146和148的下端(图3中仅显示了杆148)。
现在讨论如图3所示将安装杆142、144、146和148的上端部安装在它们各自的侧部构件110和114中。这种讨论尽管不是用于限制本发明，但是将涉及到安装杆148，但是应当理解，这种讨论内容可以用于其他的安装杆142、144和146，除非另有说明。借助于穿过U型构件158的间隔开的腿156和157以及安装杆148的端部的销160，则将杆148的上端部152可枢转地安装在U型构件158的间隔开的腿156和157之间(图3A中可以清楚的看到)。U型构件158的基部162通过各种通常的方式固定至侧部构件114的相邻端部，例如图3所示的右侧端部。U型构件158优选如图3所示安装在侧部构件114的下侧，销160的纵轴线例如与侧部构件114的长轴线垂直。按照这种方式，当构件110和114的中央部分如图3所示向下和向上偏转的时候，构件110和114围绕它们各自的安装杆142、144、146和148的端部可枢转。
可以理解，可以按照任何通常的方式，例如利用上面讨论的垫圈和螺栓装置150、152来将安装杆卡紧在平台52上，将安装杆的上端固定至它们各自的侧部构件110和114。
构件110和114的中央部分可以按照任何通常的方式偏转，以改变由构件102-105和110及114限定的轮廓或者形状。在本发明的用于偏转侧部构件110和114的非限制性实施方案的下述讨论中，将讨论偏转侧部构件114的机构，但是可以理解，除非另有说明，这种讨论内容也适用于侧部构件110。参考图3和5，利用任何通常的方式例如上述用于将安装杆142、144、146和148的端部枢转安装至它们各自的侧部构件110和114的倒U型构件和销装置、或者用于将安装杆的端部卡紧在平台52上的垫圈和螺栓装置150、152，将如图3和5所示的拉杆172的上端部170固定至构件114的中央部分。利用任何方便的方式将拉杆的另一端连接至固定在平台52上的步进电机178上。在以下的讨论内容中，升降机机构是步进电机，但是可以理解本发明不限于此。
如图3和5所示，步进电机178按照任何方便的方式固定至平台52上。当步进电机178处于初始位置的时候，拉杆172如图5所示向上延伸以将构件102-105和110及114设定在第一位置或者片材接收位置。在玻璃片24按照如下讨论的方式被支撑在图1的上部模具28和/或图2的上部模具80的成型表面之下的柔性模具100的构件102-105上之后，平台52朝着上部模具移动。步进电机移动经过第一循环，以移动拉杆172并将相应的构件110和114如图3和5所示向下偏转，从而将模具100弯曲至如图6所示的片材成型位置中。平台52如图1和2所示持续向上移动，以将玻璃片24偏压在上部模具28或者80的成型表面上。在将玻璃片转移至上部模具之后，平台52如图1和2所示向下朝着其初始位置移动，步进电机移动以完成一个循环，在此过程中拉杆172如图5所示向上移动以将柔性模具100、例如构件102-105以及110和114移动至初始位置或者片材接收位置。
可以理解，处于初始位置或者片材接收位置的构件102-105以及110和114不必是平的，例如位于如图1所示在加热的玻璃片24离开炉22的时候接收该玻璃片的平面内。例如，当离开炉并且移动到成型段中的玻璃片具有曲率的时候，处于片材接收位置中的成型段内的模具100将会使构件110和114偏转，如图6所示。在这种情况下，侧部构件110和114可以进一步偏转以将构件102-105和110及114置于第二位置，或者不再使侧部构件偏转，在这种情况下没有第二位置。
可以理解，本发明不限于使用升降机装置来偏转构件110和114的中央部分以构成构件102-105和110及114。如图7所示，图中显示了可以用于本发明的柔性模具14例如图3所示的模具100和图4所示的模具134的各实施方案的非限制性升降机装置190。为了清楚起见，图7所示的本发明的柔性模具14的非限制性实施方案由附图标记191表示。侧部构件110和114(图7仅显示了侧部构件114)如前所述分别通过安装杆142、144、146和148(图7中仅显示了安装杆146和148)安装在平台52上。安装杆142、144、146和148的端部之间的部分穿过支撑板193(图7中仅显示了安装杆146和148的部分穿过支撑板193)。轴192的一端如前所述安装在构件110和114(图7中仅显示了构件114)的下表面上，另一端自由穿过支撑板193中的孔194并且在其上安装有垫圈和螺母组合196。如图7所示，一个或者多个升降机机构198(图7中仅显示了一个)的一端连接至支撑板140的下表面，另一端连接至安装平台52的上表面。启动升降机机构198，如图7所示将支撑板193向下移动。随着支撑板193沿着安装杆滑动，它移动至与螺母和垫圈装置196相接合，以向下移动侧部构件110和114(图7中仅显示了侧部构件114)的中央部分，从而如图6所示偏转侧部构件110和114。沿着相反方向移动升降机机构198，如图7所示将支撑板193向上移动而使其与垫圈和螺母装置196脱离接触，从而使侧部构件110和114移动至初始位置。螺母和垫圈装置196可以用于改变各构件110和114的偏转。例如，对于支撑板193的相同位移来说，将螺母和垫圈装置设置得越靠近其各自的构件110和114，其各自的构件110和114的偏转就会增加，反之亦然。使用具有如图7所示的偏转装置的模具。
参考图8，图中显示了移动或者弯曲构件110和114的系统的另一个非限制性实施方案。图8所示的本发明的柔性表面模具14的非限制性实施方案由附图标记200表示。柔性模具200的升降机机构201包括安装在电机204的轴203上的圆板202。拉杆172的端部205可枢转地安装在圆板202的边缘部分上以提供曲柄机构。当柔性模具200处于初始位置的时候，例如构件102-105、110和114在图3所示的水平平面中时，连接至圆板202的拉杆172处于图8所示的12点钟的位置。随着圆板202顺时针或者逆时针旋转，拉杆172向下移动以将构件110和114(图8中仅显示了构件114)从第一位置移动或者弯曲至第二位置。在将玻璃片转移至图1的上部模具28或者图2的上部模具80上之后，圆板202顺时针或者逆时针旋转，以如图8所示将拉杆172向上移动，从而将构件110和114定位在初始位置中。
参考图9，图中显示了柔性表面模具14的另一个非限制性实施方案。在图7中，本发明的柔性表面模具14的非限制性实施方案由附图标记210表示。模具210与图3所示的模具100类似，区别在于模具100的拉杆172由伸缩式拉杆212代替。伸缩式拉杆212通过安装在侧部构件110和114的下表面上的带槽板216连接至侧部构件110和114(图9中仅显示了侧部构件114)。将每个侧部构件110和114的伸缩式拉杆212的端部定位在板216的槽218的中央，在拉杆的每一侧上同样地偏转侧部构件110和114。如图9所示，将每个侧部构件110和114的伸缩式拉杆212的端部安装在槽218的左侧，如图9所示，使侧部构件110和114的左侧比侧部构件的右侧偏转更多。将每个侧部构件110和114的伸缩式拉杆212连接至图9所示的板216的槽218的右侧，使侧部构件110和114的右侧比侧部构件的左侧偏转更多。可以理解，伸缩式拉杆212不必针对每个侧部构件在其各自的槽内处于相同的位置，如图9所示，例如拉杆212可以处于连接至侧部构件110的板216的槽218的右部中，拉杆212可以处于连接至侧部构件114的板216的槽218的左部中，以用于扭曲的复杂的形状。
可以理解，用于偏转侧部构件110和114的升降机机构可以是该领域已知的任何类型，例如但不限于气缸、伺服电机、步进电机、齿条齿轮传动机构和曲柄机构。
参考图3和图5，轴232驱动多个环形辊230；轴236驱动多个环形辊234；轴240驱动多个环形辊238。环形辊230、234和238之一安装在相邻的构件102-105之间；环形辊230、234、238处于构件102的外侧和构件105的外侧，如图3所示。轴232、236和240安装在构件102-105之下，如图3和5所示。参考图5，轴232、236、240的一端连接至传统的供能装置242以旋转轴和环形辊，轴的另一端安装在轴承座243上(图5中仅显示了用于轴232的轴承座243)。
可以理解，本发明对所使用的辊和轴的类型以及辊在轴上的安装没有限制。环形辊和轴的组合可以是本领域已知的类型，例如US3,527,589中所述，该专利的内容在此引入作为参考，所述组合可以设置在几个部分处，它们的旋转速度按照该领域已知的方式进行电动调节，从而每个轴的速度可以受到控制和保持同步。例如，但是不是对本发明的限制，可以通过辊和轴之间的摩擦配合将辊固定在轴上；可以利用紧固件将环形辊固定在轴上，例如螺栓穿过环形辊的圈而与轴相接合，或者轴和辊可以是固定在一起的整体部分以获得所需的传送辊长度。另外，轴可以被单独驱动或者由动力源例如该领域中使用的电机和带装置来驱动。
当柔性模具14处于第一或者片材接收位置的时候，环形辊230、234、238的周边处于构件102-105的上表面之上。热软化的玻璃片24(见图1和2)从炉22的出口端移动到环形辊230、234和238上，环形辊将玻璃片移动到柔性模具14的构件102-105上，并移动至成型表面28(图1)或者80(图2)之下的理想位置。随着玻璃片24靠近在上部模具之下的该位置(轴继续转动)或者处于该位置(轴停止转动)，对升降机装置或者机构供能以将平台52和柔性表面模具向上朝着成型模具28或者80移动。随着柔性表面模具向上移动，构件102-105与玻璃片接合并将玻璃片升高至辊230、234和238之上。对步进电机178供能，以在平台52朝着上部模具的成型表面向上移动的时候降低拉杆172，或者在玻璃片与上部模具的成型表面相接触之后对升降机机构供能。柔性模具的构件102-105将玻璃片压在上部模具的成型表面上。通过上部模具的成型表面抽真空，以将玻璃片压在上部模具的成型表面上。升降机机构54降低平台52，上部模具如前所述被移动至转移段。在升降机机构54将平台降低到片材接收位置中并且构件102-105的表面低于环形辊230、234和238的外周表面的时候，步进电机178向上移动拉杆，以将构件102-105移动到片材接收位置中。柔性表面模具现在准备接收下一个玻璃片。优选地，在本发明的实践中，将环形辊的外周覆盖以防止擦伤玻璃片表面，例如用芳族聚酰胺织物覆盖。
参考图10，显示了本发明的另一个非限制性实施方案。在图10的非限制性实施方案中，支撑台280在间隔开的升降机机构282上安装在平台52之上，例如支撑台280的每个角附近都有一个升降机(图10中仅显示了两个升降机机构282)以升高和降低支撑台。安装杆142、144、146和148(图10中仅显示了安装杆146和148)处于它们各自端部之间的部分以及拉杆172处于其端部之间的部分自由地穿过支撑台280中的孔(未显示)。用于旋转轴232、236和240的供能装置242以及轴承座243安装在支撑台280上。在这种设置中，当升降机机构282如图10所示将支撑台向上移动的时候，辊移动到柔性模具100的构件102-105的表面之上，当升降机机构282如图10所示将支撑台280向下移动的时候，辊的周边降低到柔性模具100的构件102-105的表面之下。
可以理解，本发明不限于使用所述的机械装置来升高和降低以及给轴232、236和/或240供能。例如，但是本发明不限于此，轴可被连接至给所述轴供能的系统以及升高和降低所述轴的一个单独系统。另外，可以如上所述将轴232、236和240连续驱动或者在将玻璃片移动到构件102-105、110和/或112上时供能而在玻璃片位于成型位置中时断开供能。另外，在轴的端部之间可以使用轴支撑件和轴承，以防止轴232、236和/或240由于玻璃片的重量和/或轴的长度而弯曲。尽管本发明没有限制环形辊230、234和238的旋转速度，但是优选该速度与炉22的传送辊42相一致，以在玻璃片从炉的出口端移动到模具14的环形辊上时防止玻璃片表面的擦伤或磨损或者玻璃片表面对不准。
尽管本发明没有限制，但是为了便于将柔性模具和相关的设备例如辊、轴和供能装置移动到成型段内和移动到其外以进行维护和维修，可以将轮286安装至平台52的下表面上，例如图10所示。另外，用于提升和降低平台52的升降机机构54可以在成型段处安装在底板中或底板上，例如图1所示或者图5所示，在推车290上安装有具有用于升高和降低具有柔性表面模具和相关设备的平台52的升降机装置292。另外，本发明考虑将具有柔性模具和相关设备的平台52牢固安装于在成型段上或成型段中安装的升降机机构54上。
本发明对构件102-105、110和114的材料没有限制，但是本领域技术人员可以理解，该材料应当能够承受它们使用时所处的温度，例如在1100-1200°F(593-649℃)的温度。另外，该材料应当具有最小的延伸率，从而该构件不会伸长，结果不能施加足够的压力以将热软化玻璃片偏压在成型表面上。另外，该材料应当不会擦伤要成型的玻璃片表面。在本发明的一个非限制性的实践中，构件102-105由覆盖有从Spaulding Fibre Company，Inc，New York购买的1/8英寸((0.32)厘米(cm))厚的ARK-2芳族聚酰胺层压体的弹簧钢基板制成。参考图6A，芳族聚酰胺层压体层293可以安装在基板295上，或者该材料的套筒安装在基板295例如弹簧钢基板上，并通过任何方便的方式固定在适当的位置上，例如可以通过螺母和螺栓组件，或者使用胶。在本发明的实践中，使用RTV高温有机硅粘合剂来将芳族聚酰胺层压体粘在钢基板表面上。在本发明的实践中可以使用其他的材料，包括可以使用毡绝缘垫层来覆盖构件102-105的表面。在本发明的一个非限制性实施方案中，构件110和114由钛制成，构件102-104由弹簧钢制成。
本发明的柔性表面模具14在其结构中需要考虑的特征或者参数是玻璃片的柔性；构件102-105、110和114的宽度、长度和厚度；构件102-105、110和114的延伸率百分数；弹簧的延伸率百分数，以及构件102-105、110和114的柔性。在以下的讨论中，参考构件102-105，但是可以理解，本发明对侧部构件110和114之间的长条形构件的数量没有限制。4个长条形构件102-105的选择是为了便于讨论本发明所作出的选择，不是对本发明的限制。
随着玻璃片柔性的提高，尽管保持所有其他的参数恒定，但是需要较小的作用力来将玻璃片偏压或迫压在上部模具28(图1)或80(图2)的成型表面上，反之亦然。随着构件102-105的宽度增加，尽管保持所有其他的参数恒定，但是支撑玻璃片的构件102-105的数量会减少，用于将玻璃片偏压在上部模具的成型表面上所需的作用力会增加，反之亦然。可以理解，随着构件102-105的宽度的减小，构件102-105的每单位面积的作用力增加，这样，在将玻璃片偏压在上部模具的成型表面上时，可能在玻璃片中形成凹陷。
使柔性模具具有7个由弹簧钢制成的长条形构件102-105。构成柔性模具中央部分的5个构件分别具有2英寸(5.08厘米(cm))的宽度。宽度为3英寸(7.62cm)的构件安装在中央部分的各外侧上，构件彼此之间间隔1英寸(2.54cm)。构件110和114长度为24英寸(6米)，宽度为2英寸(5.08cm)。构件各自的厚度均为0.25英寸(0.64cm)。
随着构件102-105的长度增加，尽管保持所有其他的参数恒定，但是用于将玻璃片偏压在上部模具的成型表面上所需的作用力会增加，反之亦然。可以理解，当构件102-105将玻璃片偏压在上部模具的成型表面上时，构件102-105的长度应当使得弹簧116在成型表面周界的外侧。随着构件102-105的厚度的增加，尽管保持其他的参数恒定，但是用于使构件102-105的形状与上部模具的成型表面形状相一致所需的作用力会增加，反之亦然。随着构件110和114的宽度增加，尽管保持所有其他参数恒定，但是用于弯曲或者偏转构件110和114所需的作用力增加，反之亦然。随着构件110和114长度的增加，尽管保持其他参数恒定，但是用于偏转构件110和114所需的作用力增加，反之亦然。随着构件110和114厚度的增加，尽管保持其他参数恒定，但是用于偏转构件110和114所需的作用力增加，反之亦然。可以理解，构件110和114的长度、宽度和厚度应当足以防止在构件102-105将玻璃片偏压在上部模具的成型表面上时由于构件102-105而使构件110和114弯曲。
在本发明的实践中，构件102-105、110和114的长度足以使柔性表面模具与本发明的一些或者所有的上部模具一起使用。在一个非限制性实施方案中，用于本发明实践的弹簧116是压缩弹簧，以在加热之下吸收钢的膨胀。尽管在本发明的实践中没有要求，但是优选将弹簧与加热的玻璃片间隔开。用于本发明的实践的弹簧可以从LeeSpring Co.of Brooklyn，New York购买。
随着构件102-105、110和114的伸长率百分数增加，尽管保持其他的参数恒定，但是在玻璃片的成型过程中对玻璃片施加较小的作用力，反之亦然。随着弹簧116的伸长率百分数增加，尽管保持其他的参数恒定，但是施加给玻璃片的作用力减小，反之亦然。随着构件102-105的柔性的增加，需要较少的作用力将构件102-105与上部模具的成型表面的形状相一致，反之亦然。随着构件110和114偏转的增加，尽管保持其他的参数恒定，但是需要较小的作用力来偏转构件110和114，反之亦然。随着构件102-105之间的距离减小，接合了更多的玻璃片表面，但是构件之间的间隔应当足以容纳环形辊。
本发明中对环形辊的宽度没有限制。但是，辊越薄，构件102-105之间的空间越小。在辊宽度的选择中，需要注意不要使辊过薄。更具体的说，如果所述宽度过小，玻璃将会被支撑在“刀刃”上或形成“点接触”，这会擦伤玻璃片表面。尽管没有要求，但是可以使用宽度在1/2至1英寸(1.27-2.54cm)范围内的环形辊。在本发明的实践中，使用宽度在3/4英寸(1.91cm)的环形辊。可以理解，本发明对用于支撑玻璃片的环形辊的数量或者列数没有限制。但是随着玻璃片24的柔软度的增加，应当增加环形辊的列数以防止玻璃片下垂。
根据需要参考图1、2、3、5和6，一串玻璃片24移动穿过炉22。随着这一串玻璃片的最前面的玻璃片24从炉朝着成型段26(图1)或74(图2)移动，传感器66检测其移动，成型段26或者76内的柔性表面成型模具44(图1和2)、100(图3、6和10)处于第一位置或者片材接收位置，以接收从炉22中出来的玻璃片24。环形辊230、234和238的周边(图3和10)在柔性模具的上表面之上，并按照与炉22的辊42的旋转速度类似的速度旋转，以将玻璃片24从炉22的出口端移动至柔性模具的构件102-105上。当玻璃片移动至在上部模具28的成型表面36(图1)之下或者在模具80的成型表面之下(图2)的位置时，对升降机装置54(图1)供能以将平台52向上移动，以将构件102-105移动成与玻璃片相接合，从而将玻璃片升高至旋转环形辊的周边之上，并将玻璃片支撑在构件102-105的表面上。
升降机装置54继续将模具14(图1和2)、100(图3和10)向上朝着上部模具28(图1)的成型表面36或者上部模具80(图2)的成型表面移动。当玻璃片与上部模具的成型表面形成初始接触的时候，对步进电机供能以将拉杆172如图3和10所示向下移动，来偏转构件110和114(见图6)。柔性模具100继续向上移动而将玻璃片24偏压在上部模具28或者80的成型表面上。通过将玻璃片的整个主表面基本压迫在上部模具的成型表面上，弹簧116允许构件102-105重新取向并与上部模具的成型表面相一致。在将玻璃片偏压在成型表面上之后，通过用于图1的上部模具28的抽空管50或者用于图2的上部模具80的抽空管82抽真空，以使玻璃片进一步与成型表面相一致，并将玻璃片保持在成型表面上。升降机装置54降低如图1所示的柔性模具14、如图5所示的柔性模具100。随着柔性模具降低和离开(clear)上部模具，上部模具如图1和2所示向右移动，并将成型的玻璃片放下到辊34上(图1)或者转移环88(图2)上。然后，上部模具移回到成型段中的片材接收位置中，成型的玻璃片移动到冷却段40(图1)或者72(图2)中。
在上部成型模具从成型段移动和移动到成型段的过程中，模具14和100远离上部模具而朝着片材接收位置移动。参考图5，随着模具14、100朝着片材接收位置移动，启动步进电机以升高拉杆172，从而将侧部构件110和114(图10中仅显示了侧部构件114)移动至它们的片材接收位置，旋转环形辊230、234和238的周边在构件102-105以及弹簧116的表面之上。柔性模具14和100现在处于从炉22接收下一个玻璃片24的位置。
在本发明的实践中，可以使用所讨论的用于偏转构件110和114的升降机装置或者机构来升高或者降低模具14和/或环形辊。另外，所讨论的用于偏转构件110和114的升降机装置或者机构例如图6所示的凸轮装置可以用于图7所示的伸缩式杆。另外本发明考虑沿着相同的方向将构件110和114偏转相同的距离，以及使一个构件110或者114与另一个构件114或者110分别偏转不同的距离并且通过不同的弧线，例如图7所讨论的那样。所述的柔性模具14的非限制性实施方案用于利用图1和2所示的成型方式使玻璃片成型，但是本发明不限于此，可以使用任何设备或者方法来加热玻璃片、成型玻璃片和/或热处理玻璃片。
可以通过任何方式加热玻璃片，例如利用该领域使用的燃气或者电加热隧道炉。参考图11，图中显示了图4所示的柔性表面模具134与煤气炉床加热炉300一起使用，图11中仅显示了一部分，其中玻璃片24在加热空气的床302上传送。床302偏离水平方向倾斜大约7°，在加热空气上移动的玻璃片24也偏离水平方向倾斜大约7°，并保持在床上由传送轮304向前送。通过环形辊(图11中仅显示了环形辊238和239)将加热的玻璃24移动到柔性模具134上。柔性模具大约偏离水平方向7°，通过传送轮306将玻璃片24保持在柔性模具的构件上。随着玻璃片移动到例如上述的上部成型模具的成型表面之下的位置中，操作升降机机构以升高柔性模具134并弯曲构件110和114(图11中仅显示了构件110)，以如上所述将玻璃片移动到成型表面上。在玻璃片成型之后，可以通过任何通常的方式例如如上所述的方式完成玻璃片的转移以及玻璃片的随后冷却。
可以理解，此处详细描述的具体实施方案仅是用作显示本发明，不是对本发明的范围的限制，应当以所附的权利要求的完全外延和其任何的所有的等同方案来确定本发明的范围。