用于切断玻璃板的设备和方法
【专利摘要】一种用于切断玻璃板的方法包括优选地加热该玻璃板的区域以形成软化区域。狭槽形成在玻璃板的软化区域中以形成狭槽区域。该狭槽至少部分地延伸到该玻璃板的厚度中。优选地将热量施加于该玻璃板的狭槽区域。
【专利说明】用于切断玻璃板的设备和方法
[0001 ]本申请要求2013年12月3日提交的美国申请第61/911，111的优先权权益，该申请的全部内容以参见的方式纳入本文。
【背景技术】
1.
技术领域
[0002]本发明涉及玻璃板，且更具体地涉及用于切断玻璃板的设备和方法。
2.技术背景
[0003]玻璃板可使用各种不同的工艺来形成。在形成期间或之后，作为从切割玻璃板形成玻璃制品的一部分，可将玻璃板切割成特定的尺寸和形状。
【发明内容】
[0004]在一个实施例中，用于切断玻璃板的方法较佳地包括加热玻璃板的区域以形成软化区域。狭槽形成在玻璃板的软化区域中以形成狭槽区域。该狭槽至少部分地延伸到玻璃板的厚度中。优选地将热量施加于该玻璃板的狭槽区域。
[0005]在另一实施例中，设备包括第一加热单元，该第一加热单元能沿着玻璃板上的路径前进以形成软化区域。该设备进一步包括剪切单元，该剪切单元定位在第一加热单元附近并且能沿着路径前进以在软化区域中形成狭槽来形成狭槽区域。该设备进一步包括第二加热单元，该第二加热单元定位在剪切单元附近，并且能沿着路径前进以将热量施加于狭槽区域。
[0006]在另一实施例中，系统包括层压玻璃板，该层压玻璃板包括芯层，该芯层设置在第一熔覆层和第二熔覆层之间。第一加热单元构造成加热玻璃板的区域，以优选地形成软化区域。剪切单元构造成在软化区域中形成狭槽。驱使第一熔覆层的至少一部分朝向第二熔覆层。第二加热单元构造成将热量优选地施加于在软化区域中形成的狭槽。
[0007]将在以下详细描述中阐述附加的特征和优点，这些特征和优点部分地对于本领域的技术人员来说根据该描述将是显而易见的，或者通过实施包括以下详细描述、权利要求书以及附图的本文所述的发明可认识到。
[0008]应当理解的是，以上一般描述和以下详细描述两者给出示例性实施例，并旨在提供用于理解所其本质和特性的概观或框架。包括的附图提供了进一步的理解，并结合在本说明书中并构成说明书的一部分。这些附图示出一个或多个实施例，且与说明书一起来解释各实施例的原理和操作。
【附图说明】
[0009]图1是用于切断玻璃板的设备的一个示例性实施例的立体图。
[0010]图2是层压玻璃板的一个示例性实施例的剖视图。
[0011 ]图3是用于生产层压玻璃板的层压溢流分配设备的一个示例性实施例的剖视图。
[0012]图4是剪切单元的一个示例性实施例的正视图。
[0013]图5是剪切单元的另一个示例性实施例的正视图。
[0014]图6是剪切单元的梢端构造的一个示例性实施例的放大视图。
[0015]图7是剪切单元的梢端构造的另一个示例性实施例的放大视图。
[0016]图8是剪切单元的梢端构造的另一个示例性实施例的放大视图。
[0017]图9是用于切断玻璃板的设备的另一个示例性实施例的正视图。
【具体实施方式】
[0018]将详细参照本发明的示例性实施例，在附图中示出了这些实施例。只要有可能，在所有附图中都用相同的附图标记来表示相同或类似的部件。这些附图中的部件无须按比例绘制，重点是示出示例性实施例的原理。
[0019]图1示出用于切断玻璃板的设备100的一个示例性实施例。该设备100包括第一加热单元120、剪切单元140以及第二加热单元160。在一些实施例中，第一加热单元120、剪切单元140和第二加热单元160将结构设计成并且设置成沿着确定路径来切断玻璃板，该确定路径沿着例如下文进一步描述的玻璃板延伸。该玻璃板能具有任何合适的构造并且能使用任何合适的工艺(例如，熔融拉伸、下拉、狭槽拉伸、上拉或者浮法工艺)来形成。在一些实施例中，玻璃板使用例如下文参照图2-3描述的熔融拉伸工艺来形成。在本文描述的任何实施例中，该玻璃板可以是基本上平面的(例如，扁平玻璃板)或者非平面的(例如，弧形或成形玻璃板)。
[0020]图2是层压玻璃板200的一个示例性实施例的剖视图。该设备100能例如下文进一步描述地那样用于切断诸如层压玻璃板200之类的玻璃板。在一些实施例中，层压玻璃板200包括芯层202，该芯层设置在第一熔覆层204和第二熔覆层206之间。第一熔覆层204和第二熔覆层206是如图2中所示的外层。芯层202包括第一主要表面和与该第一主要表面相对的第二主要表面。在一些实施例中，第一熔覆层204熔融至芯层202的第一主要表面。附加地或替代地，第二熔覆层206熔融至芯层202的第二主要表面。在其中一些这样的实施例中，第一熔覆层204和芯层202之间和/或第二熔覆层206和芯层202之间的界面不具有诸如粘合剂、涂覆层之类的任何粘结材料或者所添加的或者构造成将相应的熔覆层粘合至芯层的任何其他材料。这样，熔覆层204和206的一个或两个直接地熔融至芯层202。第一熔覆层204和第二熔覆层206紧邻于芯层202。
[0021]虽然层压玻璃板200示作具有三个层，但其它实施例也包括在本发明中。在其他实施例中，层压玻璃板可具有任何合适的数量的层，例如二、四或更多层。在层压玻璃板包括三个以上层的实施例中，一个或多个中间层设置在芯层和其中一个熔覆层之间。因此，熔覆层是包括在层压玻璃板中的外层，其与总的层数无关。
[0022]在一实施例中，层压玻璃板200构造成加强玻璃板。例如，在一些实施例中，熔覆层204和206由具有与芯层202不同的平均热膨胀系数(CTE)的玻璃组分形成。例如，在其中一些这样的实施例中，熔覆层204和206由具有比芯层202较低的热膨胀系数(CTE)的玻璃组分形成。失配的CTE(即，熔覆层204和206的CTE和芯层202的CET之间的差异)导致在层压玻璃板200的冷却情形下、熔覆层中形成压缩应力和/或芯层中形成拉伸应力。在一些实施例中，芯层202中的拉伸应力例如为至少约30Mpa、至少约65MPa或至少约lOOMPa。
[0023]虽然熔覆层204和206在本文描述为由相同的玻璃组分形成并且具有比芯层202较低的CTE，但其它实施例也包括在本发明中。在其他实施例中，熔覆层能由相同或不同的玻璃组分形成，并且每个熔覆层独立地能具有比芯层较高的CTE或较低的CTE。
[0024]图3示出层压溢流分配设备300的一个示例性实施例，该层压溢流分配设备能用于形成诸如层压玻璃板200之类的层压玻璃板。设备300大体如同美国专利N0.4，214，886中描述地那样进行构造，该文献的全文通过参见的方式纳入本文。该设备300包括上部溢流分配器320，该上部溢流分配器定位在下部溢流分配器340的上方。上部溢流分配器320包括槽322。第一玻璃组分324被熔融并且以粘性状态馈送到槽322中。例如下文进一步描述地那样，第一玻璃组分324形成层压玻璃板200的熔覆层204和206。下部溢流分配器340包括槽342。第二玻璃组分344被熔融并且以粘性状态馈送到槽342中。例如下文进一步描述地那样，第二玻璃组分344形成层压玻璃板200的芯层202。
[0025]第二玻璃组分344溢出槽342并且从下部溢流分配器340的相对外部成形表面346和348流下。外部成形表面346和348在拉制线350处会聚。从下部溢流分配器340的相应外部成形表面346和348流下的第二玻璃组分344的分离流在拉制线350处会聚，在此，它们熔融在一起以形成层压玻璃板200的芯层202。
[0026]第一玻璃组分324溢出槽322并且从上部溢流分配器320的相对外部成形表面326和328流下。第一玻璃组分324由上部溢流分配器320向外偏转，以使得第一玻璃组分围绕下部溢流分配器340流动并且接触在该下部溢流分配器的外部成形表面346和348之上流动的第二玻璃组分344。第一玻璃组分324的分离流熔融至沿下部溢流分配器340的相应外部成形表面346和348流下的第二玻璃组分344的相应分离流。在第二玻璃组分344的流于拉制线350处会聚的情形下，第一玻璃组分324形成层压玻璃板200的熔覆层204和206。
[0027]在一些实施例中，如图3所示，层压玻璃板200呈远离下部溢流分配器340的拉制线350行进的玻璃带的形状。层压玻璃板200随着其远离下部溢流分配器340行进而冷却。在一些实施例中，第一玻璃组分324如上所述具有与第二玻璃组分344不同的CTE，以使得在层压玻璃板200冷却的情形下，在熔覆层204和205中产生压缩应力并且在芯层202中产生拉伸应力。这样，层压玻璃板200构造成加强玻璃板。
[0028]参见图1，在一些实施例中，远离下部溢流分配器340行进的层压玻璃板200包括缘边，该缘边沿着该层压玻璃板的相对侧缘210和212的一个或两个延伸。缘边是层压玻璃板200的所具有的厚度比该层压玻璃板的中心部分的厚度大的一部分。会期望将缘边从层压玻璃板200的设置在侧缘210和212之间的中心部分分离。为此，在一些实施例中，设备100如图1所示设置成将缘边从该层压玻璃板的侧缘210去除并且将在下文进一步描述。
[0029]设备100构造成沿着路径220将层压玻璃板200切断，该路径220沿着该层压玻璃板延伸。在一些实施例中，路径220如图1所示沿着该层压玻璃板200邻近于侧缘210的长度纵向地延伸。在其中一些这样的实施例中，路径220基本上平行于侧缘210。将层压玻璃板200沿着路径220切断能使得将缘边从该层压玻璃板的中心部分分离。在其他实施例中，路径能在任何其它位置并且以任何其它型式沿着该层压玻璃板延伸。这样，该层压玻璃板能切割成任何期望的尺寸和/或形状。
[0030]第一加热单元120构造成选择性地或优选地加热层压玻璃板200的沿着路径220设置的区域以形成已加热区域。在一些实施例中，第一加热单元120构造成相对于层压玻璃板200运动以沿着路径220前进。此种运动能通过将第一加热单元120维持在静止位置而使得层压玻璃板200运动、通过将层压玻璃板维持在静止位置而使得第一加热单元运动或者通过同时使得第一加热单元和层压玻璃板运动而产生。例如，在一些实施例中，如图1所示，第一加热单元120保持静止而层压玻璃板200相对于第一加热单元沿行进方向180(例如，远离下部溢流分配器340)运动。随着层压玻璃板200相对于第一加热单元120运动，该第一加热单元沿着路径220前进。随着第一加热单元120沿着路径前进，层压玻璃板200的区域沿着路径220逐渐地加热。
[0031]在一些实施例中，优选地加热层压玻璃板200的区域包括利用第一加热单元120对该层压玻璃板中包括路径220和该层压玻璃板的距离该路径任一侧确定距离的各部分的区域进行加热，而不会显著地加热玻璃板的远离该路径设置的远侧区域。这样，层压玻璃板200的已加热区域具有预定宽度，该预定宽度小于该层压玻璃板的宽度。在一些实施例中，已加热区域的预定宽度例如从层压玻璃板的宽度的约1%至约25%，或者从该层压玻璃板的宽度的约1%至约10%。在一些实施例中，已加热区域的宽度取决于该玻璃板的远离该路径设置的远侧区域的温度。例如，在其中一些这样的实施例中，已加热区域的宽度与远侧区域的温度成反比。这样，当远侧区域的温度较低时，该已加热区域较宽。这能有助于控制远侧区域和已加热区域之间的温度梯度，以避免破坏该玻璃板。该已加热区域具有与路径220的形状相对应的形状。例如，在一些实施例中，如图1所示，该已加热区域是沿着该层压玻璃板的长度纵向地延伸的基本上直线。在其它实施例中，例如下文参照图9进一步描述地那样，该已加热区域是弧形的。
[0032]在一些实施例中，第一加热单元120构造成将层压玻璃板200的区域加热至至少该层压玻璃板的软化温度。这样，该已加热区域包括软化区域。该软化温度是玻璃组分的小直径纤维会在其自身重量下伸长的温度。用于确定软化温度的一个合适方法是在ASTM C338中描述的方法。在一些实施例中，层压玻璃板200的软化温度是芯层202的玻璃组分的软化温度和熔覆层204和206的玻璃组分的软化温度中的较高温度。在一些实施例中，将层压玻璃板200的已加热区域维持在软化温度处或之上。如下文进一步描述地那样，这能有助于利用剪切单元140和/或第二加热单元160来切断该层压玻璃板。
[0033]在一些实施例中，第一加热单元120构造成以在层压玻璃板200的整个厚度上基本上均匀的方式来加热该层压玻璃板的区域。这样，使得在层压玻璃板200的整个厚度上的温度梯度最小。这能有助于避免在层压玻璃板200的整个厚度上形成应力，否则该应力会导致该层压玻璃板破裂(例如，由于其中形成的应力)，而非如下文进一步描述的那样通过剪切单元来剪切该玻璃板。与剪切不同，使得层压玻璃板200破裂会导致芯层202露出(例如，由于熔覆层204和206可能未在破裂边缘处缠绕在芯层周围)。
[0034]在一些实施例中，将层压玻璃板200加热至在从软化温度至温度上限的范围内的温度。温度上限例如在从软化温度的约100 %至约110 %的范围内。在一些实施例中，温度上限取决于玻璃组分(例如，芯层202的玻璃组分和/或熔覆层204和206的玻璃组分)粘度曲线(即，温度与粘度的曲线)在退火温度和软化温度之间的的斜度。例如，在一些实施例中，温度上限与玻璃组分的粘度曲线在退火温度和软化温度之间的平均斜度成比例。如果将区域加热至软化温度之下的温度，玻璃板200就可破裂，而非如下文所述在由剪切单元140接合的情形下被剪切。如果将区域加热至高于温度上限的温度，熔覆层204和206就无法具有足够的刚性以一起受驱使来如下文所描述地那样包封芯层202。换言之，熔覆层204和206可能过软以至无法缠绕在芯层202周围。
[0035]在被加热至至少软化温度的情形下，层压玻璃板200的已加热区域具有足够的延展性以如下文进一步描述地那样来剪切。在一些实施例中，在将层压玻璃板200的区域加热至至少软化温度的情形下，该层压玻璃板的远离路径设置的远侧区域保持在该层压玻璃板的软化温度之下。在一些实施例中，在将层压玻璃板200的区域加热至至少软化温度的情形下，该层压玻璃板的远离路径设置的远侧区域保持在该层压玻璃板的退火温度之下。替代地，在其他实施例中，该层压玻璃板的远侧区域的温度在将该层压玻璃板的该区域加热至至少软化温度的情形下高于退火温度。
[0036]第一加热单元120能构造成任何如下类型的加热单元，该加热单元能够将层压玻璃板200的至少一部分的温度升高至至少软化温度。例如，第一加热单元120能包括焊枪、红外加热器、感应加热器、电阻加热器、辐射加热器、激光器或者任何其它合适的加热构件。在一些实施例中，第一加热单元120定位成邻近于层压玻璃板200的第一外表面214和/或第二外表面216。例如，在一些实施例中，如图1所示，第一加热单元120包括两个加热构件，这两个加热构件定位成邻近于该层压玻璃板的相对的外表面214和216。这样，层压玻璃板200通过第一加热单元120的相对的加热构件之间。这可使得能够均匀地加热层压玻璃板200的区域(例如，通过同时从两个外表面来加热该层压玻璃板)。
[0037]剪切单元140构造成在层压玻璃板200的沿着路径220设置的已加热区域或软化区域中形成狭槽，以形成狭槽区域。在一些实施例中，剪切单元140构造成相对于层压玻璃板200运动以沿着路径220前进。此种运动能通过将剪切单元140维持在静止位置中而使得层压玻璃板200运动、通过使得层压玻璃板维持在静止位置中而使得剪切单元运动或者通过同时使得该剪切单元和层压玻璃板运动而产生。在一些实施例中，如图1所示，剪切单元140保持静止，而同时层压玻璃板200沿行进方向180相对于该剪切单元运动。随着层压玻璃板200相对于剪切单元140运动，该剪切单元沿着路径220前进。随着剪切单元140沿着路径220前进，该层压玻璃板200的已加热区域沿着该路径220逐渐地形成狭槽。
[0038]在一些实施例中，剪切单元140构造成至少部分地切断第一熔覆层204，并且驱使已切断的第一熔覆层的边缘朝向第二熔覆层206。附加地或替代地，剪切单元140构造成至少部分地切断第二熔覆层206，并且驱使已切断的第二熔覆层的边缘朝向第一熔覆层204。通过一起地驱使熔覆层204和206，该剪切单元可有助于将熔覆层在狭槽处缠绕在芯层周围。这能有助于在将层压玻璃板200切断以形成玻璃制品之后、防止芯层202在玻璃制品的已切断边缘处露出。换言之，这能有助于提供这样的玻璃制品，其中，芯层200基本上完整地包封在由熔覆层204和206形成的壳体内。在一些实施例中，由于芯层202处于张力下，芯层的露出会导致层压玻璃板200碎裂。因此，确保芯层202包封在由熔覆层204和206形成的壳体内能有助于产生更稳固的玻璃制品。
[0039]在一些实施例中，剪切单元140如图1所示包括第一剪切构件142和第二剪切构件144。在其中一些这样的实施例中，第一剪切构件142定位成邻近于层压玻璃板200的第一外表面214。附加地或替代地，第二剪切构件144定位成邻近于层压玻璃板200的第二外表面216。这样，层压玻璃板200通过剪切构件142和144之间。在一些实施例中，能调节剪切构件142和144之间的距离来适应具有不同厚度的玻璃板。
[0040]图4示出剪切单元140的一个示例性实施例。第一剪切构件142构造成转动盘。为此，第一剪切构件142包括轴部分145和盘部分146。在一些实施例中，盘部分146可相对于轴部分145转动。在其中一些这样的实施例中，盘部分146可相对于轴部分145自由地转动(例如，由于层压玻璃板200相对于剪切构件140的运动)ο替代地，在其它实施例中，(例如，通过电动机)驱动盘部分146以相对于轴部分145转动。第二剪切构件144构造成转动盘。为此，第二剪切构件144包括轴部分147和盘部分148。在一些实施例中，盘部分148可相对于轴部分147转动。盘部分148能相对于轴部分147自由地转动，或者能被驱动以相对于轴部分转动。
[0041]在一些实施例中，第一剪切构件142包括剪切梢端区域151，和/或第二剪切构件144包括剪切梢端区域152。剪切梢端区域151和152围绕相应的剪切构件142和144的相应盘部分146和148周向地延伸。这样，盘部分146和148的周缘构造成剪切梢端。剪切梢端区域151和152构造成切割到层压玻璃板200的已加热区域中，以在该已加热区域中形成狭槽。例如，在一些实施例中，第一剪切构件142的剪切梢端区域151从第一表面214切割到层压玻璃板200的第一熔覆层204中。附加地或替代地，第二剪切构件144的剪切梢端区域152从第二表面216切割到层压玻璃板200的第二熔覆层206中。在一些实施例中，剪切梢端区域151和152可以是钝头的。这能有助于在剪切梢端区域151和152切割到层压玻璃板200中时、将熔覆层204和206拉向彼此。替代地，在其它实施例中，剪切梢端区域可以是尖锐的。这能有助于精确地切入到层压玻璃板200中，但却无法有效地将熔覆层204和206拉向彼此以使得熔覆层缠绕在芯层202周围。
[0042]在一些实施例中，剪切构件142和144相对于彼此定位成，使得剪切梢端区域151和152偏移。例如，在其中一些这样的实施例中，剪切梢端区域151和152如图4所示沿行进方向180偏移。这样，第一剪切构件142和第二剪切构件144在沿着该层压玻璃板的宽度的不同横向位置处切入到层压玻璃板200中。这能有助于将芯层202包封在由熔覆层204和206形成壳体内。例如，如果剪切构件的剪切梢端区域沿行进方向对准，则剪切单元会形成穿过层压玻璃板的平直切口，留下芯层在已切断的边缘处露出。然而，如图4所示，剪切构件142和144的偏移的剪切梢端区域151和152致使熔覆层204和206的已切断边缘朝向彼此运动，以将熔覆层缠绕在芯层202的周围。在一些实施例中，熔覆层204和206的靠近已切断边缘的端部随着将熔覆层围绕芯层202拉动而减薄。换言之，熔覆层204和206在围绕芯层拉动的同时伸展，以使得这些熔覆层的端部的厚度减小。这样，如图4所示，由熔覆层204和206形成的壳体包括端部，该端部邻近于层压玻璃板200的已切断边缘并且比该壳体的远离该已切断边缘间隔开的剩余部分薄。
[0043]图5示出切断构件142和144的另一示例性实施例。在一些实施例中，第一切断构件142包括轮廓区域153，该轮廓区域定位成邻近于剪切梢端区域151。附加地或替代地，第二切断构件144包括轮廓区域154，该轮廓区域定位成邻近于剪切梢端区域152。轮廓区域153和154定位成彼此相对并且构造成使得层压玻璃板200的已切断边缘成形。例如，图5中示出的轮廓区域153和154构造成基本上平直的锥形区域。轮廓区域153和154沿相反方向渐缩，以使得这些轮廓区域之间的空间具有基本上三角形形状。在层压玻璃板200通过剪切构件时，层压玻璃板的已切断边缘呈现与剪切构件142和144的轮廓区域153和154的形状相对应的斜面形状。在一些实施例中，由熔覆层204和206形成的壳体包括例如上文参照图4所描述的减薄端部。
[0044]轮廓区域能具有构造成在该层压玻璃板的已切断边缘处形成期望形状的任何合适形状。例如，图6示出具有轮廓区域153a和154a的剪切构件的一个示例性实施例。轮廓区域153a和154a的每个均包括弧形锥部。轮廓区域153a和154a沿相反方向弯曲，以使得这些轮廓区域之间的空间具有基本上半椭圆形状。在层压玻璃板200通过剪切构件时，该层压玻璃板的已切断边缘呈现与轮廓区域153a和154a的形状相对应的半椭圆形状。这样，赋予该层压玻璃板200的已切断边缘导圆的或牛鼻状的形状。在一些实施例中，由熔覆层204和206形成的壳体包括例如上文参照图4所描述的减薄端部。
[0045]图7示出具有轮廓区域153b和154b的剪切构件的一个示例性实施例。轮廓区域153b和154b的每个均包括锥形部分和邻近于该锥形部分的扁平部分。在层压玻璃板200通过剪切构件时，该层压玻璃板的已切断边缘呈现与轮廓区域153b和154b的形状相对应的斜面形状。在一些实施例中，由图7中示出的轮廓区域153b和154b形成的斜面在一定程度上比由图5中示出的轮廓区域153和154形成的斜面陡。在一些实施例中，图7中示出的此种较陡锥部适合于用于相对较薄的层压玻璃板(例如，具有至多约Imm厚度的层压玻璃板)。在一些实施例中，由熔覆层204和206形成的壳体包括例如上文参照图4所描述的减薄端部。
[0046]图8示出具有轮廓区域153c和154c的剪切构件的一个示例性实施例。轮廓区域153c包括弧形锥部。轮廓区域154c包括锥形凹口。如图8所示，该弧形锥部构造成匹配到锥形凹口内。在层压玻璃板200通过剪切构件时，该层压玻璃板的已切断边缘包括唇部，该唇部与轮廓区域153c和154c之间的空间的形状相对应。在一些实施例中，由熔覆层204和206形成的壳体包括例如上文参照图4所描述的减薄端部。
[0047]在一些实施例中，剪切单元140将第一熔覆层204、第二熔覆层206和芯层202的每个切断。这样，在层压玻璃板200中形成的狭槽完整地延伸穿过该层压玻璃板的厚度(例如，图4中所示)。换言之，层压玻璃板200由剪切单元140切断。替代地，在其他实施例中，在层压玻璃板200中形成的狭槽仅仅延伸穿过该层压玻璃板的厚度的一部分(例如，图5中所示)。在其中一些这样的实施例中，在层压玻璃板200中形成狭槽时，剪切单元140留下第一熔覆层204、第二熔覆层206或芯层202的一个或多个至少部分地未切断。层压玻璃板200的第一部分定位在狭槽的第一侧上。层压玻璃板200的第二部分定位在狭槽的与第一侧相对的第二侧上。在一些实施例中，在层压玻璃板200中形成狭槽时，该层压玻璃板的第一部分和该层压玻璃板的第二部分保持由玻璃材料的隔膜附连于彼此。玻璃材料的隔膜比层压玻璃板200薄。换言之，剪切单元140部分地切断该层压玻璃板200，以使得该狭槽不会完整地延伸穿过该层压玻璃板的厚度。这样，层压玻璃板200的狭槽区域是减薄区域，该减薄区域具有相对于该层压玻璃板的剩余部分减小的厚度。隔膜能包括第一熔覆层204、第二熔覆层206和/或芯层202的至少一部分。在一些实施例中，将隔膜切断(例如，通过第二加热单元160)以如下文进一步描述地那样将玻璃板切断。
[0048]在一些实施例中，在层压玻璃板200中形成狭槽时，熔覆层204和206如上所述朝向彼此运动。在形成狭槽的过程中，带动第一熔覆层204(例如，在狭槽的边缘处)紧靠于第二熔覆层206。附加地或替代地，在形成狭槽的过程中，带动第二熔覆层206(例如，在狭槽的边缘处)紧靠于第一熔覆层204。在一些实施例中，将层压玻璃板200挤压在剪切构件142和144之间，以使得熔覆层204和206围绕芯层202并且朝向彼此运动。在一些实施例中，在层压玻璃板200中形成狭槽的过程中，使得第一熔覆层204和第二熔覆层206运动至彼此相接触。能带动熔覆层204和206彼此相接触，而不管层压玻璃板200中设置在狭槽的相对两侧上的部分是否在形成狭槽之后、仍保持由隔膜附连于彼此。换言之，在形成狭槽的过程中，能带动熔覆层204和206彼此相接触，而不管层压玻璃板200是否已被切断。
[0049]虽然剪切单元140已在上文描述为包括构造成转动盘的两个剪切构件，但其它实施例也包括在本发明内。在其他实施例中，剪切单元能包括任何数量的具有任何合适构造的剪切构件(例如，一个、三个或更多个)。例如，在一些实施例中，剪切构件构造成一个或多个刀片或叉齿(tines)，这些刀片或叉齿定位成接触层压玻璃板200。在其中一些这样的实施例中，这些刀片或叉齿构造成细长构件，这些细长构件定位成接合该层压玻璃板。这些刀片或叉齿包括如上所述的剪切梢端区域和/或轮廓区域。另外如上所述，这些刀片或叉齿的剪切梢端区域相对于彼此偏移。
[0050]返回至图1，第二加热单元160构造成选择性地或优选地将热量施加于层压玻璃板200的沿着路径220设置的狭槽区域。在一些实施例中，第二加热单元160构造成相对于层压玻璃板200运动以沿着路径220前进。此种运动能通过将第二加热单元160维持在静止位置中而使得层压玻璃板200运动、通过使得层压玻璃板维持在静止位置中而使得第二加热单元运动或者通过同时使得该第二加热单元和层压玻璃板运动而产生。在一些实施例中，如图1所示，第二加热单元160保持静止，而同时层压玻璃板200沿行进方向180相对于该第二加热单元运动。随着层压玻璃板200相对于第二加热单元160运动，该第二加热单元沿着路径220前进。随着该第二加热单元160沿着路径220前进，热量逐渐地施加于形成在该层压玻璃板200中的狭槽。
[0051 ]在层压玻璃板200如上所述在狭槽形成时未切断的一些实施例中，将热量施加于该狭槽区域会切断该层压玻璃板。例如，在一些实施例中，将热量施加于该狭槽区域会将在层压玻璃板200的第一和第二部分之间延伸的玻璃材料隔膜切断，以将该层压玻璃板切断。
[0052]在切断层压玻璃板200(例如，通过第二加热单元160的剪切单元140)的情形下，该层压玻璃板包括已切断边缘。在一些实施例中，第二加热单元160将热量施加于层压玻璃板200的已切断边缘。这能有助于对层压玻璃板200的已切断边缘进行抛光，和/或修复层压玻璃板的已切断边缘中可能已在切断过程期间形成的缺陷。为此，在一些实施例中，第二加热单元160包括焊枪，该焊枪构造成使得层压玻璃板200的已切断边缘暴露于火焰。于是，第二加热单元160对层压玻璃板200的已切断边缘进行火焰抛光。这能有助于整平已切断边缘和/或修复可能已在切断层压玻璃板200时形成的裂纹或其他缺陷。这也能有助于将熔覆层204和206稳固地彼此熔融，以使得芯层202在该层压玻璃板200的已切断边缘处保持未露出。
[0053]第二加热单元160能构造成能够对层压玻璃板200进行加热的任何类型的加热单元。例如，该第二加热单元160能包括上文参照第一加热单元120描述的任何合适的加热构件在一些实施例中，第二加热单元160定位成邻近于层压玻璃板200的第一外表面214和/或第二外表面216。例如，在一些实施例中，如图1所示，第二加热单元160包括两个加热构件，这两个加热构件定位成邻近于该层压玻璃板的相对的外表面214和216。这样，层压玻璃板200通过第二加热单元160的相对的加热构件之间。这能使得热量能(例如，通过从两个外表面同时加热)均匀地施加于该层压玻璃板200的狭槽区域。
[0054]在一些实施例中，如图1所示，第一加热单元120、剪切单元140以及第二加热单元160沿行进方向180彼此对准。第一加热单元120、剪切单元140和第二加热单元160与路径220对准，该路径沿着该层压玻璃板200的邻近于侧缘210的长度段纵向地延伸。在一些实施例中，第一加热单元120、剪切单元140和第二加热单元160相对于用于形成层压玻璃板200的设备(例如，层压溢流分配设备300)维持在固定位置。例如，在一些实施例中，第一加热单元120、剪切单元140以及第二加热单元160安装在框架或支承结构上以维持它们的位置。该层压玻璃板200相对于该设备100沿行进方向180运动。这样，第一加热单元120、剪切单元140和第二加热单元160沿着路径220按序地前进，以沿着该路径逐渐地切断该层压玻璃板。在一些实施例中，这使得沿着侧缘210延伸的缘边能从层压玻璃板200分离。以持续地方式将层压玻璃板200切断和/或将缘边分离(例如，随着该层压玻璃板远离下部溢流分配器340行进)。
[0055]在一些实施例中，层压玻璃板200如上所述在远离溢流分配设备300行进的同时冷却。在一些实施例中，设备100定位成距溢流分配设备300的下游充足的距离，以使得该层压玻璃板200的区域在由第一加热单元120重新加热之前、低于该层压玻璃板的软化温度。于是，允许该层压玻璃板200在由设备100接合之前进行设定。于是，在切断层压玻璃板200的远侧区域的情形下，该层压玻璃板200的区域至少在一定程度上是刚性的和/或脆性的。如本文所述，通过该层压玻璃板200的远侧区域提供的稳定性能有助于在由设备100接合的区域处、精确地切断该层压玻璃板。
[0056]虽然已结合切断层压玻璃板200描述了该设备100，但其它实施例也包括在本发明中。该设备100能用于切断任何类型的玻璃板。该玻璃板可以是层压的或非层压的。换言之，该玻璃板能包括单层玻璃或多层玻璃。该玻璃板能使用任何合适的工艺(例如熔融拉伸、下拉、狭槽拉伸、上拉或者浮法工艺)来形成。该玻璃板可以是加强的或非加强的。该玻璃板能以任何合适的方式(例如，CET错开或离子交换)。
[0057]在一些实施例中，如图1所示，第二设备10a沿着第二路径220a定位成邻近于层压玻璃板200的侧缘212。第二设备10a大体如上所述参照设备100进行构造。例如，在一些实施例中，该第二设备包括第一加热单元120a、剪切单元140a和第二加热单元160a。该第二设备10a构造成切断层压玻璃板200以使得缘边从侧缘212分离。在一些实施例中，同时采用第一设备100和第二设备100a，以从层压玻璃板200的两个边缘去除缘边，以使得中心区域不具有缘边。这样，在生产该层压玻璃板200的过程中持续地去除这些缘边。
[0058]在一些实施例中，如图1所示，第三设备10b在设备100和/或第二设备10a的下游定位成邻近于层压玻璃板200。第三设备10b类似于设备100。例如，在一些实施例中，该第三设备包括第一加热单元120ab、剪切单元140b和第二加热单元160b。第一加热单元120ab、剪切单元140b和第二加热单元160b的每个均沿着层压玻璃板200的宽度延伸。在一些实施例中，第三设备10b构造成沿着基本上垂直于路径220的路径切断该层压玻璃板200。在其它实施例中，第三设备10b能构造成沿着相对于路径220以任何角度设置的路径切断该层压玻璃板。
[0059]第一加热单元120b构造成选择性地或优选地加热该层压玻璃板200的沿着路径设置的区域，以形成已加热区域。在一些实施例中，第一加热单元120b沿着层压玻璃板200的中心部分的基本上整个宽度横向地延伸。例如，第一加热单元120b基本上沿着路径220和路径220a之间的整个宽度延伸。在一些实施例中，第一加热单元120b包括沿着层压玻璃板200的宽度延伸的一堆焊枪。
[0060]剪切单元140b构造成在层压玻璃板200的沿着路径设置的已加热区域或软化区域中形成狭槽，以形成狭槽区域。在一些实施例中，例如上文参照剪切单元140所描述地那样，剪切单元140b包括成对剪切构件。在其中一些这样的实施例中，剪切构件构造成沿着层压玻璃板200的宽度前进，以在该已加热区域中形成狭槽。例如，在一些实施例中，剪切构件构造成沿基本上垂直于行进方向180的方向前进，以在该已加热区域中形成狭槽。在其他实施例中，剪切单元140b包括成对剪切构件，每个剪切构件均沿着层压玻璃板200的中心部分的基本上整个宽度横向地延伸。在其中一些这样的实施例中，剪切构件定位成邻近于层压玻璃板200的相对两个表面，其中，该层压玻璃板定位在剪切构件之间。在一些实施例中，每个剪切构件构造成细长刀片，该细长刀片具有面向该层压玻璃板200的剪切梢端区域。附加地或替代地，每个切断构件144均包括轮廓区域，该轮廓区域邻近于剪切梢端区域。这些剪切构件能在缩回位置和前进位置之间运动，在该缩回位置中，剪切构件从层压玻璃板200脱开，而在前进位置中，剪切构件与层压玻璃板接合。这样，这些剪切构件能朝向彼此运动以接合该层压玻璃板200并且在已加热区域中形成狭槽。
[0061 ]第二加热单元160b构造成选择性地或优选地将热量施加于层压玻璃板200的沿着路径设置的狭槽区域。在一些实施例中，第二加热单元160b沿着层压玻璃板200的中心部分的基本上整个宽度横向地延伸。例如，第二加热单元160b基本上沿着路径220和路径220a之间的整个宽度延伸。在一些实施例中，第二加热单元160b构造成沿着层压玻璃板200的宽度延伸的一堆焊枪。
[0062]在一些实施例中，层压玻璃板200构造成远离如上所述的下部溢流分配器340行进的玻璃带。在其中一些这样的实施例中，第三设备10b构造成随着层压玻璃板200行进，以沿着该路径切断该层压玻璃板。例如，该设备10b定位成使得该第一加热单元120b与该路径对准。该设备10b随着玻璃带行进，以维持该第一加热单元120b与该路径对准，直到将该层压玻璃板200的区域加热至至少软化温度。将设备10b的位置调节成使得剪切单元140b与已加热区域对准，该已加热区域沿着层压玻璃板200的路径延伸。该设备10b随着玻璃带行进，以维持该剪切单元140b与该路径对准，直到狭槽形成在该层压玻璃板200的已加热区域中。在一些实施例中，通过使得剪切构件沿着层压玻璃板200的宽度行进而形成该狭槽。在一些实施例中，通过使得剪切构件朝向彼此运动以接合定位在这些剪切构件之间的层压玻璃板来形成狭槽。将设备10b的位置调节成使得第二加热单元160b与狭槽区域对准，该狭槽区域沿着层压玻璃板200的路径延伸。设备10b随着玻璃带行进以维持该第二加热单元160b与路径对准，直到已将充足的热量施加于该层压玻璃板200的狭槽区域，以将该层压玻璃板切断和/或对该层压玻璃板的已切断边缘进行抛光为止。在一些实施例中，对设备10b的位置进行重新调节，以使得该第一加热单元120b与另一路径对准，并且重复上述过程来沿着另一路径切断该层压玻璃板200。
[0063]在一些实施例中，组合地使用设备100、第二设备10a以及第三设备10b使得能将层压玻璃板200切割成期望的尺寸和形状(例如，矩形形状)，该层压玻璃板能构造成运动的玻璃带。在一些实施例中，层压玻璃板200的熔覆层204和206在每个已切断边缘处缠绕在芯层202之上。这样，将芯层202包封在由熔覆层204和206形成壳体内。
[0064]图9示出用于切断玻璃板500的设备400的一个示例性实施例。玻璃板500如上所述可以是层压的或非层压的以及强化的或非强化的。该设备400构造成沿着路径520来切断该玻璃板500，该路径沿着该玻璃板延伸。在一些实施例中，路径520沿着玻璃板500延伸以形成如图9所示的闭环。沿着路径520来切断该玻璃板500使得能从该玻璃板切割出具有闭合形状的玻璃制品。在一些实施例中，玻璃制品能呈图9中示出的汽车车窗的形状。在其他实施例中，该路径能以任何其它型式沿着层压玻璃板延伸，以形成具有任何期望形状的玻璃制品。
[0065]在一些实施例中，该设备400类似于如上所述的设备100 ο例如，在一些实施例中，该设备400包括第一加热单元420、剪切单元440和第二加热单元460。第一加热单元420构造成选择性地或优选地加热该玻璃板500的沿着路径520设置的区域，以形成已加热区域。剪切单元440构造成在玻璃板500的沿着路径520设置的已加热区域或软化区域中形成狭槽，以形成狭槽区域。第二加热单元460构造成选择性地或优选地将热量施加于玻璃板500的沿着路径520设置的狭槽区域。
[0066]在一些实施例中，第一加热单元420、剪切单元440和第二加热单元460通过设备400和玻璃板500之间的相对运动而沿着路径520按序地前进。例如，在一些实施例中，玻璃板500保持静止，并且设备400相对于玻璃板运动。在一些实施例中，第一加热单元420、剪切单元440以及第二加热单元460彼此联接。例如，在其中一些这样的实施例中，第一加热单元420、剪切单元440以及第二加热单元460安装于支承结构，该支承结构构造成相对于玻璃板500运动。这样，该设备400构造成作为一个单元沿着路径520运动。在一些实施例中，第一加热单元420、剪切单元440以及第二加热单元460沿行进方向480彼此对准。这样，第一加热单元420、剪切单元440和第二加热单元460沿着路径520按序地前进，以切断玻璃板500。随着设备400运动以维持该设备与路径520对准，该行进方向会改变。在一些实施例中，设备400的运动是自动的。例如，在其中一些这样的实施例中，通过计算机数字控制(CNC)机器来控制该设备400的运动。
[0067]在一些实施例中，路径520包括如图9中示出的一个或多个弧形部分。第一加热单元420、剪切单元440和/或第二加热单元460构造成沿着路径的弧形部分而遵循该路径520。例如，在一些实施例中，如图9所示，第一加热单元420铰接以使得该第一加热单元能顺应于该路径520的曲率。换言之，该第一加热单元420构造成弯曲或挠曲，以顺应于路径520的曲率。在一些实施例中，剪切单元440和/或第二加热单元460以类似的方式铰接，以顺应于路径520的曲率。
[0068]本文描述的用于切断玻璃板的设备和方法可有益于切断层压的和/或加强的玻璃板。使用传统的刻划和弯折工艺来切断此种层压的或加强的玻璃板会导致玻璃板破裂，尤其是如果该玻璃板包括具有相对较高拉伸应力的芯层的话。使用传统的刻划和弯折工艺来切断层压玻璃板会使得芯层在已切断边缘处露出，这会减小该玻璃板的强度或弹性。在一些实施例中，本文所描述的设备和方法使得能够在不会发生破裂并且不会使得芯层在玻璃板的已切断边缘处露出的情形下、将层压的和/或加强的玻璃板切断。这可使得能够生产已切断的玻璃板，该玻璃板能够在不发生破裂的情形下承受暴露于附加的处理(例如，模制成玻璃制品)和/或操纵(例如，在对包括已切断玻璃板的显示装置进行组装的过程中)。本文所描述的设备和方法能用于在线(例如，在生产玻璃板的过程中)或者离线(例如，在生产玻璃板之后的后处理步骤中)切断玻璃板。例如，本文所描述的设备和方法能用于切断热的玻璃板(例如，在层压溢流分配设备的排放口处或附近)或者冷的玻璃板(例如，在室温下或附近)。
[0069]对本领域的技术人员来说很明显，可进行各种更改和改变而不背离本发明的精神和范围。相应地，本发明仅由所附权利要求和其等效方案来限定。
【主权项】
1.一种用于切断玻璃板的方法，所述方法包括: 优选地加热所述玻璃板的区域以形成软化区域； 在所述玻璃板的软化区域中形成狭槽以形成狭槽区域，所述狭槽至少部分地延伸到所述玻璃板的厚度中；以及 优选地将热量施加于所述玻璃板的狭槽区域。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述优选地将热量施加于所述狭槽区域包括施加热量以足以将所述玻璃板切成第一部分和第二部分。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述软化区域中形成狭槽之后，通过隔膜将所述玻璃板中定位在所述狭槽的第一侧上的第一部分和所述玻璃板中定位在所述狭槽的第二侧上的与所述第一部分相对的第二部分彼此附连，所述隔膜比所述玻璃板薄；以及所述优选地将热量施加于所述狭槽区域将所述隔膜切断，以使得所述玻璃板的第一部分和第二部分彼此分尚。4.如权利要求1至3中的任一项所述的方法，其特征在于，所述玻璃板包括层压结构，所述层压结构包括彼此紧邻的至少两个层。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述层压结构的至少两个层包括芯层，所述芯层设置在第一熔覆层和第二熔覆层之间。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述软化区域中形成狭槽致使所述第一熔覆层的至少一部分朝向所述第二熔覆层运动。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述软化区域中形成狭槽致使所述第一熔覆层和所述第二熔覆层运动成彼此接触。8.如权利要求5至7中的任一项所述的方法，其特征在于，所述芯层包括至少约30MPa的张力。9.如权利要求5至8中的任一项所述的方法，其特征在于，在所述软化区域中形成狭槽包括将所述软化区域切断并且使得所述第一熔覆层的边缘和所述第二熔覆层的边缘朝向彼此运动。10.如权利要求5至9中的任一项所述的方法，其特征在于，在所述软化区域中形成狭槽包括使得所述玻璃板的软化区域沿行进方向通过第一剪切构件和第二剪切构件，且所述第一剪切构件和所述第二剪切构件沿行进方向彼此错开，以驱使所述第一熔覆层的邻近于所述狭槽的边缘和所述第二熔覆层的邻近于所述狭槽的边缘朝向彼此。11.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述优选地加热所述玻璃板的区域包括使得所述第一加热单元相对于所述玻璃板运动，在所述软化区域中形成狭槽包括使得剪切单元相对于所述玻璃板运动，而所述优选地将热量施加于所述狭槽区域包括使得第二加热单元相对于所述玻璃板运动。12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一加热单元、所述剪切单元以及所述第二加热单元彼此联接，从而所述玻璃板相对于所联接的第一加热单元、剪切单元以及第二加热单元的运动致使所述第一加热单元、所述剪切单元以及所述第二加热单元沿着所述玻璃板上的路径按序地运动。13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一加热单元、所述剪切单元以及所述第二加热单元沿行进方向彼此对准，且所述方法进一步包括使得所述玻璃板相对于所述第一加热单元、所述剪切单元以及所述第二加热单元沿所述行进方向运动，以致使所述第一加热单元、所述剪切单元以及所述第二加热单元沿着所述玻璃板上的路径按序地行进。14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述玻璃板包括玻璃带，所述玻璃带相对于所述第一加热单元、所述剪切单元以及所述第二加热单元沿所述行进方向持续地运动，且所述路径基本上平行于所述玻璃带的侧缘延伸。15.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，还包括:将所述玻璃板的远离所述软化区域设置的第二区域维持在低于所述玻璃板的软化温度的温度下。16.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述优选地将热量施加于所述狭槽区域包括将火焰引导朝向所述玻璃板的狭槽区域。17.—种设备，包括: 第一加热单元，所述第一加热单元能沿着玻璃板上的路径前进以形成软化区域； 剪切单元，所述剪切单元定位成邻近于所述第一加热单元，并且能沿着所述路径前进以在所述软化区域中形成狭槽，从而形成狭槽区域;以及 第二加热单元，所述第二加热单元定位成邻近于所述剪切单元并且能沿着所述路径前进来将热量施加于所述狭槽区域。18.如权利要求17所述的设备，其特征在于，所述第一加热单元、所述剪切单元以及所述第二加热单元沿着所述设备的轴线彼此对准，从而响应于所述玻璃板相对于所述设备沿轴向方向的运动，所述第一加热单元、所述剪切单元以及所述第二加热单元沿着所述路径按序地前进。19.如权利要求17或权利要求18所述的设备，其特征在于，所述剪切单元包括第一剪切构件和第二剪切构件，所述第一剪切构件能与所述玻璃板的第一表面接合，而所述第二剪切构件能与所述玻璃板的与所述第一表面相对的第二表面接合，且所述第一剪切构件和所述第二剪切构件沿轴向方向彼此偏移。20.如权利要求19所述的设备，其特征在于，所述第一剪切构件和所述第二剪切构件的每个均包括剪切梢端区域，且所述第一剪切构件的剪切梢端区域沿所述轴向方向与所述第二剪切构件的剪切梢端区域偏移。21.如权利要求20所述的设备，其特征在于，所述第一剪切构件或所述第二剪切构件的至少一个包括轮廓区域，所述轮廓区域邻近于所述剪切梢端区域。22.如权利要求17至21中任一项所述的设备，其特征在于，所述剪切单元包括剪切辊子或剪切叉齿的至少一种。23.—种系统，包括: 层压玻璃板，所述层压玻璃板包括芯层，所述芯层设置在第一熔覆层和第二熔覆层之间； 第一加热单元，所述第一加热单元构造成优选地加热所述玻璃板的区域以形成软化区域； 剪切单元，所述剪切单元构造成在所述软化区域中形成狭槽，藉此驱使所述第一熔覆层的至少一部分朝向所述第二熔覆层；以及 第二加热单元，所述第二加热单元构造成优选地将热量施加于形成在所述软化区域中的狭槽。
【文档编号】C03B21/02GK105939973SQ201480074720
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2014年11月26日
【发明人】S·E·德马蒂诺, D·A·德纳卡, A·M·帕伦博
【申请人】康宁股份有限公司