用压制法生产模制玻璃的方法以及适用于该方法的装置 本发明涉及用压制法生产模制玻璃的方法以及特别适用于该方法的装置。
这种方法主要用于用压制法生产模制玻璃，在使用此方法时，可把多个压制模具按一固定的角距设置在一个可旋转的机器平台上。在给每一个位于灌注设备，即所述的供料机，之下的压制模具注入预定量的融化液体玻璃后，机器平台转动相邻两个压制模具之间的角距，以使新注入的融化液体玻璃位于压制冲头之下。用于确定模制玻璃内部形状的压制冲头向下压入压制模具中，并将融化液体玻璃压制成原来的外部形状。在此过程中，在现在已位于供料机下面的相邻的压制模具中注入融化液体玻璃。在所要求的最短的时间内，通常为几秒内，在完全形成模制玻璃后，压制冲头再次从压制模具中抽出，机器平台转动相应于两相邻压制模具之间的角距，该循环再次重新开始。压制完毕地模制玻璃仍保持在压制模具中，直至通过辐射热的散发，主要是通过压制模具的散热降温，使其凝固成一个构型稳定的玻璃体。这里所需的冷却时间在一般情况下要大大超出完全成形所需的压制时间，这样，模制玻璃在压制模具中经多次循环被冷却。因此旋转的机器平台必须具有一定数目的压制模具，以使该模制玻璃从压制区到脱模区的传送过程中所需的时间与冷却所需的最短时间相一致。冷却时间tk可如此计算：
tk＝(z－1)tp＋ztT这里z是循环的数目，tp是压制时间，tT是使转动平台旋转相应于两相邻压制模具之间的角距所需的时间。因此这种方法的效率就不仅仅只取决于模制玻璃成形所需的最短压制时间，而在很大程度上受限于模制玻璃冷却直至凝固所需要的必要时间。
因此该方法的主要缺点是，尽管使用一种使模制玻璃快速成形的昂贵的高效压制驱动装置，也不可能在很大程度上提高该方法的工作效率。
用于将压制冲头向下压入压制模具中的一般装置为：压制冲头被固定在一压制杆的前端，此压制杆通过一压力活塞受力而作用。从而要么使压制冲头压入压制模具中，直到使压制冲头与压制模具之间的空间完全被融化液体玻璃充满为止(所述的“无制动压制”)，要么在压制过程结束时，使压制模具和压制冲头处于一个由制动器精确确定的相对的位置上(“制动压制”)。压力活塞一般为液压。
这个液压驱动的缺点是，用于液压活塞压力控制的必要配置由多种必须的调节阀门、液体导管、压力泵等组成，比较复杂并使生产成本提高，特别是在玻璃加工时的高温状态下，保养工作尤为繁重。
本发明的一个任务是提供一种方法，以提高玻璃压制机器的工作效率而无需增加机器的费用。本发明的另一个任务是，研制出一种特别适用于该方法的玻璃压制装置。
这些任务是通过权利要求1中提出的方法和权利要求4中提出的玻璃压制装置解决的。
在完成压制后，压制冲头仍停留在压制模具中与模制玻璃接触，由模制玻璃的外侧经压制模具散出的多余的热量通过与金属压制冲头接触，形成了大量的从模制玻璃内部到压制冲头的热传递。与传统的把冷空气吹入模制玻璃内部的方法相比较，该压制冲头也起作用，大大提高了对模制玻璃内部的冷却。因此，压制冲头必须在压制模具中停留，直至至少使其邻近表面的温度冷却到这样的温度，即使它在脱模和送往冷却区时具有充分的固定性所需的时间明显地被缩短。压制模具在短时间后便可供下一次压制使用。
在权利要求2所述的一种特别优选的实施方案中，模制玻璃以一种温度继续下降，并处于一种比较适中的冷却状态下传送到冷却区，这种措施一方面可以避免因局部升温，超过所使用的玻璃凝固点而产生不希望的变形，另一方面，通过这种冷却方式而形成的适中的冷却状态有效地阻止了在一定温度下玻璃内部应力的形成，而这种应力容易造成玻璃材料的强度差别。通过这种措施，实际上可以排除在完全冷却之后模制玻璃的“开裂”，即突发的裂纹的形成。
如果按要求3所述，设置多个压制模具并同时配有相应数量的压制冲头，将融化液体玻璃压制成模制玻璃，并使其处于冷却区，就可明显提高这种方法的工作效率。在此情况下，与传统的压制方法相比，该方法的设计费用较低，可仅需再增加几个压制中头，在压制模具数量相同时，这种方法的工作效率会因压制冲头在压制模具中短暂的停留而大大提高。按权利要求3采用本发明方法优选的实施方案，用于增加压制冲头所需的设计费用与传统的压制方法相比，会通过与用于传统压制方法相比大大延长的工作寿命而减少。这是因为在模制玻璃冷却的同时，它们自身也在冷却。因此，总体来讲，经受的热负荷较小。
权利要求4的主题涉及了特别适用于本发明方法的玻璃压制装置。但是，这种玻璃压制装置也同样可适用于传统的方法。压制冲头可被一个可调转矩和转速的电机带动的一个凸轮构成的动力装置按预先确定的推力，向下压入压制模具中，与传统液压驱动的动力装置相比，此动力装置可使压制冲头更快、更准确地压入压制模具中。在本发明的玻璃压制装置中，该动力装置的特征是所需的维修耗费少，生产成本低。机器运转的噪音低，是其另一优点。
由于驱动凸轮的电机的转矩和转速是可调的，所以用于将压制冲头向下压入压制模具中的推力以及在压制过程中作用在模制玻璃上的压力可以很容易地符合模制玻璃的上述要求。此外，必要时，通过改变施加给电机电流来操作“压力程序”，也就是说在压制过程中改变压力。
通过选择相应的凸轮型号，其推进装置的运行速度在机械向下压入压制冲头时可被预先选择，以符合不同模制玻璃及所使用的玻璃材料的个别要求。
在权利要求5的一个优选的实施方案中，电机为三相交流伺服电机，因为这种电机可以灵敏地调节其转速及其产生的转矩。
按权利要求6所述，此玻璃压制装置，包括一沿其轴向方向移动的压杆。它一端与压制冲头连接，另一端对凸轮起作用，可使该方法因快速、准确、维修少而更具优越性。
按权利要求7所述，如安装一用于压制冲头后撤的反向凸轮，则可保障压制中头准确地从压制模具中退出。
实验证明，如用于使压制冲头撤回的装置是一个在压制杆中与压制方向相反地施加压力的弹性元件，则会取得更好的压制效果(权利要求8)。但是压制冲头的后撤也可由液压或气压驱动活塞，一个反向凸轮或是一个平衡锤辅助完成。
按权利要求9所述，如果弹性元件包括一个螺旋弹簧，那么在生产中维修少，价格便宜。
在附图中示出了本发明方法与传统方法的比较，以及特别适用于该方法的玻璃压制装置。
图1是一个传统多阶段玻璃压制方法的流程。它具有一个压制冲头和一个旋转的八模——机器平台。
图2是一个具有一直线型八模平台和八个压制冲头的本发明方法的装置。
图3是本发明的一个实施方案的在压制冲头退出压制模具时的侧面图。特别适用于该方法的玻璃压制装置。
图4是在压制过程中，同一图中的同一种装置。
如在下文中出现“上面”或“下面”是指图3和图4中处于直立工作状态下的玻璃压制装置。
图1中所示的传统方法使用一配有八个压模2的旋转机器平台1，其相邻两个压模的角距W为45℃。
在生产模制玻璃时，第一步是用一个在图中未示出的供料机，将一定量的融化液体玻璃注入压制模具中，这个注料过程在图1中用“F”标注的箭头代表。在注料过程完成之后，机器平台沿顺时针方向转动一个角距W，以此方式使已加注的压制模具2位于如图1所示的玻璃压制装置3中，使压制冲头4向下压入压制模具2中，压制图中未示出的模制玻璃。在这个压制过程中，沿机器平台1转动方向看的下一个压制模具2现在又位于供料机下，再次进行融化液体玻璃注料过程。在完成整个模制玻璃压制过程所需的几秒钟时间tp(视模制玻璃和所使用的玻璃原料而定)后，压制冲头4从压制模具2中退出，机器平台1再一次沿顺时针方向转过一个角距W，刚注满了融化液体玻璃的压制模具2又位于压制冲头之下。
在图1所举的传统玻璃压制方法的例子中，首先被压制的模制玻璃在被送到传送带5(ü)之前，从冷却到固定成型，须经过四个压制周期的时间。
下面，我们计算一下例子中带一个八模机器平台和单压制冲头压制装置的传统加工方法的工作效率。下面例子中所采用的压制时间tp为2秒，对厚度为10mm的模制玻璃是极为普遍的。如上所述，冷却时间为：
tk＝(z－1)tp＋ztp这里Z为周期数，tp为压制时间，tT为使转动平台转过一个由相邻两个压制模具形成的角距所需的时间。为了简便起见，我们假设tT＝1秒，因此，由上面的实例可以得出，模制玻璃所需的冷却时间为13秒，所需的压制时间为2秒，加在一起，从压制过程开始直到输送到传送带共需时间15秒，因为在适于这种计算的传统的压制方法中，按原来的压制过程，直到模制玻璃被输送到传送带上之前机器平台转动五次，因此五个模制玻璃同时处在机器平台的压制模具中。用此方法一分钟共可制造20件模制玻璃。
图2采用了与图1相应的描述方法，举例解释了一个按本发明的方法在一种装置中的加工过程。此装置是一个在机器平台11上设置了八个成线型的压制模具12，和具有八个压制冲头14的玻璃压制装置13。
在本发明的方法中，在压制模具12在被图中未示出的装置运到机器平台11上之前，已被注满了一定量的融化液体玻璃F。运来之后，八个压制冲头14同时向下压入压制模具12中，并在压制模具中与模制玻璃保持接触，直至至少其表层附近冷却到一定温度，使它在脱模和送往冷却区时具有充分的凝固性。与图1中所举的例子相应，此模压制品的厚度为10mm，此时，通过压制冲头的散热所需的必要时间仅为7秒。在经过包括冷却时间tk的压制时间tp后，模压制品传向冷却区16，冷却区16仅由冷风机构成，或使模压制品的自身温度不断下降并处于一种适中的冷却状态中，冷却方式在图中未示出。在冷却区，模制玻璃被冷却至完全凝固，然后在下一步运输步骤ü′中被送到传送带15上去。
下面借助于图2所述的实施具体说明本方法的工作效率。如上面所说，压制时间与冷却时间tp和tk，也就是模制玻璃在压制模具12中的停留时间为7秒，与图1所述方法相似，模制玻璃被运往冷却区ü的时间应为1秒，在本发明的方法中，到一个压制模具再次被注入一定量的融化液体玻璃，共需要8秒。用每个压制模具每分钟可以生产7.5件模制玻璃。在使用八个压模和八个压制冲头时，每分钟便可生产60件模制玻璃。
将两种方法进行比较，很明显本发明的方法具有更高的工作效率，而它所使用的压模数量与传统的相同。
结合图3与图4，我们解释一下特别适用于本发明方法的玻璃压制装置的使用。
此玻璃压制装置100包括一个在图中未明确表示的支承压制平台21的支架20，平台的表面水平设置。压模22放在压制平台21的上面，在压制平台21上面有一个托臂23，被固定在支架20上，压制驱动装置24被装在此托臂的上面。
这个压制驱动装置24包括一个在图中未标出的，由三相交流——伺服电机驱动的凸轮25，它带动轮26，此轮26被装在托臂23上的一个可沿其轴向移动的压杆27的上端。此压杆27下端有一个快速更换装置28，借助此装置将与压模22相配的压制冲头29固定在压杆27上。在压制冲头29的上部有一个径向凸环30，该环就是“制动压制”中的制动片，在压制模具22内部表层上与压制冲头29外部表层间形成一个预定的空间，将压制模具22中的融化液体玻璃压入其中，该空间确定了模制玻璃32的形状与壁厚。
但是，在采用“制动压制”方法时，经供料器注入到压制模具中的预定的融化液体玻璃量变化很大。这种数量的不同导致了模制玻璃厚度的微弱不同。因此必须在压制时进行调整。可按“无制动压制”用一定的压力进行压制。也就是说，借助一个凸轮25，用一个预先给定的最终作用力将压制冲头29压入压制模具22中。
图3示出了在压制模压玻璃前处于的玻璃压制设备。如图4所示，凸轮25被在图中未标出的三相交流——伺服电机沿顺时针驱动，在此通过其离心率，将压杆27向下移动，从而使压制冲头29向下压入压制模具22中，直到环30制动在压制模具的上面。在该压制过程中，融化液体玻璃被挤入压制冲头29和压制模具22之间的空间中。这些融化液体玻璃在凝固后形成模制玻璃32。在压制过程结束后，凸轮继续转动，通过一个在图中未标出的装置，使压制冲头从压制模具22中退出，回到出发点。此装置可以由一个弹性元件，一个平衡锤，一个液压或气压驱动的活塞，或者由一个反向凸轮组成。