成型炉技术领域
本发明涉及一种成型炉。
背景技术
具有升温速度快、温度均匀性高的特点的玻璃成型炉被广泛应用于玻璃成型制程中。然而，现有的成型炉内部一般没有冷却系统，导致玻璃制品成型后降温时间较长。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种可快速降温的成型炉。
一种成型炉，用于将玻璃坯料成型为玻璃制品，该成型炉包括炉体，该炉体包括用于对玻璃坯料进行加热的加热腔及设置于该加热腔内的用于对加热后的玻璃坯料进行成型的至少一成型模具，该炉体还包括设置于加热腔下方的用于对成型模具进行冷却的冷却腔、装设于该冷却腔内的至少一冷却机构、以及活动地设置于所述加热腔和冷却腔之间用于将所述加热腔和冷却腔间隔开的隔离机构该冷却机构包括升降组件以及固设于所述升降组件的冷却件，该升降组件用于当该间隔块打开使所述加热腔和冷却腔相连通时抬升所述冷却件，使冷却件接触成型模具以对成型模具内已成型的玻璃坯料进行冷却。
本发明的成型炉在同一炉体同时具有通过隔离机构间隔开的加热腔和冷却腔，冷却腔内设置有包括冷却件和升降组件的冷却机构，在需要对成型后的玻璃坯料进行冷却的时候，该隔离机构打开，升降组件将冷却件抬升，使冷却件接触成型模具，从而实现对装有已成型的玻璃坯料的成型模具进行冷却降温，如此，有效的提高了冷却速度，节约制程时间。
附图说明
图1为本发明较佳实施方式的成型炉的正面剖视示意图。
图2为图1所示的成型炉的侧面剖视示意图。
图3为图2所示的成型炉对玻璃坯料进行成型时的示意图。
图4为图1所示的成型炉的隔离机构打开使冷却机构升高的示意图。
图5为图1所示的成型模具的安装部与真空吸管的示意图。
主要元件符号说明
成型炉100
炉体10
加热腔11
加热器111
温度测量仪112
冷却腔12
闸门13
容置腔14
第一开口141
支撑件15
进出料室20
交换腔21
进出料门22
真空抽气装置23
气体回填装置24
成型模具30
表面31
通孔32
安装部33
第二开口331
卡合面332
载具40
运送组件50
隔离机构60
间隔块61
冷却机构70
冷却件71
升降组件72
隔热材料层80
真空吸管91
连接部92
通气孔921
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1~2，本发明一较佳实施方式的成型炉100，其用于将玻璃坯料成型为玻璃制品（图未示）。该成型炉100包括炉体10及设置于该炉体10一侧的进出料室20(请参图2)。该炉体10包括一用于对玻璃坯料进行加热的加热腔11和一设置于加热腔11下方的冷却腔12。该加热腔11的内壁上设置有隔热材料层80，以对加热腔11进行隔热保温。所述隔热材料层80可采用石墨接合板、玻璃纤维、石棉以及硅酸盐材料等制成。该进出料室20具有一交换腔21（参图2）。
所述成型炉100还包括至少一成型模具30、用于承载所述成型模具30的至少一载盘40、用于在所述加热腔11和进出料室20之间运送载盘40的运送组件50、活动地设置于所述加热腔11和冷却腔12之间用于将所述加热腔11和冷却腔12间隔开来的隔离机构60、及可活动地装设于冷却腔12内的用于冷却成型模具30的冷却机构70。
所述成型模具30为常规使用的玻璃成型模具，其用于对加热后软化或熔融的玻璃坯料进行成型。该成型模具30的模仁（图未示）形状与所需制备的玻璃制品的形状相匹配。
所述载盘40由耐高温材料制成，其可以为任意的结构，只要可盛放成型模具30即可。本实施例中，该载盘40为一平板状结构。
请结合参阅图2~3，该运送组件50可包括输送带、滑轮等常规应用于运送组件的结构（图未示），所述加热腔11和交换腔21内可相应设置滑轨，使得该运送组件50可沿滑轨相对于所述加热腔11和交换腔21运动。该运送组件50用于在运动时将放置有玻璃坯料的成型模具30由交换腔21运送至加热腔11（参图2），使成型模具30在加热腔11加热时升温，从而使成型模具30中的玻璃坯料软化并成型。该运送组件50还用于将放置有冷却后的玻璃制品的成型模具30由加热腔11运送至交换腔21以便于取放料（即从成型模具30中取出玻璃制品以及向成型模具30内放置新的玻璃坯料）。
请结合参阅图1和图4，所述隔离机构60包括两个可相对开合的间隔块61。在玻璃坯料的软化和成型阶段，两个间隔块61处于闭合状态，从而将加热腔11和冷却腔12间隔开来。在对成型的玻璃坯料进行冷却的时候，该隔离机构60的间隔块61处于打开的状态，以便于冷却机构70移动至与成型模具30接触以对成型模具30进行冷却。其中，所述间隔块61中可设置隔热材料，从而使加热腔11和冷却腔12相互隔热。
具体的，所述冷却机构70包括冷却件71及用于升降该冷却件71的升降组件72。该冷却件71固设于该升降组件72上，且该冷却件71和升降组件72容置于所述冷却腔12内（如图1所示）。在需冷却成型后的玻璃坯料时，该冷却件71在该升降组件72的作用下朝向该成型模具30移动直至与所述载具40接触（如图2所示）。其中，该冷却件71的内部设置有常规使用的用于进行冷却的水路系统（图未示），该水路系统内具有循环流动的冷却水，从而对载具40进行降温，进而对放置于该载具40上的成型模具30及置于该成型模具30内的成型后的玻璃坯料进行降温，即可得到玻璃制品。
其中，所述升降组件72为常规使用的升降组件，其可为一具有活塞杆的气缸，所述气缸的活塞杆的末端与冷却件71以一万向轴承(图未示)相接，以确保冷却件71与载具40水平接触而无空隙，以达到平均降温的目的，从而在气缸启动时驱动冷却件71升高。
请进一步参阅图5，本实施例中，所述成型炉100对玻璃坯料进行成型的方法为真空吸附成型。所述成型炉100还包括一真空吸附装置（图未示），该真空吸附装置用于提供对玻璃进行真空吸附成型的吸附力。该真空吸附装置具有一伸入加热腔11内的真空吸管91及位于该真空吸管91一端部的连接部92，该连接部92上设置有与真空吸管91相连通且用于供气体通过的若干通气孔921。优选的，该真空吸附装置除真空吸管91和连接部92以外的组件（如马达、开关等）设置于该成型炉100的外部。所述成型模具30具有一表面31，该表面31上开设有一与成型模具30的成型腔（图未示）相连通的通孔32，该通孔32用于插设所述真空吸管91，以对成型模具30的成型腔内的玻璃坯料进行真空吸附成型。该表面31上还设置有一用于安装所述连接部92的安装部33，该安装部33具有一与所述通孔32相连通且用于容置所述连接部92的第二开口331、及与所述连接部92相配合的卡合面332。该第二开口331的形状与所述连接部92的形状相匹配，以便于所述连接部卡合于该第二开口331内。在需对成型模具30内的玻璃坯料进行真空吸附成型时，所述连接部92卡合在安装部内，所述真空吸管91通过通孔32及连接部92表面的通气孔921与成型模具30的内部相连通，即实现对成型模具30内软化的玻璃坯料进行真空吸附成型。该连接部92和真空吸管91可以在玻璃坯料冷却后离开成型模具30。在非玻璃成型阶段，所述连接部92和真空吸管91位于远离成型模具30的位置，即所述连接部92与成型模具30不连接。
在所述连接部92安装于第二开口331内时，所述连接部92的部分通气孔921与所述卡合面332相接触， 在真空吸附装置进行真空吸附的时候，有利于增强连接部92与安装部33之间的结合。
所述连接部92上还可以仅具有一个通气孔（图未示），该通气孔的开口（图未示）位于连接部92与真空吸管91相对的底部，该通气孔与所述真空吸管91相连通。在该连接部92安装于所述安装部33的时候，该通气孔的开口与所述通孔32相对，从而使真空吸管91、连接部92的通气孔、通孔32及成型模具30的成型腔相连通，以便于气体的流通。
本实施例中，所述连接部92为半球形，所述与该连接部92相配合的卡合面332为球面。可以理解的，在其它实施方式中，所述连接部92可以为任意的形状，所述卡合面332为与所述连接部92相配合的面。
请进一步参阅图3，所述炉体10上还可设置有一闸门13，其设置于加热腔11和交换腔21之间。该闸门13可在需要将放置有玻璃坯料的成型模具30运送至加热腔11内时打开，使所述运送组件50能够将成型模具30输送至加热腔11内。该闸门13还可在所述玻璃坯料软化成型的过程中闭合，从而将该加热腔11与交换腔21间隔开来。该闸门13的朝向加热腔11的表面同样设置有隔热材料层80，以对加热腔11进行保温，并避免加热腔11的热量经由该闸门13传至交换腔21而引起的热量流失。
所述炉体10上还可设置有分别用于容置所述两间隔块61的两个容置腔14，所述两个容置腔14位于进出料室20的两侧。具体的，该炉体10相对的两侧壁在位于加热腔11和冷却腔12的连接处各开设有一第一开口141。每一容置腔14连接于其中一侧壁，通过该侧壁上的第一开口141与该炉体10相连通，且与两间隔块61大致位于同一水平面上。在两间隔块61需要打开的时候，两间隔块61通过所述开口第一141进入并容置于该容置腔14内，从而便于所述升降组件72升降所述冷却件71。
可以理解的，在其它实施例中，所述隔离机构60可以仅包括一间隔块61，对应的，所述炉体10上仅设置一个用于容置间隔块61的容置腔14。所述隔离机构60还可以包括两个以上的可相对开合的间隔块61，对应的，所述炉体10上设置两个以上用于容置间隔块61的容置腔14。
所述加热腔11内还可设置有用于支撑所述载盘40的至少二支撑件15。所述运送组件50将载盘40从交换腔21内运送至加热腔11后放置于所述支撑件15上，然后运送组件50即可返回至交换腔21内。具体的，所述支撑件15的数量为两个，分别固设于所述加热腔11连接有容置腔14的两侧壁。所述载盘40的横截尺寸大于所述两支撑杆15之间的距离。所述运送组件50可在一定范围内升降。当将载盘40运送至两支撑件15之间时，所述运送组件50下降，从而将载盘40放置于两支撑件15上。该支撑件15可由耐高温材料制成。
所述炉体10的加热腔11内还可设置有至少一加热器111和至少一温度测量仪112。该加热器111固设于炉体10的内壁上，用于对炉体10的加热腔11进行加热以使加热腔11内的温度达到预设温度（包括玻璃软化温度以及冷却温度）。该温度测量仪112固设于炉体10的内壁上，用于测量加热腔11的温度是否达到所述预设温度。该加热器111可为常规使用的电阻式加热器、IR加热器（远红外加热器）等中的至少一种。该温度测量仪112可为常规使用的温度测量仪。
所述进出料室20还可设置有一可开合的进出料门22，在需要将玻璃坯料放进交换腔21中的成型模具30内或者将成型后的玻璃制品从交换腔21的成型模具30内取出的时候，该进出料门22打开，其它时间均为闭合状态。所述取放料均在交换腔21内进行。本实施例中，该进出料门22设置在进出料室20的侧壁上（参图2）。可以理解的，在其它实施例中，该进出料门22还可以设置在进出料室20的上壁上。
所述进出料室20内还可设置有真空抽气装置23和气体回填装置24。该真空抽气装置23用于对进出料室20的交换腔21进行抽真空，该气体回填装置24用于向该进出料室20的交换腔21内充填工作气体。其中，真空抽气装置23可为一真空泵，该气体回填装置24可为一充气机，该工作气体为常规用于玻璃成型的氮气、氩气等惰性气体。所述加热腔11和交换腔21内还装设有气压测量仪（图未示），分别用于测量加热腔11和交换腔21内的气压。在打开进出料门22以将玻璃坯料放入进出料室20的成型模具30内后，需要关闭闸门13和进出料门22，此时，该真空抽气装置23对交换腔21抽真空，以将因打开进出料门22而进入交换腔21内的空气抽出。抽真空后，所述气体回填装置24向该交换腔21内填充工作气体，直至气压测量仪测量该交换腔21的气压与加热腔11的气压平衡。在该交换腔21的气压与加热腔11的气压平衡后即可打开所述闸门13，如此即可避免在交换腔21的气压与加热腔11的气压不同时打开闸门13所产生的气流扰动对玻璃制品的品质的影响。此外，可根据需要设置所述交换腔21的容积小于所述加热腔11的容积。由于在取放料过程中仅需要将交换腔21内的空气交换为工作气体，因此可有效缩短气体交换的时间。
下面结合图1~5对本发明的成型炉100的工作原理进行说明。
所述成型炉100在工作的时候，首先打开所述进出料室20的进出料门22，将玻璃坯料放进成型模具30内，并将成型模具30放置在运送组件50上的载具40上，关闭所述进出料门22，开启真空抽气装置23对交换腔21进行抽真空，以将因打开进出料门22而进入交换腔21内的空气抽出，避免空气进入加热腔11内，影响成型后玻璃制品的品质。接着，气体回填装置24启动并向交换腔21内填充工作气体，以使交换腔21和加热腔11的气压平衡。在交换腔21的气压与加热腔22的气压平衡后，开启闸门13，并启动运送组件50，运送组件50即可将装有玻璃坯料的成型模具30运进加热腔11内的支撑件15上，接着运送组件50返回至交换腔21内，所述闸门13关闭。接着，所述加热器111开启并对加热腔11进行加热直至所述温度测量仪112测量加热腔11内的温度达到玻璃软化温度。此时玻璃坯料软化，所述真空吸附装置启动并驱动连接部92下降并卡合在所述安装部33的第二开口331内，使真空吸管91与成型模具30的内部相连通，接着真空吸附装置通过真空吸管91和连接部92上的通气孔921对成型模具30内软化的玻璃坯料进行真空吸附成型。玻璃坯料成型后，所述加热器111关闭，所述隔离机构60的两间隔块61相对打开并进入容置腔14内，待加热腔11的温度降低至玻璃冷却温度的时候，所述升降组件72驱动所述冷却件71升高以使冷却件71接触承载有成型模具30的载盘40，从而使冷却件71对载盘40、成型模具30和放置于该成型模具30内已成型的玻璃坯料进行冷却，从而得到所述玻璃制品，成型的玻璃坯料冷却后，所述真空吸附装置即可解除对玻璃坯料的吸附，并驱动真空吸管91和连接部92脱离成型模具30。待加热腔11的温度降低至室温左右时，所述真空抽气装置23或气体回填装置24再次启动，使加热腔11与交换腔21的压力达到平衡。接着，所述闸门13打开，所述运送组件50启动并进入加热腔11内，并将所述放置有成型模具30的载具40运送至交换腔21内。接着，闸门13关闭。最后，所述进出料门22打开，即可将玻璃制品从成型模具30内取出，并将新的玻璃坯料放置在成型模具30内，进行新一轮的玻璃成型制程。
本发明的成型炉100在同一炉体10内同时具有加热腔11和冷却腔12，通过设置具有两个可相对开合的间隔块61的隔离机构60将加热腔11和冷却腔12间隔开来，并在冷却腔12内设置冷却机构70，在对玻璃坯料进行加热成型的时候，该隔离机构60的间隔块61相对闭合，在需要对成型后的玻璃坯料进行冷却的时候，该隔离机构60的间隔块61相对打开，升降组件72将冷却件71抬升并接触承载有成型模具30的载具40进行冷却，从而实现将成型后的玻璃坯料冷却为玻璃制品，如此，有效的提高了冷却速度，节约制程时间。另外，进出料室20的交换腔21的设置，在成型炉100循环工作的的过程中，仅对交换腔21内的气体进行气体交换即可，避免了一般成型炉对整个炉体进行气体交换，可有效的节约气体交换的时间。