在通过浮法制造玻璃的装置的横向中具有楔形的玻璃的制造的制作方法

文档序号:18871476发布日期:2019-10-14 19:39阅读:258来源:国知局
在通过浮法制造玻璃的装置的横向中具有楔形的玻璃的制造的制作方法
在包括专利文献us2016/0291324a1的现有技术中,描述了一种已知的hud系统。在这种背景下,已知具有平行面的普通挡风玻璃在用作反射器时引起重影的第一个问题。具体地说,如图1所示,由hud源发出的光线,其由挡风玻璃的内表面和外表面反射,被观察者看作是两个相对于彼此偏移的两个图像。众所周知,使用具有楔形部分的挡风玻璃可以避免这该第一个问题,该楔形部分使挡风玻璃的两个反射表面形成一个角度,使得两个反射图像在驾驶员的眼睛中重叠。因此,不仅获得了相对清晰的反射图像,而且还增加了图像的清晰度。另外,在透射中存在重影的第二个问题。如图2所示,由光源3a发出的光照射到弯曲的窗玻璃1a上,并根据从空气到玻璃和从玻璃到空气的已知折射定律折射,然后到达观察者的眼睛2a。该光束由实线p表示。从观察者的角度来看,光源3a看起来位于位置3a'。这由光束p'表示。然而,除了被称为主光束的光束p之外,光束以上述方式在第二气体/空气边界处仅仅部分地被折射。因此,较小的部分从第二边界反射并且在光束然后经过第二边界并到达观察者的眼睛2a之前再次从第一边界反射。该光束称为“次光束”,由虚线s表示。从观察者的角度来看,光源3a似乎也位于位置3a”。由主光束p'和次光束s侧接的角度η是所谓的“重影像角”。为了解决透射中的重影图像的问题,可以规定在两个限制层之间提供楔角,假设这两个限制层基本上是平行的,该角度根据窗玻璃的曲率半径和光束的入射角使用以下等式进行计算:其中η是重影像角,n是玻璃的折射率,d是玻璃的厚度,r是在入射光束位置的玻璃的曲率半径,φ是角度光束相对于窗玻璃切线的垂线的入射角。在平面窗玻璃的情况下,重影图像角η是由玻璃表面形成的楔角δ的函数,根据下面的公式:。因此,通过组合上述公式,去除重影图像所需的楔角δ遵循以下等式:。众所周知,如专利文献wo2017090561a1中所述,某些楔形玻璃允许满足这些技术规范。在本说明书中,术语“楔形玻璃”应理解为是指具有楔形部分(sectioncunéiforme)的玻璃片材,即也称为锥形部分的玻璃片材。这种玻璃在英语中也被称为“wedgeglass”。为了制造这种楔形玻璃,在现有技术中,特别是从专利文献wo2016117650a1中已知,实施浮法,其中玻璃片材通过将玻璃带漂浮在熔融金属浴上来获得。更准确地说,如在图3和图4中所示,玻璃带8以恒定速度(称为退火炉速度(vitessed’étenderie)v)从该浴3的上游侧(在这里熔融玻璃是浇注到熔融金属7上)沿纵向移动方向l传动到达该浴的下游侧4(在这里玻璃带8离开浴3)。纵向移动方向(或作业线方向(directindelignage))表示玻璃在浴上的流动方向,所述方向平行于浴的轴线和玻璃带的轴线。所谓的横向或垂直方向垂直于该纵向方向从浴的一个侧边缘延伸到另一个。玻璃带8由设置在浴1下游的提取辊9传动,并且另外通过位于浴1两侧的多对侧轮10横向和/或轴向拉伸,侧轮与玻璃带8的上表面接触。因此,形成所述对的每对的两个侧轮10沿着横向轴线定位在该浴的相对边缘上,彼此直接相对。这种侧轮和/或由后者形成的对也称为顶辊。这些侧轮通常是带齿的,由钢制成,并且相对于玻璃带的纵向移动方向略微倾斜地定位。提取辊的圆周速度对应于在退火炉中玻璃带的纵向移动速度,即在槽下游专用于退火和冷却玻璃带的区域中,因此称为“退火炉速度”,也称为“线速度”。在提取辊和侧轮的共同作用下,玻璃在纵向和/或横向上被拉伸和变薄,或者相反地增厚,从6mm的平衡厚度到选定的厚度。在离开浴1时,玻璃带8被传送到切割台(未示出),在该切割台中玻璃片材1从玻璃带8上切下并堆叠。为了使玻璃带8具有其楔形形状,已知使侧轮10的旋转圆周速度在作业线方向(directindelignage)上变化越来越大。然而,现有技术中没有任何内容允许对制造玻璃的方法进行调整,以便以令人满意的产率生产满足给定技术规格的楔形玻璃片材。特别地,需要确定当应用时引起制造玻璃片材的参数,该玻璃片材一方面包括锥形部分,其锥形部分的平均角度值在用于形成hud的区域中在0.25和0.7mrad之间,在同一区域内角度变化小于0.14mrad,另一方面,在横向方向上具有令人满意的扩展。在本说明书中,这种“扩展”的概念直接涉及在玻璃带在垂直于纵向方向的横向方向上在熔融金属浴上扩展的能力。在英语中称为“spread”。本发明满足了这种需要。更具体地,在至少一个实施方案中,所提出的技术涉及通过将玻璃带漂浮在熔融金属浴上,优选熔融锡浴中来制造楔形玻璃的方法,其中玻璃带以恒定速度(称为退火炉速度v)从浴的上游侧(在这里熔融玻璃浇注到熔融金属上)到浴的下游侧(在这里玻璃带离开该浴)的纵向移动方向传动,所述玻璃带通过放置在该浴下游的提取辊进行传动,所述玻璃带另外通过位于浴的两侧与玻璃带上表面接触的多对侧向横向和/或轴向进行拉伸,该方法特征在于,该浴的最上游的侧轮对(称为第一对)的比转速r1/v,即其圆周速度r1与退火炉速度v的比值,小于7%,优选低于6%,优选低于5.7%,对于在第一对位置处的粘度水平为1.1e5pa.s(1.1×105pa.s)至6.4e2pa.s时。因此,本发明基于一种新颖的和创造性的概念,该概念包括根据退火炉速度来校准用于形成“浮法”类型玻璃的腔室的第一对侧轮的圆周速度。令人惊讶的是,本发明人特别观察到,将第一对的比速度r1/v保持在低于7%的值允许增大玻璃带在用于形成玻璃的腔室中的扩展,同时可以获得包括锥形部分(sectionenfuseau)的玻璃片材,该锥形部分的平均角度值在用于形成hud的区域中介于0.25和0.7mrad之间,在相同区域中的角度变化小于0.14mrad。在本说明书中,圆周速度rx对应于车轮在其最大半径点处的旋转速度。应注意的是,保持该比速度r1/v低于6%,优选低于5.7%,允许玻璃带的扩展进一步增加。通常,使用第一对的比速度r1/v作为顶辊校准的参照使得浮法装置的控制器可以显著增大退火炉速度v,条件是第一顶辊的圆周速度为按比例减小。因此,可以在确保满足为了获得符合上述技术规格的楔形玻璃所需的条件的同时提高浮法装置的生产率。根据一个特定实施方案,该方法遵循以下关系:其中:-r1第一对的圆周速度,-r2在第一对之后的第二对的圆周速度,-d1第一对与该浴的上游侧的距离,-d2第二对与该浴的上游侧的距离。将上述比例保持在所要求的范围内允许在形成锥形玻璃片材期间,该带的边缘相对于中心变薄,因此可以获得具有更薄楔形的玻璃片材,同时保持在hud区域中令人满意的角度变化。因此,保持该比率高于该范围的最小值使得可以保证玻璃带的扩展是足够的。相反,保持该比率低于最大值使得可以保证在hud区域中的角度变化是令人满意的。根据一个特定实施方案,本发明还涉及使用这种制造方法获得的楔形玻璃。根据一个特定实施方案,本发明还涉及一种用于通过将玻璃带漂浮在熔融金属浴(优选地熔融锡浴)上来控制楔形玻璃的制造的系统,其中位于该浴下游的提取辊以恒定速度(称为退火炉速度v)在从浴的上游侧(在这里,熔融玻璃被浇注到熔融金属上)到该浴的下游侧(在这里,玻璃带离开该浴)纵向移动方向上传动该玻璃带。所述控制系统包括至少一个用于控制位于该浴两侧的至少一对侧轮与玻璃带的上表面接触的模块,所述侧轮横向和/或轴向地拉伸该玻璃带。所述系统特征在于,所述控制模块适于使至少在该浴上游的侧轮对的圆周速度r1变化,以保持其比速度r1/v低于7%,优选地低于5.7%,对于在第一对位置处的粘度为1.1e5pa.s至6.4e2pa.s时。这种控制系统的实施允许根据本发明的楔形玻璃的制造是自动化的。根据一个特定实施方案,所述控制系统包括用于控制玻璃带在浴位置处的厚度的装置。因此,可以实时控制玻璃带的厚度,并根据测量的厚度值调整制造方法的各种参数。根据一个特定实施方案,本发明还涉及一种使用浮法制造平板玻璃的装置,所述装置适用于实施根据本发明一个特定实施方案的方法,所述装置包括根据本发明的一个特定实施方案的控制系统。根据一个特定实施方案,本发明另外涉及可从通信网络下载和/或存储在适于由计算机读取和/或由处理器执行的存储介质上的计算机程序,其包含用于执行根据本发明的一个特定实施方案的制造方法的指令代码。根据一个特定实施方案,本发明还涉及一种数据存储介质,在该数据存储介质上存储有这样的计算机程序。根据一个特定实施方案,本发明还涉及用于窗玻璃单元的层压玻璃,所述层压玻璃包括插入在两个玻璃片材之间的粘弹性塑料夹层,所述玻璃片材中的至少一个是根据本发明的一个特定实施方案的楔形玻璃,包含适用于平视显示器的区域。根据一个特定实施方案,所述片材中的一个具有2.1mm的厚度,而另一个具有小于2.1mm,优选地为1.6mm,更优选地为0.7mm的厚度。在这样的层压玻璃(其总厚度小)中使用楔形玻璃片材具有减弱在本文的介绍部分中描述的在反射和透射中的重影图像的现象的优点。特别是,假设厚度为1.6毫米的片材位于乘客舱的内部并且覆盖有涂层,则观察到的该涂层与厚度为2.1毫米的玻璃片材之间的距离减小允许使由在所述涂层内产生的第三重影的出现所引起的不适衰减。根据一个特定实施方案,所述玻璃片材是根据本发明的一个特定实施方案的楔形玻璃,并且具有2.1mm的厚度。使用2.1mm厚的带以形成楔形玻璃,并使用厚度小的带(例如1.6mm厚)以形成标准玻璃,使得更容易获得具有所需锥形轮廓的楔形玻璃片材,并且令人满意的光学品质。具体地说,玻璃越薄,越难以获得令人满意的光学质量。同样,当厚度相对于其标称值的相对变化变得太大时,更难以获得令人满意的楔角。根据一个特定实施方案,本发明还涉及根据本发明的一个特定实施方案的层压玻璃作为用于陆地、水上或空中运输交通工具的窗玻璃,用于建筑物、城市设施或室内装修的窗玻璃的用途。根据一个特定实施方案,本发明另外涉及这种层压玻璃作为机动交通工具的挡风玻璃,侧窗,三角窗或后窗的用途。通过阅读以下通过简单说明性和非限制性实施例以及附图给出的特定实施方案的描述,本发明的其他特征和优点将变得明显,其中:•图1是显示挡风玻璃在用作反射器时形成重影图像的原理的示意图,•图2是显示在图像穿过挡风玻璃的透射期间形成重影图像的原理的示意图,•图3是显示通过浮法制造平板玻璃的漂浮装置(“浮法”类型)的俯视图,该装置适用于实施根据本发明的一个特定实施方案的方法,•图4是显示沿着穿过在图3中所示的装置的箭头a-a的剖面视图的示意图,该装置适合于实施根据本发明的一个特定实施方案的方法,•图5是显示在根据本发明的一个特定实施方案的方法中实施的每个顶辊对的周边上玻璃带的比速度变化的估计曲线的图,•图6是显示在实施根据本发明的特定实施方案的各种参数配置之后获得的玻璃轮廓的厚度的估计变化的图表,•图7是显示在实施根据本发明的特定实施方案的各种参数配置之后获得的玻璃轮廓的楔角δ的估计变化的曲线图,•图8是显示根据本发明的一个特定实施方案的层压玻璃的横截面视图的示意图,•图9是显示用于控制根据本发明的一个特定实施方案的楔形玻的璃制造的系统的示意图,•图10是用于制造根据本发明的一个实施方案的楔形玻璃的方法的流程图。附图中示出的各种元件不一定按实际比例示出,重点更多地放在本发明的一般操作的表示上。在上下文中,除非另有说明,否则相同的附图标记用于表示相似或相同的元件。以下呈现本发明的多个特定实施方案。应当理解,本发明决不受这些特定实施方案的限制,并且可以非常好地实施其他实施方案。应注意,在本说明书中,表达“在......至......之间”包括在区间中的端值。如图3和图4所示,使用浮法制造平板玻璃的浮法装置包括槽1,槽1分别在槽1的入口和出口处配备有侧壁2,端壁3和4的槽1和底部5。槽1包含熔融锡浴或任何其它合适的熔融金属浴,标记为7。熔融玻璃在其入口处从分配通道6倾倒到熔融金属浴7上,分配通道6以喷口唇缘结束并且设置在槽1的入口壁3上方。玻璃带8,其在熔融金属浴7上形成,通过设置在下游侧在槽1外部的提取辊9从槽的入口(即,在浴3的上游侧)沿着纵向移动方向l以恒定的速度连续地传动至槽的出口(即,在浴4的下游侧)。从玻璃的角度来看,浴7在玻璃带8的纵向移动方向l上限定了多个连续区域。在浇注到熔融金属浴7上之后,玻璃8在第一区域中的浴7上自由地尽可能大地扩展。因此,如此形成的玻璃带8为在提取辊9的牵引作用下向下游移动。为了生产薄玻璃片材(厚度小于所讨论玻璃的平衡厚度,通常约为6mm),该玻璃8通过侧向有齿轮10(称为顶辊)的作用横向和轴向拉伸,并轴向通过漂浮腔室下游的退火炉。更确切地说,在第二区域ii中,形成的玻璃带8经受纵向力,该纵向力在提取辊9和侧轮10的组合作用下被引向外部。侧轮10通常由钢制成并且相对于玻璃带8的纵向移动方向l略微倾斜。它们由电动机驱动,通常以根据它们的位置而不同的速度驱动,并且朝向下游增大。在该第二区域ii中,玻璃的拉伸开始,玻璃变薄。在顶辊区域之后,玻璃的宽度减小,称为缩颈。因此,在该第三区域iii中,玻璃带8在提取辊9的作用下呈现其确定的形状,将其沿浴7的出口方向传动。第二和第三区域ii,iii一起形成拉伸区域,在其后是第四区域iv,称为退火炉或固结区,其中凝固的玻璃带8逐渐冷却。通常,本发明基于这样的发明构思,其包括根据退火炉速度v校准腔室1的第一对侧轮10的圆周速度,以形成浮法玻璃。特别地,在浴(1)最上游的一对侧轮(称为第一对)的比速度r1/v,即其圆周速度r1与退火炉速度v的比率,保持低于7%,以增加玻璃带8在用于形成玻璃的腔室1中的扩展,同时可以获得包含锥形部分的玻璃片材11,该锥形部分的平均角度值在用于形成hud的区域中在0.25至0.7mrad之间,角度变化在该相同区域中小于0.14mrad。在本说明书的下文中,首先介绍浮法装置的顶部辊的三种不同配置。第一种所谓的“参照”结构对应于浮法装置的已知校准,其允许获得厚度为2.1mm的没有楔形的玻璃片材。称为“抛物线1”和“抛物线2”的另外两种配置对应于本发明的两个特定实施方案。在浮法装置的这些构造中的每一种中获得的玻璃片材的侧边轮廓关于其厚度和它们的楔角δ的变化方面已经在下面进行了表征。这些不同的配置具有以下共同点:o玻璃带8在作业线方向l上的温度分布,o顶辊10沿浮法装置的侧壁2的定位,o使用的恒定退火炉速度v,o玻璃带8的平均厚度。这些各种参数在上述三种配置中的每一种中相同地再现,以便更好地突出一个或多个顶辊10的圆周速度的变化可能对在浴7的出口处获得的玻璃片材的侧轮廓的影响。玻璃带8的平均厚度在退火炉出口处通过激光扫描以给定频率(通常每3分钟,带8的宽度)进行测量。应注意的是,在玻璃制造的领域中,常规地使用“跨(bay)”作为在纵向方向l上的物体在漂浮腔室中相对于浴3的上游侧的位置的度量公制单位。因此,跨(bay)是浮法装置的结构单元,其单位长度为3.048米。跨(bay)的计数从值1开始(而不是从0开始)。此外,在这种表示体系中,小数点分隔用斜杠标记,而不是小数点(或不是如在某些国家中的逗号)。举例来说,标注“2/7”涉及2.7个跨的值,并且沿着流水线方向l表征物体在从浴3的上游侧距离5.1816米(1.7*3.048)的位置处。在下面描述的三个实施方案中,浮法装置包括八对侧轮,其规则地分布在跨2和跨8之间。应注意,对于三种所述参数构型中的每一种,在第一对顶辊位置处的粘度水平在1.1e5pa.s(1.1×105pa.s)和6.4e2pa.s之间。通过将vogel-fulcher-tammann(vft)定律应用于用在该第一顶辊对位置测量的玻璃带8的温度,本领域技术人员可以容易地确定该粘度值。在这种背景下,最后一个顶辊对的粘度水平为1.8e5pa.s和3.8e6pa.s。同样,退火炉速度v是恒定的,并且为1020至1250米/小时。玻璃带8的平均厚度被设定为2.1mm。图5是显示每个顶辊对10的周边上的玻璃带8的比速变化的估计曲线的曲线图,从第一顶辊对,即最上游的对,到第八对和最后的对,即浮法装置1的最下游对。用于绘制该曲线的数值数据在下面的表中给出。关于这些数据,应注意,与参照配置不同,“抛物线1”和“抛物线2”配置中的每一个满足本发明的要求保护的定义。因此,对于“抛物线2”配置:o比速度r1/v为6%,因此低于7%,o比率为0.205,因此包含在要求保护的范围内。因此,对于“抛物线1”配置:o比转速r1/v为3%,因此低于7%,o比率为1.016,因此包含在要求保护的范围内。因此,对于“参照”配置:o比率r1/v为14%,因此高于7%,o比率为0.020,因此在要求保护的范围之外。图6和7是曲线图,分别示出了在实施上述三种参数配置中的每一种之后,在浴7的出口处获得的玻璃轮廓的厚度和楔角δ的估计变化。由于漂浮腔室1被认为相对于其纵向轴线l对称,因此仅示出了厚度和楔角δ的轮廓的一半。通常,用于形成hud的区域在横向方向上距离带8的中心为1.10至1.40m之间。在图6和7中,该hud区域的界限由两条垂直线表示。每条曲线上的点与hud区域中的楔角δ的平均值有关。如图7中所示,“抛物线1”和“抛物线2”结构允许形成在hud区域中具有楔角δ值(变化约0.3mrad)的玻璃片材11。根据一个特定实施方案,并且如图8所示,通过上述方法获得的厚度为2.1mm的楔形玻璃片材11被整合到层压玻璃14中,该层压玻璃14包含插入在楔形玻璃片材11和1.6mm厚的标准玻璃的第二片材13之间的粘弹性塑料中间层12。根据替代实施方案,将理解的是,第二玻璃片材13可以具有等于2.1mm的厚度,或者具有小的厚度,例如0.7mm。根据一个替代实施例,第二玻璃片材也可以具有锥形形状,层压玻璃14的总楔角这时等于两个板(11,13)的相应楔角的总和。在这样的层压板14中使用楔形玻璃片材11,其总厚度小,具有减弱在本文的介绍部分中描述的在反射和/或透射中重影图像的现象的优点。特别地,假设厚度小的片材被设置于乘客舱的内部并覆盖有涂层,则在该涂层与厚度为2.1毫米的玻璃片材之间的距离的所观察到的减小允许使由在所述涂层内产生的第三重影的出现所产生的不适感衰减。在这种背景下,使用2.1mm厚的带(以形成楔形玻璃11)和1.6mm厚的带(以形成标准玻璃13),使得更容易获得具有所需锥形轮廓的层压玻璃14,和令人满意的光学质量。具体地说,玻璃越薄,越难以获得令人满意的光学质量。同样,当厚度相对于其标称值的相对变化变得太大时,更难以获得令人满意的楔角。根据图9中所示的一个替代实施方案,楔形玻璃11的制造(s)通过在本文中描述的控制系统20进行自动化,这使得可以使用在本文中描述的控制方法(s)连续地调整第一对侧轮10的比速度。因此,本发明还涉及一种如本文所述的用于控制楔形玻璃制造的系统20。如图9所示,这种控制系统20包括执行处理模块,存储单元22,接口单元23和测量装置24的功能的处理器21,它们通过数据总线25连接。处理器21控制侧轮10。存储单元22存储将由处理器21执行的至少一个程序,以及各种数据,包括由测量装置24收集的数据,由处理器21执行的计算所使用的参数,或由处理器21执行的计算的中间数据。处理器21可由任何已知或合适的软件或硬件,或由硬件和软件的组合形成。存储单元22可以由任何合适的存储器或合适的用于计算机可读地存储程序和数据的装置形成。该程序使得处理器21实现如在本文中描述的控制方法。接口单元23提供在控制系统20和外部设备之间的接口。接口单元23尤其可以通过电缆或无线通信与外部设备通信。在该实施方案中,外部设备可以是侧轮10和/或浮法装置1的另一个部件,例如用于测量玻璃带8的中心厚度的装置。在后一种情况下,可以使厚度值通过接口单元23输入系统20中,然后存储在存储单元22中。尽管图9中示出了单个处理器21,但是本领域技术人员将理解的是,这样的处理器21可以包括实现由控制系统20执行的功能的各种模块和单元。这些功能也可以由多个彼此间通讯的处理器21执行。图10是示出根据一个特定实施方案的用于控制楔形玻璃1的制造的方法(s)的连续步骤的流程图。在第一步骤(步骤s1)中,将测量的玻璃带厚度和/或第一顶辊的测量圆周速度和/或比率v/r1与预设阈值进行比较。关于比率v/r1,使用的阈值是15。实际上,如果测量的比速度r1/v(步骤s1)高于7%,则给出命令(步骤s2)以降低速度r1(步骤s3)或者替代地增大退火炉速度v。这种比速度r1/v的值的控制是连续进行的。应注意的是,根据替代实施方案,可以基于各种类型的测量,各种阈值和/或在不同的迭代频率来实现这种控制方法。附录-比速度比率的表:参照抛物线1抛物线2r1/v0.140.030.06r2/v0.150.100.08r3/v0.160.160.11r4/v0.180.230.16r5/v0.220.280.20r6/v0.300.340.27r7/v0.390.400.33r8/v0.500.480.46当前第1页12
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