具有减小的拉伸应力的玻璃窗的制作方法

文档序号:15929998发布日期:2018-11-14 01:31阅读:199来源:国知局

本发明涉及一种制造弯曲的特别是层压玻璃窗的方法,并且提出了一种对弯曲玻璃之后冷却玻璃的步骤的改进以获得减小的拉伸应力。本发明涉及弯曲方法,该方法涉及(faisant intervenir)在称为重力支架的重力弯曲支架上弯曲的步骤。

本发明尤其涉及用于公路车辆(轿车、卡车、公共汽车)的挡风玻璃或天窗类型的层压玻璃窗的实施,还涉及用于航空器或建筑的所有玻璃窗。



背景技术:

在重力弯曲方法中,称为“重力支架”的支撑玻璃的工具在所有成形阶段(即粗弯、弯曲和冷却)期间与玻璃下面的周缘接触,该工具的形状适合于玻璃的最终几何形状。因此,对于每个玻璃窗样式而言,必须布置专用的系列重力支架,其数量至少等于该方法中实施的不同步骤的数量。重力支架通常具有框架的形状。优选地,重力支架覆盖有本领域技术人员熟知的耐火纤维材料以与玻璃形成接触。其与玻璃接触的轨迹宽度通常介于3至20mm的范围中,包括耐火纤维材料在内。

当玻璃离开弯曲步骤以开始冷却阶段时,根据现有技术,玻璃通常由特别是距玻璃边缘5至10mm之间的其周缘与最后的重力支架接触。当玻璃凝固和冷却时,产生生成永久应力的物理现象,该物理现象对应于玻璃中的温度分布到应力场的转变。这种现象在玻璃凝固时开始,并在达到均匀温度分布时在冷却结束时终止。定性地,玻璃首先凝固的部分对应于压缩应力集中的部分,而玻璃延迟凝固的部分集中拉伸应力区域。在本发明中所描述的边缘应力是膜应力,其可以在材料中的所有点处并针对给定方向进行定义,如应力场在该点处且沿该方向的平均值,该平均值在样品的整个厚度中实现。在样品边缘,只有平行于边缘的膜应力分量是适当的;垂直分量具有零值。此外,所有允许测量沿着边缘且穿过样品厚度的平均应力的测量方法也都是适宜的。边缘应力的测量方法利用光弹性(photoélasticimétrie)技术。下面引用的ASTM标准中描述的两种方法允许测量边缘应力值:

- 使用Babinet补偿器并在标准ASTM C1279-2009-01,程序B中描述的方法;

- 使用诸如由英国普雷斯顿Sharples Stress Engineers公司销售的Sharples型号S-67的商业设备并利用称为Sénarmont或Jessop-Friedel的补偿器进行的测量;测量原理在标准ASTM F218-2005-01中描述。

在本申请的范围中,压缩应力值通过标准ASTM F218-2005-01中描述的方法确定。拉伸测量通过相同的方法在玻璃窗表面与玻璃窗边缘平行但略微位于其更内部的区域中实施。

压缩应力值通常距边缘0.1至2mm之间进行确定,并且优选地距边缘0.1至1mm之间。当在边缘附近且在玻璃窗内部进行测量时,通常识别包括在位于距离玻璃边缘3至100mm之间的周缘区域中的边缘拉伸应力区域。

最后,必须指出的是,拉伸应力与玻璃窗中的外部位置处的玻璃片材(当安装在交通工具上时)的膜应力有关,该膜应力可以借助由英国普雷斯顿Sharples Stress Engineers公司销售的Sharples型号S-69的商业设备在层压组装之前在外部玻璃片材上或在层压组装之后在外部玻璃片材上测量。为了使组装之后所进行的测量适宜,需要借助黑色或金属化涂料使玻璃窗的外部玻璃片材的内表面着色。该位于交通工具上外部位置处的片材在通过根据本发明的方法弯曲时以及在一叠玻璃片材的情况下对应于下部位置处的片材。

关于玻璃窗特性的当前规范要求永久边缘压缩值大于8MPa并且边缘拉伸尽可能低以保持玻璃窗在其安装和使用期间的机械坚固性。

本发明允许防止在玻璃冷却期间由玻璃周缘与重力支架接触所引起的温度分布的干扰。而且,更容易获得具有更大安全裕度的上述边缘压缩水平并且拉伸应力水平被降低。

EP2532625教导了一种用于在将玻璃表面冷却到其应变点以下之后支撑玻璃的装置。玻璃的中心区域在边缘之前冷却到应变点以下。该技术适用于玻璃退火。需要冷却玻璃内部以便能够将玻璃从其支架上抬起。这导致该中心区域产生压缩,这必须通过其周缘的拉伸区域抵消。因此,中心区域的冷却具有表现为产生更大的周缘拉伸应力的风险并且这可能削弱玻璃。此外,如果退火步骤控制不充分并且在该阶段时玻璃在太高的温度下保持太长时间,则表面压缩水平可能不足。

根据现有技术的重力弯曲方法通过一系列重力支架而引起以下问题:

1.冷却速度取决于与炉子相关的数个参数;可以列举循环时间、玻璃和炉载工具套装的质量、炉内安设的压力;这些是难以控制的并且需要多次参数设定试验和炉载温度测量;

2.即使在冷却速度得到控制时,当玻璃在玻璃窗的整个周缘上凝固时,非常难以精细控制玻璃边缘的温度分布;此外,可能局部地获得偏离规范的应力;然后,应该直接在工具上进行加工以局部校正这些偏差,这在试验和维护时间上是昂贵的以随时间保持应力水平;

3.为了防止使用易碎的问题(例如在轿车玻璃窗的情况下对铺路石冲击的敏感性),轿车制造商要求残余拉伸应力显著低于8MPa;在简单的冷却腔室中在重力支架上对玻璃窗进行冷却不允许在整个周长上实现小于5MPa的值;

4.由于每种产品样式在包括冷却阶段在内的所有方法步骤中输运玻璃,所以对于每种产品样式需要大量的专用工具,这反映在提高的投资、维护和能耗成本上;每个重力支架都经过方法的所有温度循环并因此经受非常不同的温度,这在能量方面是昂贵的。



技术实现要素:

本发明的发明人进行了以下分析。上述问题2和3源于这样的事实:在冷却时玻璃窗在其边缘处由重力支架支撑,并且该支架尤其是在边缘处阻止玻璃的均匀冷却。实际上,由于支架比玻璃更慢地冷却并且支架与玻璃周缘的接触干扰了玻璃的冷却,所以玻璃边缘与支架的接触是有害的。这种现象是通过玻璃和支架之间的传导以及通过支架掩盖炉床之后的辐射所进行的热传递而发生。这导致高拉伸应力。

在本申请中,玻璃呈单片材形式或者更通常地呈多片材堆叠的形式,或甚至更通常地呈双片材堆叠的形式。为了简化本发明的描述,简单地说“玻璃”用于表示片材或片材堆叠。无论是单片材还是叠置多片材,玻璃都包括两个外部主面,这里称为第一主面和第二主面,重力弯曲通过玻璃在其朝向底部的第一主面上的支撑而在重力支架上实现。在堆叠的情况下,片材在整个弯曲和冷却过程中保持堆叠,以保证要组装的所有片材的相同成形。因此,在最终层压玻璃窗中的这些玻璃片材的结合在更好的条件下实现,从而导致质量更好的层压玻璃。

本发明涉及方法独立权利要求的方法。本发明还涉及装置独立权利要求的装置。可以借助根据本发明的装置实现根据本发明的方法。

本发明更具体地涉及一种制造弯曲玻璃的方法,其包括称为玻璃的玻璃片材或一叠玻璃片材的弯曲和冷却,该玻璃包括第一主面和第二主面,所述方法包括在重力支架上通过重力使玻璃弯曲,在玻璃弯曲过程中玻璃通过与其第一主面的周缘区域的接触而设置在重力支架上,所述周缘区域由自第一主面的边缘起50mm构成,然后当玻璃温度高于560℃时玻璃与重力支架分离,然后冷却玻璃,在玻璃冷却过程中其第一主面在称为临界温度范围的至少560℃的温度(称为上均匀温度)和至多500℃的温度(称为下均匀温度)之间在其周缘区域中没有任何接触。

在本申请的范围中,玻璃的第一主面的周缘区域在临界温度范围中没有接触,这意味着该周缘区域没有与固体的任何接触,也就是说仅与气态大气接触。在重力支架上弯曲期间,与重力支架的接触完全在周缘区域中,而不与周缘区域之外的玻璃接触。玻璃在温度超过560℃时与重力支架分离,可以理解的是,玻璃整体(周缘区域和中心区域)此时高于该温度。在分离时,第一主面的距离玻璃边缘远于50mm的区域(称为中心区域)的温度高于周缘区域的温度。玻璃的第一主面的中心区域,特别是玻璃的第一主面的距离边缘超过200mm且甚至通常距离边缘超过170mm,甚至通常距离边缘超过50mm的区域的温度,在周缘区域温度达到上均匀温度的时刻并优选地也在周缘区域达到下均匀温度的时刻且更通常地在与重力支架分离的时刻至少直至周缘区域达到上均匀温度甚至下均匀温度的时刻之间,至少等于并且通常大于周缘区域的温度。

上均匀温度和下均匀温度之间的温度间隔称为临界温度范围,并且从上均匀温度到达下均匀温度经过的时间称为临界冷却时间。优选地,上均匀温度为至少575℃。优选地,下均匀温度为至多490℃。

优选地,当玻璃在临界温度范围内冷却时,玻璃的第一主面自其边缘起60mm中没有任何接触并且优选地自边缘起70mm中没有任何接触。优选地,当玻璃在临界温度范围内冷却时,玻璃的第一主面在距边缘超过200mm的范围中没有接触并且优选地在距边缘超过170mm的范围中没有接触,并且优选地在距边缘超过150mm的范围中没有接触。因此,可以定义玻璃的第一主面的“接触带”,当玻璃处于临界温度范围时,玻璃优选地支撑在接触带中:

- 带的外部界限:距玻璃边缘至少50mm,且优选地至少60mm,且优选地至少70mm,

- 带的内部界限:距离玻璃边缘至多200mm,且优选地至多170mm,且优选地距离玻璃边缘至多150mm,

固体与玻璃的任何接触均不超出这些界限。该带的外部和内部界限平行于玻璃边缘。

甚至在距离边缘60mm或甚至70mm的范围中不存在任何固体与玻璃的第一主面的周缘区域的接触导致该区域的温度均匀化。对于均匀温度,理解的是玻璃的温度在该50mm的周缘区域上的变化不超过5℃,优选地不超过1℃,且优选地不超过0.6℃。在实践中,借助热摄像机在玻璃的第一主面上进行测量来验证玻璃的均匀温度。对于垂直于玻璃边缘的每一个截面实现这种均匀性,但是一个截面可以具有与另一截面不同的温度。第一主面的周缘区域在垂直于玻璃边缘的截面的所有交叉线上在临界温度范围内(在上均匀温度和下均匀温度之间)温度均匀。

在本发明的范围中所使用的玻璃是钠钙玻璃。其通常由浮法形成并且通常用于轿车应用。根据本发明,通过将玻璃与其最后的重力支架分离,然后使玻璃的周缘区域的温度均匀化并将玻璃冷却直至临界温度范围的末端同时保持温度的均匀性,可以改善对玻璃中产生的应力的控制。由于玻璃的第一主面通常位于交通工具上的外部位置处,所以玻璃的第一主面应该具有特定强度,特别是冲击强度。该第一主面(也被本领域技术人员称为“面1”)通常是凸面的(如果层压玻璃窗包括两片玻璃,则面4是位于交通工具内部的面)。因此,该面在弯曲期间以及在弯曲之后的临界冷却时间期间处于下方位置(以及相对于堆叠的外部位置)并与最后的重力支架接触。

在本申请的范围中,表述“专用支架”表示从下方支撑玻璃但不在玻璃的朝向下方的第一主面的周缘区域(距离该第一主面的边缘50mm)与玻璃接触的支架。以下将描述各种类型的专用支架。本申请范围中涉及冷却专用支架、初步专用支架、卸载专用支架。

根据本发明,玻璃的第一主面在温度大于上均匀温度的情况下与最后的重力支架分离,以便能够使该面的周缘区域温度均匀化。可以在临界温度范围的至少一部分中将玻璃在该同一面上放置在专用支架上,以继续冷却玻璃,同时保持周缘区域的温度均匀性。一旦该第一主面的温度在其周缘区域处是均匀的,则即使在临界温度范围内,玻璃也可以更快地冷却。

借助本发明,包括第一主面的玻璃片材中的最终玻璃边缘的压缩应力大于8MPa,甚至大于10MPa并且甚至可以达到20MPa,并且沿着玻璃的周缘更为均匀。此外,拉伸水平显著降低,小于5MPa且甚至小于4MPa,甚至小于3MPa。从压缩区域到拉伸区域的通道通常位于距边缘介于1和5mm之间的距离处。最大拉伸应力通常位于距边缘介于 5和40mm之间且更通常地介于15和40mm之间的距离处。

所获得的玻璃窗的机械坚固性可以借助维氏尖头(pointes Vickers)通过撞击玻璃窗的面1来评估。这种测试允许评估玻璃窗在安装在交通工具上时的抗铺路石强度。压头的冲击能量越高而没有玻璃开裂,则其坚固性越大。通过根据本发明的方法所获得的玻璃窗比在其制造时更为坚固,制造包括在其重力支架上进行冷却。这种改进的坚固性归功于降低的边缘拉伸水平。

此外,已在上文看到,首先决定玻璃窗的脆性的边缘拉伸应力是膜应力,其在玻璃片材表面的所有点M处等于该点处其厚度中的应力的平均值。因此,该平均值沿着节段“S”进行计算,该节段“S”在点M处垂直于玻璃片材并且贯穿该玻璃片材。而且,沿着节段S可以存在对应于相同拉伸应力值的不同应力剖面。在各种可能的应力剖面中,玻璃的第一主面处于压缩状态的剖面对机械强度最为有益。事实上,第一主面的处于压缩的表层用作保护层,其阻挡表面缺陷的传播并防止这些缺陷同时沿着厚度和平行于玻璃片材表面的方向转变成裂缝。相反,试图禁止的应力剖面是玻璃的第一主面处于拉伸状态的应力剖面。

在讨论应力产生机制时,已经提及的是,拉伸区域对应于玻璃延迟冷却的位置。还看到,根据现有技术,与重力支架接触的玻璃的冷却正好利于位于玻璃和重力支架之间的接触区域附近的区域中的冷却延迟。

因此,玻璃在其重力支架上的冷却有助于沿着位于玻璃内部且位于边缘附近的区域的平均冷却延迟(在玻璃外部片材的厚度中),但同时也在该同一周缘区域中,有助于玻璃的第一主面的冷却延迟,因此第一主面本身趋向于处于拉伸。因此,根据本发明所获得的玻璃的改善的坚固性也归因于全局更高的表面压缩水平。为了在玻璃的第一主面的周缘区域中实现温度均匀性,该周缘区域优选地在到达上均匀温度之前不与任何工具接触(也就是说仅与气体大气接触)足够的时间以获得均匀化。该温度均匀化时间通常为至少5秒,优选地至少6秒,甚至至少7秒。优选地,在该温度均匀化时间期间整个第一主面完全没有任何接触。借助于在下文中简称为上模的装配有裙部以及在第二主面和裙部之间抽吸空气的抽吸装置的上模,通过在玻璃的第二主面上进行抽吸而不与玻璃的第一主面接触发生任何接触来保持玻璃而获得这种均匀化,对该裙部的抽吸产生使玻璃保持抵靠该装置的力。例如在WO2011/144865的图3中示出了这种上模,裙部是其元件39。由裙部抽吸并在玻璃边缘附近循环的空气促进了玻璃的第一主面的周缘区域的温度的均匀化。上模优选采用框架的形式,该框架优选地覆盖有耐火纤维材料,以降低使玻璃的第二主面的表面留下痕迹的风险。该框架包括纤维材料在内可以具有介于3至20mm范围中的宽度。该上模与玻璃接触而不会延伸超出其边缘,以不干扰抽吸空气流。该上模可以与玻璃接触,使得上模的外边缘达到距玻璃边缘的距离介于3至20mm的范围中。

虽然不被推荐,但并未排除在高于上均匀温度的情况下将玻璃温度放置在专用支架上,同时保持玻璃的第一主面的周缘区域的温度均匀性。如果使用专用支架,则优选的是在低于上均匀温度的情况下将玻璃置于该支架上。玻璃可以由专用支架(或连续多个专用支架)承载,至少直到达到下均匀温度(临界冷却时间的末端)并且通常也直到比下均匀温度更低的温度。如果需要,玻璃可以在临界温度范围内所包括的温度和临界温度范围下的温度之间由多个专用支架连续地进行支撑。

根据本发明,玻璃的弯曲可以包括抵靠实心弯曲模的互补弯曲。这种互补弯曲随着重力支架上的弯曲而发生。这种互补弯曲尤其可以在下弯曲模具上实现,特别是通过抽吸,称为下抽吸模具。该下抽吸模具是装备有孔的实心模,通过该孔实现对玻璃的第一主面上的抽吸。该实心模至少与片材一样大,并因此达到片材的边缘。该实心模没有显著改变玻璃的第一主面的周缘区域的温度是否均匀的特性。这种下抽吸模具例如是WO2006072721的图2中所示的类型。

对于进行互补弯曲的情况而言,该互补弯曲在大于570℃且甚至大于580℃的温度下发生。互补弯曲温度通常低于重力弯曲温度。在这种互补弯曲之后,必须将玻璃与下抽吸模具分离并使得玻璃的第一主面的周缘区域在其未达到上均匀温度之前使玻璃下面的周缘均匀化所需的时间期间不发生接触。

在根据本发明的方法过程中,玻璃的第一主面(通常处于下方位置)与重力支架接触,之后可能与下抽吸模具接触,且之后与至少一个专用支架接触。

从重力支架过渡到下抽吸模具或直接过渡到专用支架可以有利地通过使用上抽吸装置来实现。从下抽吸模具过渡到专用支架也可有利地使用上抽吸装置来实现。

通常,上模通过玻璃的第二上面接管玻璃并将玻璃释放在无论是下抽吸模具还是专用支架的支架上,该支架置于玻璃下方并且能够从下方支撑玻璃。上模的抽吸装置在上模应该接管玻璃时触发并被停止以使其可以释放玻璃。应该通过上模卸载或装载玻璃的支架(重力支架、下抽吸模具、专用支架)通常可横向移动并且可以在上模下方通过以使得使用上模来转移玻璃成为可能。为了使这种转移成为可能,这些支架和/或上模以相对竖直移动进行驱动,使它们能够彼此靠近或彼此远离。在彼此靠近之后,上模可以接管玻璃或将玻璃释放到这些支架中的一个上。一旦这种转移完成,上模和支架就竖直远离,并且支架(根据转移的类型无论是否装载玻璃)侧向移动。然后可以根据待进行的转移将装载或不装载玻璃的另一个支架放置在上模下方。

如果上模将玻璃释放到下抽吸模具类型的支架上,则在启动下抽吸模具的抽吸时在上模和下抽吸模具之间的玻璃周缘处轻微按压玻璃,以便使玻璃的第一主面的周缘和下抽吸模具以及堆叠玻璃片材之间的可能不同的玻璃片材的周缘密封。下抽吸模具进行的抽吸然后立即作用在玻璃的下面上(无边缘泄漏),并且在堆叠的情况下,将真空传达至其所有片材。为了使该按压有效,下抽吸模具和将玻璃释放到该下抽吸模具上的上模必须具有互补形状。

上模有利地放置在保持于基本恒定温度的腔室中。根据本发明的装置可包括多个并置腔室,这些腔室在玻璃的路径上保持在不同且递减的温度下。玻璃路径上的第一腔室称为分离腔室并且包括负责将玻璃与其最后的重力支架分离并将该玻璃释放到专用支架或下抽吸模具上的上分离模。玻璃路径上的最后一个腔室被称为冷却腔室并且通常不包括任何上模。承载玻璃的称为冷却专用支架的专用支架可以进入该冷却腔室中并且玻璃可以借助于称为卸载支架的支架而从冷却腔室卸载,该卸载支架在玻璃下方通过并且上升以接管玻璃并且使玻璃从冷却腔室离开。尤其对于上分离模将玻璃释放到冷却专用支架之前的初步支架上的情况,该装置还可包括位于分离腔室和冷却腔室之间的转移腔室。该初步支架可以是下抽吸模具或不同于冷却专用支架并被称为初步专用支架的专用支架。转移腔室配备有上模,其作用是从初步支架卸载来自分离腔室的玻璃并将玻璃释放到冷却专用支架上。

因此,根据本发明的装置通常包括两个或三个腔室,这些腔室各自保持在基本恒定的温度下,但腔室的温度在玻璃路径上递减。在两个腔室的情况下,侧向可移动的冷却专用支架在两个腔室之间往来。冷却专用支架接纳分离腔室中的玻璃,然后进入冷却腔室中,在该冷却腔室中冷却专用支架卸载玻璃,然后空载地返回分离腔室以接纳后续玻璃,并依此类推。在三个腔室的情况下,侧向可移动的初步支架在分离腔室和转移腔室之间往来,该初步支架在该分离腔室中接纳玻璃并在该转移腔室中卸载玻璃,然后空载地返回分离腔室以接纳后续玻璃,并且依此类推。在此期间,侧向可移动的冷却专用支架在转移腔室和冷却腔室之间往来,该冷却专用支架在该转移腔室中接纳玻璃并在该冷却腔室中卸载玻璃,然后空载地返回转移腔室以接纳后续玻璃,并依此类推。在具有三个腔室的系统中,附加腔室的存在使得温度降低能够更加逐步地分级。

通过在两个并置的腔室之间往来,这些支架参与使玻璃逐渐地冷却,而不会使这些支架本身经受玻璃所经受的整个热循环。因此,这些支架始终保持热,这有助于节省能量,并且这些支架能够非常快速地从一个腔室过渡到另一个腔室。因此制造周期可以非常快。在两个腔室之间往来的这些支架往复承载一系列制造的所有玻璃。因此,这些玻璃将仅一次制造而成,这也有助于降低成本。

此外,重力支架的温度在进入弯曲炉时可能更高。实际上,由于这些支架在高于560℃的温度下卸载,所以这些支架可以相对较热地返回,特别是在炉子入口处于介于200和500℃之间的温度下而不会经受强烈冷却。使重力支架保持在高温下显著减少了加热它们所需的能量,而且此外,它们还在装载玻璃时用于加热玻璃。重力支架所走完的路径也得以缩短。所有这些因素都有助于降低成本。

各自装载有玻璃的重力支架可以在炉道中队列循环,以便根据玻璃的成分通常在590和750℃之间通过重力使玻璃弯曲。炉子的温度朝向末端降低,从而产生介于0.4和0.8℃/秒之间的缓慢冷却,直到玻璃的温度大体处于585℃附近。队列在上分离模下方通过,该上分离模从重力支架中的每个逐个接管玻璃。玻璃从其重力支架的分离在大于560℃下,优选地在大于575℃或甚至大于590℃的温度下实现。玻璃在到达上分离模下方的位置之前通过在炉道中过渡至玻璃的塑料形变温度而在其自身重量作用下下垂。承载弯曲玻璃的每个支架在上分离模下方停止。通过上分离模与处于上分离模下方位置处的重力支架的竖直相对运动,模充分地靠近玻璃以可以在启动对玻璃的抽吸之后接管该玻璃。然后,第一上模上升,使得可侧向移动的支架(专用支架或下抽吸模具类型)可位于第一上模下方。然后,该第一上模靠近该支架并且通过停止对玻璃的抽吸而将玻璃释放于支架上。

通常,玻璃经过整个临界温度范围,或者由至少一个专用支架支撑,或者借助配备有抽吸装置的至少一个上模由玻璃的第二主面保持,使得玻璃的第一主面的周缘区域从不与固体接触。

所使用的装置包括分离和转移装置,其能够将玻璃从重力支架分离并将玻璃放置在所谓的冷却专用支架上。分离和转移装置包括上分离模,该上分离模配备有抽吸装置,特别是裙部类型的抽吸装置,从而允许通过玻璃的第二主面将玻璃保持抵靠上分离模,所述上分离模能够接管玻璃从而将玻璃从重力支架卸载。抽吸用于使上分离模可以接管玻璃从而将玻璃从重力支架卸载,然后承载着玻璃远离重力支架移动。然后将玻璃保持其抵靠的上模定位在另一个支架上方,然后停止抽吸,使得上模可以将玻璃释放到另一个支架上。如已经说明的那样,该另一个支架可以直接是冷却专用支架或者可以是冷却专用支架之前的初步支架。该初步支架可以是下抽吸模具或与冷却专用支架不同并被称为初步专用支架的专用支架。上分离模通过玻璃的第二主面保持玻璃,特别是使玻璃的第一主面不与任何固体接触,这有利于玻璃的该第一主面在其周缘区域中的温度均匀化。

在下文中描述了一个实施例,其采用两个腔室以及在两个腔室之间往来的冷却专用支架。在该实施例中,分离和转移装置包括分离腔室,该分离腔室包括上分离模,该上分离模配备有裙部类型的抽吸装置,从而允许通过玻璃的第二主面使玻璃保持抵靠上分离模。重力支架可侧向移动并且能够定位在上分离模下方,重力支架和上分离模能够彼此靠近或彼此远离(通过其中一个或另一个或两个的移动),使得上分离模可以接管玻璃从而将玻璃从重力支架卸载,然后该上分离模可以通过与玻璃一起在分离腔室中上升而远离,冷却专用支架可以侧向移动并且能够定位在上分离模下方或远离该上分离模,冷却专用支架和上分离模能够彼此靠近或远离(通过其中一个或另一个或两个的移动),使得上分离模可以将玻璃释放到冷却专用支架上。承载玻璃的重力支架定位于上分离模下方,然后玻璃通过上分离模与重力支架分离,并由上分离模在低于分离时重力支架上玻璃的温度的温度下保持在分离腔室中,然后可以侧向移动并能够进入或离开分离腔室的冷却专用支架定位于玻璃下方并且上分离模将玻璃释放到该冷却专用支架上,然后承载玻璃的冷却专用支架离开分离腔室以继续冷却玻璃。

重力支架上的玻璃通过分离腔室下方。然后,上分离模和重力支架通过竖直相对运动而彼此靠近,并且上分离模接管玻璃从而将玻璃与重力支架分离并且使玻璃在分离腔室中上升足够高,使得空载的冷却专用支架可以通过玻璃下方。在由上分离模接管时,分离腔室的温度低于玻璃的温度。特别地,分离腔室的温度可以介于540和585℃之间。用于通过玻璃的第二主面将玻璃保持抵靠在上分离模上的抽吸有助于玻璃的第一主面的周缘区域的温度均匀化。因此,玻璃得以保持至少5秒,甚至至少6秒或者甚至至少7秒。然后,上分离模和冷却专用支架通过竖直相对运动彼此靠近,并且上分离模将玻璃释放到冷却专用支架上,然后上分离模和冷却专用支架再次分离。然后,冷却专用支架通过侧向移动将玻璃带入冷却腔室中,该冷却腔室的温度被带至低于分离腔室温度的温度并且尤其可以介于400和565℃之间。然后,上分离模可以接管后续的玻璃。然后,卸载支架进入冷却腔室,通过玻璃下方,然后升高从而接管玻璃并使玻璃从该腔室离开以继续冷却。在该变型中,玻璃的第一主面(处于下面位置)过渡至上均匀温度以下可以在冷却专用支架上实现,但优选地在玻璃保持抵靠上分离模时实现,然后将玻璃在临界温度范围中置于冷却专用支架上。在该支架上,玻璃可以相对快速地冷却,平均速率介于0.8至2.5℃/秒。如果卸载支架是专用支架类型的支架,则玻璃可以通过由卸载支架承载而离开冷却腔室,而玻璃的第一主面仍然处于临界温度范围中。有利地,卸载支架接管玻璃,而卸载支架处于介于520和540℃之间的温度下。

下面描述称为具有三个腔室的实施例,其中两个专用支架各自在其中两个腔室之间往来。根据该变型,分离和转移装置包括

- 分离腔室,其包括上分离模,该上分离模配备有尤其是裙部类型的抽吸装置,从而允许通过玻璃的第二主面使玻璃保持抵靠该上分离模,

- 转移腔室,其包括上转移模,该上转移模配备有尤其是裙部类型的抽吸装置,从而允许通过玻璃的第二主面使玻璃保持抵靠该上转移模,

- 初步专用支架,其能够支撑玻璃而不与玻璃的第一主面的周缘区域接触。

重力支架可以侧向移动并且能够定位在上分离模下方,重力支架和上分离模能够彼此靠近或彼此远离(通过其中一个或另一个或两者的移动),使得上分离模可以接管玻璃从而将玻璃从重力支架卸载,然后可以远离该重力支架,初步专用支架可以侧向移动并且能够进入分离腔室中以定位在上分离模下方,初步专用支架和上分离模能够彼此靠近或彼此远离,使得上分离模可以将玻璃释放到初步专用支架上,然后可以远离该初步专用支架,初步专用支架能够装载着玻璃从分离腔室离开,然后能够进入转移腔室(离开分离腔室和进入转移腔室在相同的侧向位移期间通常伴随发生)并定位在上转移模下方,初步专用支架和上转移模能够彼此靠近或彼此远离(通过其中一个或另一个或两者的移动),使得上转移模可以接管玻璃从而将玻璃从初步专用支架卸载,然后可以远离该初步专用支架,冷却专用支架可以侧向移动并且能够进入或离开转移腔室并且能够定位在上转移模下方或者远离该位置,冷却专用支架和上转移模能够彼此靠近或者彼此远离,使得上转移模可以将玻璃释放到冷却专用支架上。与前述情况相比,称为转移腔室的补充腔室位于分离腔室和冷却腔室之间,并且初步专用支架通过在分离腔室和转移腔室之间往来而先于冷却专用支架。

承载玻璃的重力支架位于上分离模下方,然后玻璃通过上分离模从重力支架分离并在处于低于分离时重力支架上玻璃温度的温度下的分离腔室中保持抵靠上分离模,然后可侧向移动并能够进入或离开分离腔室的初步专用支架定位在玻璃下方,然后上分离模将玻璃释放到该初步专用支架上,然后承载玻璃的初步专用支架离开分离腔室并进入配备有上转移模的转移腔室,转移腔室的温度低于分离腔室的温度,然后通过上转移模将玻璃从初步专用支架分离,然后能够支撑玻璃而不与玻璃的第一主面的周缘区域接触的专用支架(称为冷却专用支架)定位于玻璃下方,并且上转移模将玻璃释放在该冷却专用支架上,然后承载玻璃的冷却专用支架离开转移腔室以继续冷却玻璃。为了继续冷却玻璃,承载玻璃的冷却专用支架可以进入具有低于转移腔室温度的温度的冷却腔室中,冷却腔室可以处于介于350和520℃之间的温度下。

该方法的起始与前面的情况(前面的情况:两个腔室以及冷却专用支架)相同地开始直到通过上分离模释放玻璃,因为对此而言,上分离模和初步专用支架通过竖直相对运动而彼此靠近并且上分离模将玻璃释放到初步专用支架上然后上分离模和初步专用支架再次分离。然后,初步专用支架通过侧向移动将玻璃带至转移腔室中。然后,上分离模可以接管后续的玻璃。在转移腔室中,上转移模和初步专用支架通过竖直相对运动而彼此靠近,并且上转移模接管玻璃并上升以使得初步专用支架空载返回到分离腔室以便其接纳后续的玻璃。冷却专用支架(在该阶段为空载)定位于上转移模下方,然后冷却专用支架和上转移模彼此靠近,并且上转移模将玻璃释放到冷却专用支架上然后上升以使承载玻璃的冷却专用支架进入冷却腔室中。然后卸载支架进入冷却腔室中,在玻璃下方通过然后上升,从而接管玻璃并使玻璃从该腔室离开以继续冷却。在该变型中,玻璃的第一主面(处于下面位置)过渡至上均匀温度以下可以在玻璃处于初步专用支架上时在分离腔室中或在转移腔室中实现,或者可以在将玻璃保持抵靠上分离模时实现,然后将玻璃放置处于临界温度范围中的初步专用支架上。在该支架上以及在冷却专用支架上,玻璃可以相对快速地冷却,平均速率介于0.8至2.5℃/秒之间。周缘区域过渡至下均匀温度以下可以在冷却腔室中实现。如果卸载支架是专用支架类型的支架,则玻璃也可以通过由卸载支架承载而离开冷却腔室,而玻璃的第一主面仍处于临界温度范围中。三个腔室的存在允许稍微更加逐步地迭排(étager)温度。因此,分离腔室可以处于550-590℃的温度范围中,转移腔室可以处于500-560℃的温度范围中,并且冷却腔室可以处于350-520℃的温度范围中,可以理解的是冷却腔室的温度低于转移腔室的温度并且转移腔室的温度低于分离腔室的温度。在玻璃由上分离模接管时,分离腔室的温度低于玻璃的温度。从玻璃从重力支架的分离开始并且至少直到玻璃离开冷却腔室,玻璃的第一主面的周缘区域不与任何固体接触。

在下文中描述采用三个腔室的实施例,其具有往来下抽吸模具和往来专用支架。

该系统与前述系统基本相同,不同之处在于初步专用支架由作为初步支架的下抽吸模具所替代。在相对复杂的形状的情况下,该模具终止玻璃的弯曲。腔室的温度范围与前述情况基本相同。然而,在该变型中,玻璃的第一主面(处于下面位置)过渡至上均匀温度以下在下抽吸模具上发生弯曲之后实现,特别是当玻璃保持抵靠上转移模时。然后,将玻璃置于处于临界温度范围中的冷却专用支架上。

根据该变型,分离和转移装置包括

- 分离腔室,其包括上分离模,该上分离模配备有特别是裙部类型的抽吸装置,从而允许通过玻璃的第二主面使玻璃保持抵靠该上分离模,

- 转移腔室,其包括上转移模,该上转移模配备有特别是裙部类型的抽吸装置,从而允许通过玻璃的第二主面使玻璃保持抵靠该上转移模,

- 下抽吸弯曲模具,其能够通过对玻璃的第一主面的抽吸来弯曲玻璃,也称为下抽吸模具。

重力支架可侧向移动并且能够定位在上分离模下方,重力支架和上分离模能够彼此靠近或彼此远离,使得上分离模可以接管玻璃,从而将玻璃从重力支架卸载然后从重力支架远离,下抽吸模具可侧向移动并能够进入分离腔室以定位在上分离模下方,下抽吸模具和上分离模能够彼此靠近或彼此远离,使得上分离模可以将玻璃释放并按压在下抽吸模具上然后可以从下抽吸模具远离,下抽吸模具能够装载着玻璃从分离腔室离开,然后能够回到转移腔室中(离开分离腔室和进入转移腔室在同一侧向位移期间通常伴随发生)并定位在上转移模下方,下抽吸模具和上转移模能够彼此靠近或彼此远离(通过其中一个或另一个或两个的移动),使得上转移模可以接管玻璃从而将玻璃从下抽吸模具卸载然后可以从下抽吸模具远离,冷却专用支架可以侧向移动并且能够进入或离开转移腔室并定位于上转移模下方或者远离该位置,冷却专用支架和上转移模能够彼此靠近或彼此远离(通过其中一个或另一个或两者的移动),使得上转移模可以将玻璃释放到冷却专用支架上。

承载玻璃的重力支架定位于上分离模下方,然后通过上分离模将玻璃从重力支架分离并在低于分离时重力支架上玻璃温度的温度下将玻璃保持抵靠在分离腔室中,然后,定位在玻璃下方的下抽吸弯曲模具(也称为下抽吸模具)能够通过抽吸玻璃的第一主面使玻璃弯曲,可侧向移动并且能够进入或离开分离腔室,然后上分离模将玻璃释放到该下抽吸模具上,然后承载玻璃的下抽吸模具离开分离腔室并进入转移腔室,转移腔室的温度低于分离腔室的温度,玻璃在分离腔室和/或转移腔室中在下抽吸模具上弯曲,然后将玻璃通过上转移模将玻璃从下抽吸模具分离,然后将冷却专用支架定位在玻璃下方并且上转移模将玻璃释放到该冷却专用支架上,然后承载玻璃的冷却专用支架离开转移腔室以继续冷却玻璃。为了继续冷却玻璃,承载玻璃的冷却专用支架可以进入具有低于转移腔室温度的温度的冷却腔室中,冷却腔室可以处于介于350和520℃之间的温度下。

在本发明的上下文中,在临界温度范围的至少一部分中使用所谓的专用支架,而不与玻璃的第一主面的周缘区域接触。可以设想不同类型的专用支架。

根据实施例,专用支架通过仅在已经限定的“接触带”中触碰玻璃的多个接触区域而与玻璃的第一主面接触。因此,与玻璃接触的专用支架的支撑表面是不连续的。

优选地,每个接触区域在其表面上具有本领域技术人员熟知的耐火纤维材料,以降低通过工具使热玻璃产生印痕的风险。该纤维材料可以是纺织物或毛毡或针织物且尤其是“淬火针织物”,该淬火针织物通常用于在淬火过程中覆盖支撑玻璃窗的周缘环并具有很镂空的优点。该淬火针织物含有耐火纤维且具有高开孔率,这赋予其隔热性能。这种专用支架可包括4至300个接触区域。接触区域的数量越多,每个区域的接触面积越小。所有接触区域的面积之和可以占玻璃片材的处于下方位置的第一主面的面积的0.2%至5%。每个接触区域的接触面积可以介于50mm2至5500mm2的范围中且优选地介于500mm2至4000mm2。优选地,专用支架包括4至20个甚至6至20个各自具有相对较大面积的接触区域,即面积各自介于500mm2至4000mm2的范围中。

这种专用支架可以具有与其应该形成接触的玻璃的第一主面完美互补且固定的几何形状。这种支架例如可以具有锯齿状支撑线。

这种专用支架还可以具有连接到支撑元件的接触区域,这些支撑元件包括在玻璃由支架接纳时在玻璃的重量作用下使接触区域移动的移动装置,从而改变玻璃的接触区域的朝向和/或通过支架缓冲对玻璃的接纳。尤其是:

- 支撑元件可包括弹簧,该弹簧在由上模释放玻璃时缓冲对玻璃的接管;接触区域的位移可以沿着弹簧的轴线进行引导并且支撑元件仅具有缓冲功能;然而,弹簧可以不沿着弹簧轴线进行引导并且可以侧向移动,在这种情况下,接触区域自动地定向成与玻璃接触以更好地支撑玻璃。

- 支撑元件可包括多个部分,这些部分各自由接触区域终止,所述部分彼此连接并且可以围绕枢轴定向;这样,当一个部分的接触区域在与玻璃接触后降低时,同一支撑元件的另一部分通过围绕枢轴枢转而上升直至其与玻璃接触;因此,支撑元件的不同接触区域通过围绕其枢轴的玻璃重量平衡而自动定向;弹簧可以用于向上推动支撑元件的不同部分并且还用于缓冲对玻璃的接纳。

根据使用仅在已经定义的“接触带”中接触玻璃的专用支架的该实施例,装置的特征是上模可以在该专用支架的上方作用于玻璃(接管或放置玻璃),该上模具有用于玻璃的接触表面,其朝冷却专用支架的接触区域的外部突出超过30mm。

根据另一个实施例,专用支架是倾斜的周缘轨道:玻璃通过其侧面的下边缘(例如其侧面的下边)以悬臂方式设置在轨道上并且不与玻璃的下面接触;因此,认为玻璃得以从下方支撑而不接触玻璃的下面并处于周缘区域外部。该支架形成连续的支撑表面以与玻璃接触。

强制对流系统可以加速冷却腔室和/或可能的转移腔室中的冷却;这种对流系统可以连接至支架或安装在这些腔室中的一个腔室中。因此,对流冷却系统通常可以装设于冷却专用支架、初步专用支架、卸载专用支架上。对流冷却系统可以安装在转移腔室中、冷却腔室中和最终装置上,该最终装置负责将玻璃朝冷却区域运送。

玻璃在冷却腔室和最终卸载区域之间的行进可以以各种方式实现,其中玻璃得以凝固并被充分冷却以由操作者进行操纵并存储。特别地,卸载支架,特别是由机器人致动的卸载支架可以达到玻璃下方,上升以接管玻璃,然后使玻璃从冷却腔室离开。然后,卸载支架可将玻璃放置于传送器上从而将玻璃朝更冷的卸载区域运输。然后,机器人与同一卸载支架一起返回以接管冷却腔室中的后续玻璃。因此,该方法限于连接到机器人的单个卸载支架,这避免了支架与机器人的多个联接和拆离操作。考虑到当玻璃由卸载支架所接管时玻璃处于接近或高于下均匀温度的温度下,卸载支架有利地是“专用支架”类型的(称为“卸载专用支架”) 并具有与玻璃的第一主面的中心区域接触的多个接触区域。有利地,冷却专用支架和卸载专用支架两者均是设置有与玻璃的第一主面的中心区域接触的多个区域的类型。因此,它们两者都可以仅在玻璃的第一主面的同一表面带(称为“接触带”并已经在上文中定义)中接触。这可以通过这两个支架的接触区域是不连续的并且因此可以在将玻璃从冷却专用支架转移到卸载专用支架时彼此交错而实现,以两个梳子的分支的方式。实际上,由于在根据本发明的方法中,玻璃在中心区域比在周缘更热且因此在中心区域对产生印痕更敏感,所以优选的是避免在距离边缘超过200mm,优选地超过170mm,且优选地超过150mm的中心区域中接触玻璃。此外,这种“接触带”足够处于周缘,以便很好地保持玻璃的外形,而不会使周缘区域塌陷。根据该实施例,卸载支架和冷却专用支架两者均包括支撑元件,这些支撑元件包括接触区域,这些接触区域仅在外部界限和内部界限之间的接触带中接触玻璃,带的外部界限距离玻璃的边缘至少50mm且优选地至少60mm且优选地至少70mm,带的内部界限距离边缘至多200mm且优选地至多170mm且优选地至多150mm。在将玻璃装载到卸载支架上时,卸载支架和冷却专用支架的接触区域至少部分地插入接触带中。因此,冷却专用支架和卸载支架的接触区域都可以仅在基本平行于玻璃边缘的接触带中与玻璃接触,所述接触带的宽度至多150mm或者甚至至多100mm或者甚至至多80mm,卸载支架和冷却专用支架的接触区域在将玻璃装载到卸载支架上时至少部分地插入接触带中。特别地,在转移玻璃时,从上方观看并在水平面中的正交投影中,优选地存在冷却支架的至少一个支撑元件,其与卸载支架的一对相邻支撑元件的两个接触区域的外部边缘相切的直线交叉,该交叉发生在卸载支架的两个相邻支撑元件之间。这种情况通常出现于冷却支架的至少2个不同的支撑元件,或者甚至是冷却支架的至少3个,或甚至至少4个,或甚至至少5个,或甚至至少6个不同的支撑元件。该特性反映了这样的事实:在玻璃转移时,两个支架的接触区域插入在平行于玻璃边缘的窄接触带中。交叉可以涉及冷却支架的接触区域或冷却支架的支撑元件在接触区域和冷却支架的底盘之间的任何部分。

在玻璃转移时,从上方看并且在水平面中的正交投影中,可以存在两个支架中的称为第一支架的一个支架(冷却支架或卸载支架)的至少一对相邻支撑元件,使得穿过其接触区域的中心的直线线段与另一个支架的支撑元件,特别是其接触区域交叉,该交叉发生在第一支架的两个相邻支撑元件(形成一对)之间。这种情况可能出现于一个支架中不同的至少2对,或甚至至少3对,或甚至至少4对,或甚至至少5对支撑元件,理解到,支撑元件可以属于不同的两对。该特性还反映了这样的事实:两个支架的接触区域在玻璃转移时插入在平行于玻璃边缘的窄接触带中。交叉可以涉及另一个支架的接触区域或另一支架的支撑元件的任何部分。从上方看,接触区域的中心是接触区域在水平平面上的正交投影的重心。该重心也是该区域投影的几何中心或质量中心且可以称为“质心”或“几何中心”。这是区域投影的表面上的对应于相同形状、厚度无限薄且均匀密度的物体的重心的点。

在根据本发明的方法中,通常,玻璃的总体冷却速率仅在使玻璃从重力支架分离和使玻璃离开冷却腔室之间总体升高。在分离腔室中,玻璃的平均冷却速率通常介于每秒0.5至1.2℃之间。在冷却腔室中,玻璃的平均冷却速率通常介于每秒0.8至2.5℃之间。在可能存在的转移腔室中,玻璃的平均冷却速率通常介于每秒0.8和2.5℃之间。

腔室(分离腔室、转移腔室或冷却腔室)中的平均冷却速率是按照玻璃进入腔室的时刻以及玻璃离开腔室的时刻之间的玻璃温度差除以在腔室中逗留的时间来计算的。

一旦玻璃离开冷却腔室,玻璃冷却得更快,其速率通常介于每秒2至5℃之间至少直到玻璃已达到400℃的温度。

在根据本发明的方法中,循环时间通常介于10到60秒之间,循环时间是两块玻璃过渡至该方法的同一时刻和位置之间所经过的持续时间。

本发明允许制造弯曲的玻璃片材,其最大拉伸应力小于4MPa且甚至小于3MPa,并且其边缘压缩应力大于8MPa。从压缩区域到拉伸区域的通道通常位于距边缘介于1至5mm之间的距离处。最大拉伸应力通常位于距边缘介于5至40毫米,特别是介于15至40毫米之间的距离处。该片材是在经历了根据本发明的方法的片材堆叠中处于下方位置处的片材。在该堆叠中的下方位置(第一主面)处,该片材的面通常是凸形的。该片材可以放置在层压玻璃窗中,在根据本发明的方法中处于下方位置的面形成玻璃窗的面1。因此,该面1位于玻璃窗的凸形侧。

本发明涉及实现组合两个玻璃片材的层压玻璃窗,其中一个玻璃片材的厚度介于1.4至3.15mm的范围中并且另一玻璃片材的厚度介于0.5至3.15mm的范围中。对于片材具有不同厚度的情况,层压玻璃窗的面1是最厚的片材的面。

可以在弯曲之前使每个玻璃片材覆盖抗太阳(低e)类型、导电类型或通常涂覆于轿车的玻璃窗的其它类型的一层或多层珐琅质或一层或多层薄层。

根据本发明实现的弯曲玻璃更具体地涉及道路车辆的挡风玻璃或天窗类型的玻璃窗,特别是层压玻璃窗。玻璃窗主面中的一个的面积通常大于0.5m2,尤其是0.5至4 m2。通常,在玻璃的中心区域中,可以放置直径至少为100mm,且甚至至少为200mm,且甚至至少为300mm的虚拟圆,该虚拟环的所有点距离玻璃的所有边缘均超过200mm,这表征了玻璃的某个大小(grandeur)。玻璃通常具有四个边缘(也称为带),两个相反边缘之间的距离通常大于500mm,且更通常大于600mm,且更通常大于900mm。

具体实施方式

图1至图6示出了根据本发明的处于彼此前后接续的处理玻璃的不同阶段的装置。在此玻璃仅通过重力弯曲。在图1中,玻璃从右向左运送并通过重力弯曲。该装置包括重力支架31的队列30,这些重力支架31各自承载玻璃32。该队列在装置的下部层级34处在达到玻璃的塑性形变温度的炉道中循环。在运送该队列的过程中,玻璃在其重量的作用下下垂以最终贴合处于玻璃的第一主面的周缘下方的重力支架31的轨道。承载玻璃的每个支架到达上模33下方,该上模33可竖直移动并且能够从上部层级35过渡至下部层级34且反之亦然。该上模33在分离腔室36中,该分离腔室的气氛处于介于540和580℃之间的温度下。该上模33仅在玻璃的第二主面的周缘处与玻璃接触。该上模33的接触轨道具有与重力支架31的形状互补的形状。上模33可以借助围绕其的裙部46通过抽吸接管处于下部层级34处的玻璃。冷却专用支架37位于上部层级35处,该冷却专用支架37可侧向移动并且在腔室36中的上模33下方的位置处和达到介于400和565℃之间的温度下的冷却腔室38之间往来。链条系统47允许使冷却专用支架在腔室36和38之间侧向移动。门39设置在承载冷却专用支架的结构上并且因此可以与该冷却专用支架一起移动。因此,当冷却专用支架位于腔室38中时,该门闭合腔室36和38之间的隔板。当冷却专用支架位于腔室36中时,该门在附图中抵靠腔室36的右隔板。如果不与支架37设置在一起,则可竖直移动的门可以安装在分离腔室36和38的壁上并配备有滑槽和升降系统,以实现腔室36和38之间所需的隔离功能。玻璃可以通过由机器人41的臂42承载的卸载支架40而从专用支架37卸载。为此,卸载支架40接合在仍然由专用支架37承载的玻璃下方,上升并在其上升过程中接管玻璃,然后承载玻璃从腔室38离开。然后,机器人41朝负责接管玻璃的最终装置49驱动承载玻璃的卸载支架40,以将玻璃朝冷却区域运送,从而允许卸载和存储玻璃。冷却专用支架37是图20a)中标记为401的类型。卸载支架40是图20b)中标记为400的类型。在图1中,玻璃32到达上模33下方,则标志(marquer)队列停止。机器人先前已经将玻璃51卸载到最终装置上,并且更具体地卸载到可竖直移动的四个支柱52上。传送器53在支柱52之间循环。该传送器在支柱52下降时驱动可以接纳玻璃的支撑元件54(例如吸盘)。然后玻璃搁置在支撑元件54上并由传送器53朝冷却区域驱动,在冷却区域中玻璃被卸载然后被存储。在其它附图图2至图6中未复述装置49以简化图示。图2表示图1之后的阶段。在图2中,上模33下降直到玻璃32以接管玻璃。在此期间,机器人41在冷却专用支架37下方接合其卸载支架40,然后上升以接管先前的玻璃29。模33与玻璃32一起上升,然后空载的冷却专用支架37从腔室38过渡至腔室36。上模33下降、将玻璃32释放到冷却专用支架37上并上升(图3)。同时,重力支架31的队列30已朝左前进一步,并因此将后续玻璃45带到上模33下方。在那期间,先前玻璃29已经离开腔室38并且已由机器人41放置在传送器49上以使玻璃继续冷却。承载玻璃32的支架37然后过渡至腔室38。平行地,另一个玻璃45由下降到下部层级34处的重力支架30的队列的上模33所接管。门44升高并且机器人41在冷却专用支架37下方接合卸载支架40(图4)。机器人使卸载支架40升起以使该卸载支架40接管玻璃32。平行地,上模33使玻璃45与其一起在腔室36中上升(图5)。然后,机器人使承载玻璃32的支架40从腔室38离开,然后门44再次下降。平行地,冷却专用支架37已从腔室38过渡到腔室36,并且已使模33降低以将玻璃45释放到支架37上(图6)。然后机器人将玻璃32放置在装置49上,然后装置49将玻璃32朝最终冷却区域驱动。然后玻璃45经历与玻璃32所经历相同的处理。一旦将玻璃从弯曲支架31分离,则玻璃的第一主面的周缘区域的温度均匀化就开始。然后,玻璃的第一主面的周缘区域在玻璃由上模33所保持时完全没有发生任何接触,然后由冷却专用支架37且随后由卸载支架40支撑。

图7至13示出了根据本发明的处于彼此前后接续的处理玻璃的不同阶段的方法和装置。与图1至图6中的前述装置相比,玻璃在重力支架上通过重力弯曲和被放置在冷却专用支架上之间经受通过抽吸而弯曲的步骤。在下文中描述了玻璃在该变型的范围中所经历的过程。

该装置包括各自承载玻璃的重力支架131的队列130。该队列在装置的下部层级134在达到玻璃的塑性形变温度的炉道中循环。在队列的运送期间(图中从右到左),玻璃在其重量作用下下垂以最终贴合处于玻璃的第一主面的周缘下方的重力支架131的接触轨道。每个支架最终到达上模233下方,该上模233可竖直移动并且能够从上部层级135过渡到下部层级134且反之亦然。该上模233位于腔室236中,该腔室236的气氛处于介于550和590℃之间的温度下。该上模233的接触轨道具有与抽吸模具200的形状互补的形状。上模233可以借助围绕其的裙部240通过抽吸来接管处于下部层级134处的玻璃。下抽吸模具200处于上部层级135,该下抽吸模具200与玻璃接触的接触面201是实心的并且包括孔口,以便将真空传递到玻璃的处于下方位置的第一主面。该模具200在腔室236中的上模233下方的位置和达到介于500和560℃之间温度的并置腔室136之间往来。该腔室136包含上模133,该上模133可竖直移动并且能够借助裙部241接管玻璃。在上部层级135处还具有冷却专用支架137,该冷却专用支架137可侧向移动并且在腔室136中的上模133下方的位置和温度处于350和520℃之间的冷却腔室138中的位置之间往来。门139设置在承载冷却专用支架137的结构上并因此可以与冷却专用支架137一起移动。因此,当冷却专用支架位于腔室138中时,该门闭合腔室136和138之间的隔板。当冷却专用支架137位于腔室136中时,该门闭合腔室136和236之间的隔板。门239设置在承载下抽吸模具200的结构上并因此可以与下抽吸模具200一起移动。因此,当下抽吸模具200位于腔室136中时,该门239闭合腔室136和236之间的隔板。支架137和模具200同时平移移动,就好像它们之间构成一体而不会改变将它们分离的距离。通过由机器人141的臂142维持的卸载支架140将玻璃从冷却专用支架137卸载。冷却专用支架137是图20a)中标记为401的类型。卸载支架140是图20b)中标记为400的类型。

在图7中,玻璃132到达上模233下方,则标志队列130停止。上模233下降到玻璃132以接管玻璃132(图8)。该上模与玻璃一起上升,然后下抽吸模具200空载地(没有玻璃)从腔室136过渡到腔室236,同样冷却专用支架137空载地从腔室138过渡到腔室136(图9)。上模233与玻璃一起下降,然后轻轻地按压玻璃的周缘,以便一方面使玻璃和模具200之间的玻璃周缘密封且另一方面使堆叠的不同片材之间的玻璃周缘密封。在该按压的同时,停止对装置233的裙部的抽吸。触发对下抽吸模具的抽吸,而该轻轻按压已经开始。玻璃因此在下抽吸模具上弯曲并且由于施加在周缘的压力,堆叠的所有片材同时经受弯曲,真空从一个片材传递到另一个片材。模233再次上升,同时将玻璃留在模具200上。承载玻璃132的模具200过渡至腔室136中位于上模133下方。当弯曲完成时,停止由模具200所施加的抽吸,这通常在上模233尚未升高之前发生于腔室236中。在此期间,重力支架131的队列130朝左前进一步,因此将玻璃145带至上模233下方。上模133下降(图10)以接管玻璃132并与玻璃132一起上升。平行地,上模233也下降以接管后续的玻璃145。支架137空载地从腔室138过渡至腔室136,并且模具200同时从腔室136过渡到腔室236。如已经针对玻璃132所描述的(不再进一步描述与对玻璃132进行的处理相同的对玻璃145进行的处理),上模133将玻璃132释放到冷却专用支架137上,并且上模233下降以将玻璃145压靠模具200(图11)。承载玻璃132的支架137过渡至腔室138中。门144升高并且机器人141在冷却专用支架137下方接合卸载支架140(图12)。然后机器人使卸载支架140上升以使卸载支架140接管玻璃132。然后,机器人使承载玻璃132的卸载支架140从腔室138离开并且门144再次下降。然后,机器人将玻璃132放置在与已经针对图1至图6描述的最终装置相同的最终装置49上以继续冷却(图13)。

图14示出了与图7至图13的装置相同的装置,不同之处在于下抽吸模具由初步专用支架603所代替。该装置的不同元件的从重力支架601直到最终装置49的位移与图7至图13中的位移相同。然而此处,玻璃在分离腔室600下方的重力支架601上达到其最终形状。与图7至图13的系统相比的另一个不同之处在于玻璃不在模602和初步专用支架603之间在周缘处轻轻按压。玻璃通过模602简单地释放到支架603上。

图15示出了玻璃片材1的边缘处在远离边缘2朝片材中心的方向上的应力的演变,对应于a)根据现有技术常规获得的片材和b)根据本发明获得的片材。待计量距边缘的距离由横坐标轴表示,并且玻璃中的应力由纵坐标轴表示。横坐标轴下方的应力是压缩应力。横坐标轴上方的那些应力是拉伸应力。根据现有技术(a),拉伸应力通常超过5MPa,这是高的。根据本发明,与情况a)相比,最大拉伸应力可以仅为3MPa,这对于片材的机械强度非常有利。

图16表示弯曲的玻璃片材的下面。虚线25位于距片材边缘50mm处并指示周缘区域的结束。线28表示用于专用支架的接触区域的接触带的外部界限。该外部界限可以与线25重合,或者优选地距离边缘至少60mm甚至70mm。线26表示用于专用支架的接触区域的接触带的内部界限。玻璃边缘和线25之间的阴影区域27是周缘区域。平面P是垂直于玻璃边缘和片材的虚拟平面。平面P与下面的交叉限定了节段S。根据本发明,使该节段自片材的边缘起的50mm上的温度均匀化。在临界温度范围中与玻璃接触的专用支架优选地接触区域161中的玻璃并且不与区域161以外的玻璃接触。

图17表示呈框架形状的上模160、玻璃162以及在中心区域(周缘区域的内部界限的内部)与玻璃接触类型的专用支架163的相应位置。这种情况可以发生在上模最初在专用支架上接管玻璃或上模将玻璃释放到专用支架上时。在裙部164和上模160之间实施抽吸之后,实现对玻璃的接管。上模160与玻璃的第二主面接触,使得上模160的外部边缘164到达距玻璃边缘处于3至20mm范围中的距离d1处。距离d2对应于周缘区域。距离d3是专用支架163的接触区域的外部边缘与玻璃边缘之间的距离。上模的外边缘和专用支架的接触区域的外部边缘之间的距离是d3-d1,其大于30mm。

图18示出了能够接纳玻璃(在此为彼此上下堆叠的两片玻璃片材11和12)的冷却专用支架10,其中不存在与朝向下方的第一主面19的周缘区域的接触。该支架通过弯曲向玻璃提供与接纳玻璃的支架的形状互补的形状。该支架包括多个对齐的锯齿部13。每个锯齿部的上面14用于在玻璃的中心区域中的“接触带”中接纳玻璃的第一主面19。为了缓冲工具与热玻璃的接触,每个锯齿状物13都覆盖有本领域技术人员熟知的由耐火纤维制成的纤维材料15。由锯齿部的上面形成的接触区域(由图中的阴影区域17表示)在距离玻璃边缘16大于50mm的距离d处与玻璃接触并且适用于整个玻璃周缘。该支架10是框架,该框架的一侧包括通道18以允许卸载支架的臂通过以从下方接管玻璃。

图19表示承载两片玻璃片材堆叠的周缘轨道类型的冷却专用支架301。玻璃300通过其侧面的下边132而以悬臂方式搁置在周缘轨道上。因此,玻璃在其第一主面133的周缘区域中不与支架接触,从而允许产生和保持根据本发明的均匀化。

图20示出了卸载支架如何在玻璃由冷却专用支架401所承载时接管玻璃。用于挡风玻璃的该玻璃包括四个带。在a)中,从侧面观察到具有支撑元件411的空载冷却专用支架401。该冷却专用支架401的底盘410设置有自由空间413,其允许卸载支架400在玻璃(a中未示出)下方穿入底盘410的内部处于玻璃(a中未示出)下方。图20b至图20d顺序示出了玻璃407从冷却专用支架401过渡到卸载支架400。在b)中,空载卸载支架400由致动臂406的机器人(未示出)操纵。该卸载支架400靠近承载玻璃407的冷却专用支架401载体。卸载支架包括承载多个支撑元件403的底盘402。这些支撑元件403通过端部404连接到底盘402并且在支撑元件支持原件403的另一端部405处具有接触区域以与玻璃接触。从上面看,支撑元件403在从端部404到端部405的方向上指向底盘402的外部。在b)中,冷却专用支架401通过多个支撑元件408承载玻璃407。该冷却专用支架401包括底盘410以及多个支撑元件408。这些支撑元件408通过端部409连接到底盘410,并且在支撑元件408的另一端部411处具有接触区域以与玻璃接触。从上面看,支撑元件408在从端部409到端部411的方向上指向底盘410的内部。底盘401包括通道412以允许支架400上升(参见阶段c))而没有阻挡。在c)中,卸载支架400已经放置在玻璃下方而尚未接触玻璃。在d)中,由机器人致动的卸载支架400已经上升并且已经接管玻璃407,使得冷却专用支架401处于其卸载状态。借助底盘401中使让卸载支架400的臂406通过的通道412,并且借助于支撑元件403和408从上方看是交错的事实,使得该卸载是可能的,其中支撑元件403朝向外部延伸而支撑元件408朝向内部延伸。因此,当支架400上升时,一方面支撑元件403且另一方面支撑元件408以两个梳子的分支的方式交错。因此,如上所述,两个支架400和401的接触区域都可以在相同的“接触带”(介于距玻璃边缘50或甚至60或甚至70mm和距玻璃边缘200或甚至170mm或甚至150mm之间)中与玻璃接触而没有在该带以外接触玻璃。支撑元件403和408优选地具有适合于其所接收纳的玻璃形状的接触区域,也就是说支撑元件403和408的接触区域朝向玻璃定向并且因此基本上平行于所接收纳的玻璃的区域。此外,这些支撑元件可以包括弹簧以在接管玻璃时缓冲对玻璃的接收纳。在图20e)中,在将玻璃407从冷却专用支架转移到卸载专用支架时,从上方且在水平面的正交投影中看到两个支架。看到两个支架405和411的接触区域都进入线26(接触带的距边缘距离dy处的内部界限,dy至多为200或甚至至多为170mm或者甚至至多为150mm)和线28(接触带的距离边缘距离dx处的外部界限,dx至少为50或甚至至少60或甚至至少70mm)之间的“接触带”。因此,该接触带的宽度至多为150mm(200-50 = 150)或甚至至多为100mm(170-70 = 100)或者至多80mm(150-70 = 80)。此外,卸载支架和冷却专用支架的接触区域至少部分地在接触带中交错。在将玻璃从一个支架转移到另一个支架时,支架的至少一个接触区域紧邻另一个支架的两个接触区域。可以看出,在转移玻璃时,与卸载支架的两个相邻支撑元件的两个接触区域415和416的外部边缘相切的直线414与冷却支架的支撑元件417交叉。这种情况发生在存在于冷却支架的多个支撑元件。还可以看出,经过卸载支架的两个相邻支撑元件的接触区域415和416的中心418和419的直线段与冷却支架的支撑元件417交叉。这种情况存在于冷却支架的多个支撑元件。这反映了这样的事实:即两个支架的接触区域在平行于玻璃边缘的窄带中交错。当dy等于200mm时,可以看出,玻璃的位于线26内部的中心区域(玻璃的距离边缘远于200mm的区域)可以容易地包含直径为100mm甚至200mm甚至更大(例如直径500毫米或甚至1000毫米)的虚拟圆,而不接触线26。该特性反映了玻璃主面的大小。

图21示出了卸载专用支架750如何可以接管最初由轨道类型的冷却专用支架751所支撑的玻璃(未示出)。由于该轨道包括允许连接到卸载支架750的臂753通过臂的竖直运动而通过的通道752,所以该轨道从上方看形成中断框架。因此,支架750到达下方、上升、接管最初由支架751所支撑的玻璃并且可以将玻璃朝后续步骤带动。支架750通过支撑元件754承载玻璃。

图22和23示出了可以配备于冷却专用支架或卸载支架的支撑元件。在图22a)中,支撑元件500在其中一个端部中的一个处包括底座501,该底座501配备有允许将支撑元件500固定至底盘上的孔口。另一端部包括待利用纤维材料508进行装覆的接触区域502以与玻璃形成接触。镂空纤维材料508通过凸耳503保持在元件的表面上。接触区域502可沿着与其垂直的方向平移移动,并且其朝下方的运动伴随着对弹簧504的压缩。因此,通过接触区域502对玻璃的接收纳由弹簧504所缓冲。在图22b)中,可以看到除了弹簧504已被提起以及包括底座501的部分以外与图22a)中相同的支撑元件。在该图b)中,可以看到钵件(coupelle)505能够接纳弹簧504。还可以看到,杆506在管道507中被引导,使得接触区域502仅可以沿着对应于引导管道507的轴线的方向位移。图c)示出了支撑元件,其接触区域装配有针织类型的镂空耐火纤维材料508以与玻璃形成接触。

图23示出了另一个支撑元件,其配备有由凸耳602围绕的接触区域601,从而允许将镂空耐火材料(未示出)保持在接触区域的表面上。与图22中的元件相比,不存在保证接触区域保持其定向的引导件。这种引导件的缺失赋予接触区域额外的自由度,该接触区域不仅可以平行于弹簧604的轴线位移(沿着箭头603移动),而且还可以转动使得垂直于接触区域的垂线从弹簧604的轴线分开(沿着箭头605或606移动)。当这种元件接纳玻璃时,这种可以定向的能力被利用,该玻璃的表面的局部定向不正好对应于接触区域的局部定向。在这种情况下,在玻璃的重量的作用下,接触区域601自动定向以使玻璃表面准确地定向。由于相同的支架可以适应不同形状的玻璃,因此这种行为赋予包括这种支撑元件的支架更通用的特征。

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