玻璃板的制造方法

专利名称：玻璃板的制造方法
技术领域：
本发明涉及玻璃板的制造方法，其中所述玻璃板具有至少一个限 定其的边缘区段，为了制造所述玻璃板，所述玻璃板借助于包括热能 引入的切断工艺沿边缘区段被切断。此外，公开了利用该方法被制造 的玻璃板。
背景技术：
除了经由利用刻划轮(scoring wheel)的机械刻划而切断平板玻璃 并且由局部边界缺损以及玻璃的低强度所造成的因此出现的随后的弯 曲断裂以及已知较差的边缘特性以外，各方法本身在市场上应用于选 定的应用领域，同时玻璃板通过切割经过玻璃板的并经由热学张力被 撕开的裂纹或者通过在玻璃表面内延伸的并还经由热学张力被撕开的 裂纹以及随后的弯曲裂缝被切断。这两种方法的组合是可以想到的。 在这方面内容中所公开的 一 个非常浅显的公开物列表如下DE 19963939A1、 EP 1336591A3、 EP 0633867B1、 EP 0448168A1、 US 6252197B1 、 US 6407360B1 、 US 5984159 、 US 6112967 、 US 2002/0125232A1以及US 2003/0209528A1 。
在所有这些情况中，此后简称为"热学切割边缘(thermally cut edge)",与传统的刻划和断开相比获得了明显品质更高的玻璃边缘。 因而，与传统的刻划和断开相反，利用正常边缘切割处理的玻璃板例 如具有显著更高的强度以及明显美观的边缘品质，并且可以附加地在 边缘边界处没有任何碎片形成以及壳地被制造。热学切割边缘的强度 很大，从而诸如修边(edging)、加工,斜边(beveling)、磨边(grinding) 或抛光的加工步骤更加使得降低边缘强度并使得边缘特性变差，特别 地这是因为在这种情况中瑕疵可被引入到边缘中。
具有热学切割边缘的玻璃板例如在四点弯曲测试中与通过机械刻划和断开而切割尺寸的玻璃板相比具有2.5倍更佳的强度。过应力的 玻璃板的裂缝图案的更精确的研究表明，由于典型的应力、其中玻璃 板表面与玻璃板边缘这两者同时以可比较的方式分别被加载，具有热 学切断边缘的板情况中的裂缝源并不位于玻璃边缘上，而是在玻璃表 面中，相反，对于机械刻划与断开而言，甚至在应用复杂的前加工步 骤之后，裂缝源是在玻璃边缘上。这些发现表明实际中重要的情况是， 与玻璃板表面相比，在出现弯曲或拉伸应力的情况中在边缘上极其轻 微的易于出现裂缝。另外，利用热学引入边缘工艺所获得的强度增加 的量甚至并不体现最大可获得的边缘强度的限制，但是其由在浮法玻 璃的生产和进一步加工过程中引入到玻璃表面中的瑕疵限制。
根据目前主流的观点以及现有的规定，玻璃板的边缘被削边、磨 边或甚至完全抛光，以适合于具有稍微增加强度要求的专门的生产工 艺和应用，例如预应力的玻璃，如单板安全玻璃或局部预应力的玻璃 或复合安全玻璃板。由于例如在建筑场所中的对于强度的较高的要求， 除了边缘加工以外，玻璃的厚度必须被增加和/或可行的设计必须基于 可获得的强度而言是可行的。然而，已知的是，玻璃适于具有显著较 高的强度，但是由于以下将是不可实现的，即机械刻划与断开之后以 及随后玻璃边缘的加工而导致不合适的边缘品质。直到目前为止，利 用目前为止可用的玻璃板因而已经不可能使用这种玻璃作为支承材 料。
然而，因为所形成的热学切割边缘向玻璃表面的锋利的过渡，所 以边缘不利地特别对于冲击是敏感的，从而例如由于放下、碰撞另一 玻璃边缘等所造成的甚至轻微的机械应力(这通常正在正确的装卸过 程中、运输、进一步加工和安装和使用玻璃板的过程中出现)可几乎 自动地导致边缘损害，从微观的小损害直至肉眼可见的碎屑和损害。 边缘中的较小的瑕疵降低了边缘强度，在较大损害的过程中，边缘强 度经受最大直至机械刻划与断开的玻璃板的级别的量。
高边缘强度的特性和与其相关的优点(例如与机械刻划与断开相 比总是具有相同强度情况下的更少材料需求以及具有相同尺寸板的情 况下的更大的强度提高)由于引入边缘中的这种损害而无法补救地失去。如上所述损害的存在危险性的事实阻挠了高强度的热学切割玻璃 的广泛使用。
如果维持具有热学切割边缘的高强度玻璃板的显著特性，则在加 工以及切割尺寸之后使用的整个过程中无损害地设置边缘。

发明内容
因此，本发明的目的是寻找这样的措施，由此，可显著减小在玻 璃边缘处对于热学切割玻璃损害的危险性，从而热学切割玻璃可以被 供应用于更广泛领域的应用。
在权利要求1中提出了本发明所基于目的的技术方案。权利要求
4的技术主题是一种利用该方法制造的玻璃板。有利地重新限定本发 明思想的特征属于从属权利要求的技术主题，并且源自参照示意性实 施例的其它说明。
根据技术方案的制造玻璃板的方法，其中所述玻璃板包括限定其 的至少一个边缘区段，为了制造所述玻璃板，所述玻璃板借助于包括 热能引入的切断工艺沿所述边缘区段已经被切断，其区别之处在于， 就在利用热能引入制造所述至少一个边缘区段之后，所述玻璃板至少 部分地、优选沿整个边缘区段通过护套被包围。
根据技术方案的方法是基于这样的思想，就在制造玻璃板边缘之 后，合适地保护其免于外部机械影响，这甚至是在玻璃板已经经受使 所述玻璃板边缘增加应力的附加的处理步骤之前，例如放下、临时储 存、抓持和运输等。因而根据所述技术方案，玻璃板就在包括热能引 入的切断工艺之后被包护，也就是说，没有与所制造的边缘区段物理 接触和/或没有所制造的边缘区段上的机械拉伸和/或力作用。所述护套 例如由塑料或具有塑料的材料以浸没、注射、喷射、泡沫化、推上 (push-on)或插上(plug-on)的方法被制造并施加至所述边缘区域周围。
边缘保护件在玻璃板按照期望被使用时仅仅被取出，并且如果使 用状况需要它的话，其可以被小心地运输并定位至对应的使用场所， 否则边缘保护件永久地保留在待保护的边缘区域上。护套在相对于材料进行合适的选择、成形与设定尺寸之后沿玻璃 板的至少一个热学切割边缘区段施加，被用作为边缘保护件，从而完 全避免玻璃边缘的强度降低，或者在任何情况下，维持强度减小仍可 允许限定的量，边缘保护件和/或护套在至少一个边缘区域的周围永久 设置，从而护套在相对于以下的各种不同步骤中分别实现保护性功能， 即合适的搬运、运输、合适的附加加工以及在诸如窗框的、接收玻璃 板的系统中尽可能好的安装和/整合玻璃板。
护套优选包括永久弹性的塑料，其优选沿边缘区段平齐地施加， 护套包覆边缘区段的前面以及与前面直接邻接的玻璃板面的边界区域 这两者。因而确保的是，对于损害敏感的边缘线通过护套被完全包围。 粘附至玻璃的塑料件适合作为特别优选的包护材料，例如弹性体、优 选有机弹性体，例如与聚氨酯、多异氰酸酯、硅树脂、环氧树脂、PVC、 有关的聚氨酯、丙烯酸清漆、丙烯酸酯等。为了增加基于塑料的护套
材料的玻璃上的粘合强度，可以附加地使用合适的底漆添加剂(primer additive)。
还可以将待保护的边缘区域嵌入合适地利用泡沫型的泡沫、弹性、 多孔塑料。例如，聚氨酯泡沫、泡沫化的聚乙烯、聚丙烯、多异氰酸 酯(仅说出了一部分)适合于这种目的。还可以想到优选具有不同塑 料成分和弹性的填充式塑料件。
如果直接施加至待保护的玻璃板的边缘区域的大多数塑料件适于 制造与玻璃板的纯粘合结合，则还可以想到在玻璃板上设置用于边缘 保护件的护套，其主要通过夹持和/或通过因而在玻璃板的接触区域上 产生的摩擦被紧固。在由泡沫材料制成的边缘插上式导轨的情况中， 例如，通常仅仅将导轨插到或推到待保护的边缘上足以确保在边缘区 域上合适的粘附和/或紧固导轨。如果使用比泡沬还硬的材料，则合适 选择的边缘保护件与玻璃板的边缘区域之间的接触表面将被限定，并 且护套与玻璃板之间的足够的接触压力将利用合适的措施被确保，例 如，利用夹持辅助件或通过在护套内具有内预张紧力的材料。还可以 由木头、Ormocer、或类似的混合材料、也就是无机/有机混合材料制 成护套。同样并且特别地，可以想到在内侧、也就是朝向玻璃板的侧
8上的弹性材料的结合，以及在形成边缘保护件的护套的外侧上的诸如 金属、塑料或纤维加强材料的固体材料。
基本上，这种类型的塑料可在浸没工艺中通过喷射、嵌入泡沫、
挤出涂覆或包护(sheathing)的方式沿至少一个待保护的边缘区域被 施加。然而，除了适于浇铸、流动或喷射的材料的使用以外，还可想 到永久粘性无机材料，以便用于实现保护性护套，其中所述材料在推 上或插上工艺的过程中沿待保护的边缘区域施加。用于该目的的合适 的材料是金属、优选在应力下可弹性变形的金属、例如铝、锡或金属
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可选地，为了使用直接粘附至玻璃和前面顶侧的护套材料，护套 还可以使用成，包围边缘区域的前面，但是并不与其接触，而是在其 上方和/或周围以弧形方式伸展。在这种情况中，护套粘附和/或压靠着 邻接边缘区域内的前面的两个玻璃板面的边界区域。通过护套相对于 前面的无接触结构，可以确保，限定边缘区域的强度的前面以及边缘 曲线的特性保持完全未受影响，但是在此采取措施高效地保护尤其这 些区域免受外部机械作用影响。由于特别选择的护套材料的固有弹性 并通过设置由边缘区域包围的容腔，利用这种类型的护套结构，设置 褶皱类型的区域，由此，边缘区域被保护免受外部机械影响。
说明护套的其它细节此后参照示意性实施例通过说明书可知。
明显的是，保护特定边缘区域的护套的尺寸和几何外形的选择是 基于玻璃板本身的具体的厚度和尺寸。因而，在具有小尺寸的最简单 的结构中，护套可实施为薄漆层的形状，其部分地包围边缘区域。然 而，如果更厚且面积更大的玻璃板被使用，则具有几毫米直至几厘米 或分米厚度的护套可以被选择。如果大体由塑料制成的护套的机械保 护将被进一步改进，则单独选择的加强材料的结合是合适的，它们本 身可包括热塑性塑料或金属，例如铝或钢，并且它们可嵌入护套中或 者施加至护套的特定表面。例如，优选实施例提供了一种外部附加的 金属护套，其包围大体由弹性塑料所制成的护套。
除了唯一地保护边缘区域免受外部机械作用影响以外，护套适于 结合附加的功能性特性，这取决于结构以及尺寸，例如密封功能或用于安装在包围玻璃板的框架系统内的装配功能。正如在开始所述，根 据所述技术方案的措施将简化建筑物或设备区域中的热学切割玻璃板 的搬运和整合，例如无需针对暴露的热学切割玻璃板边缘的断开危险 性采取过多的措施。
取决于所期望的应用和使用，可以从透明的、带颜色的或吸收光 线的塑料中选择护套的材料，这些材料的表面按照需要设置为无光泽 的、有光泽的或带有纹理的。
边缘区域的整个长度不必通过根据所述技术方案的护套被包围， 其中这针对期望的完整边缘保护件而言通常是有利的，然而，根据所 述技术方案所实施的护套形式的边缘保护件可沿边缘区域仅仅设置在 所选择的区域上，其中所述所选择的区域经受所期望的应力，如果通 过附加的技术措施确保其余边缘区域保持未损害的话。
用于保护热学切割边缘的根据所述技术方案的措施基本上可施加 至任何类型的玻璃板，因而例如施加至复合安全玻璃板、绝缘玻璃或 单层玻璃板，而与它们是否已经被退火或经受进一步回火无关。


参照附图基于示意性实施例出于此后示意性的目的并且没有限制 本发明基本思想地说明本发明。在附图中
图1至8示出了包围玻璃板的热学切割边缘区域的护套的不同的 实施例；
图9a、 b、 c示出了制造根据本发明的边缘保护件的加工步骤。
具体实施例方式
图la、 b分别示出了边界区域内玻璃板1的大体剖视图，其中设 定，边缘区段已经借助于热能引入(thermal energy introduction)被制 造。边缘区段本身具有前面2，所述前面大体上垂直地与相反的玻璃 板面3、 4相交。这种情况针对如图所示的所有示意性实施例，并且可 以认为基本上是真实的，尽管可出现相对于邻接玻璃板面3、 4的前面 2的准确的垂直方位的与生产有关的偏差。在图la中示出了包围前面和玻璃板3、4的边界区域的护套5，其 中所述护套在边缘区域的特定玻璃表面上直接附着。还设定成，护套 5包括自固化塑料(self-curing plastic),其中所述塑料可以被浇铸、灌 铸、喷射或者以其它合适的方式模制。根据图la的实施例是横截面形 状为优选几何U形成型件，但是还可以将护套5构造成具有根据图lb 所示横截面的外自由面。护套5的形状最终是基于特定的生产工艺， 其可以以浸没、注射、喷射、泡沫化、推入或插入工艺形式被设置。 为了确保最高效的可行的边缘保护件、其中所述边缘保护件尤其针对 高危险性的边缘7和8，最弹性的材料将被设置用于护套5，其中所述 材料将尽可能地吸收震动。待保护的边缘区域大体上延伸至特别的顶 角，其中玻璃板面3、 4与前面2—起延伸到所述顶角上。护套的形状 还可以针对随后的使用是重要的，例如作为用于整合在窗户中的框架 或框架元件等。
为了进一步机械加强护套5，图2a和b中的示意性实施例设有在 护套5内整合的加强元件或材料6，其中所述加强元件或材料完全地 整合或嵌入所述护套5的本体中，从而它们用于保护边缘区域7、 8。 用于这种类型加强元件6的优选材料例如是热塑性塑料或者相对于特 定的边缘区域7、 8纵向设置的铝或钢导轨形式的金属。
在图3a、 b中示出了另一实施例，其中护套5唯一地连接至玻璃 板面3、 4的边界区域，并且其余区域相对于玻璃板、尤其边缘区域7 和8隔开。护套5因而包围内部容腔9，其中所述内部容腔可附加地 实现起皱区域的功能。在这种情况中，护套的实施附加地确保了，边 缘区域7和8的与制造有关的表面特性并不以任何方式改变，由此， 边缘区域、尤其前面的强度特性最终也保持未受影响。可以想到将如 图3a和b所示的护套实施为插上式或推上式导轨，其可以在玻璃板的 制造之后沿边缘横向被推上。
在图4a和b中示出了保护玻璃板的边缘区域的这种类型的护套的 另一可选的安装形式，图中示出了护套5，所述护套包括两个区段5a、 5b，它们提供了沿边缘路径的连接部10，由此，两个护套区段5a、 5b 可以彼此相互永久地连接在一起。例如， 一种扣合型封闭机构大体用作为连接部，并且因而用作为安装机构，正如图4a、 4b所示。在这种 情况中，护套可以再次从玻璃板取出，并且在另一玻璃板上重新使用。 以机械的方式稳定护套的实施例可分别从图5a、 b中看出，其中， 除了由优选弹性塑料制成的护套5以外，设置外部机械保护与支承结 构11，其形式例如为附加的金属层。金属层11还可以由其它稳定的金 属制成，还可具有除了其机械改进的保护与支承功能以外的其它功能 特性，例如密封功能或者防止外部影响的增加的或改进的抗热性或抗 化学性。
在图6至8中示出了护套5的其它实施例，除了已经如上所述的 特性以外，提供了附加的支承结构12，其中所述支承结构支承护套5， 所述护套分别从前面2间隔，并部分地在前面2上与其包围容腔9。
图9示出了切断玻璃板1并包护所制造的玻璃板的示意性工艺流程。
在图9a中示出了包括热能引入的玻璃板1的切断。为此，热能源 14、优选形式为高能激光束沿期望的切断线13被引导，由此，玻璃材 料沿切断线13被局部加热。
基本上，存在"热学切断"的两种改型。在第一改型中，通过热 能引入被引导的玻璃材料中的裂纹沿所期望的外形切断玻璃板，其中 所述裂纹延伸经过玻璃材料的厚度。具有热学切断边缘的两个单独的 玻璃板因而直接获得。第二改型包括两个步骤，热学裂纹首先被引入 到玻璃表面中，并且玻璃板然后以传统的方式被断开。为此，并不必 接触边缘所在的区域。例如，足以使得玻璃板被固定，并且然后以限 定的方式被降低，并且热学表面裂纹因而断开。
第二改型(也就是热学刻划并然后断开)是经济上更加吸引人的， 这是因为该方法改型在现有系统中原则上是更加容易整合的。在玻璃 板1己经沿切断线13被断开并且前面2已经沿边缘区域形成之后(见 图9b)，前面2利用护套5立刻被包围，也就是说无耽搁地，甚至在 前面2已经经受机械外部影响之前(见图9c)。护套可包括简单的U 形导轨，其优选由塑料制成，可以以浸没、注射、喷射、泡沫化、推 上或插上的方式被施加至待保护的玻璃边缘。附图标记列表
1玻璃板
2前面
3、 4玻璃板面
5护套
6加强元件、加强材料
7、 8边缘区域
9包围的容腔
10连接部
11金属层
12支承结构
13刻划线
14热能源
权利要求
1. 一种玻璃板的制造方法，其中所述玻璃板包括至少一个限定所述玻璃板的边缘区段，为了制造所述玻璃板，所述玻璃板借助于包括热能引入的切断工艺沿所述边缘区段被切断，其特征在于，就在利用热能引入制造所述至少一个边缘区段之后，所述玻璃板通过护套至少部分地、优选沿整个边缘区段被包围。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述护套由塑料或具有塑料的材料制成，在浸没、注射、喷射、泡沫化、推上或插上工 艺过程中被制造并施加在所述边缘区域周围。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述玻璃板在 热能引入之后离立刻被包护，也就是说，没有与所制造的边缘区段物 理接触和/或没有所制造的边缘区段上的机械拉伸和/或力作用。
4. 一种玻璃板，所述玻璃板包括至少一个限定其的边缘区段，为 了制造所述玻璃板，所述玻璃板借助于热能引入沿所述边缘区段被切 断，其特征在于，至少部分地、但优选整个边缘区段由护套包围。
5. 根据权利要求4所述的玻璃板，其特征在于，所述玻璃板包括 包括两个彼此对立的玻璃板面，它们通过所述玻璃板的厚度而彼此相 互隔离，所述至少一个边缘区段由与两个玻璃板面垂直相交的前面限 定，并且所述护套完全地包围所述前面和与其邻接的所述玻璃板面所 在的区域。
6. 根据权利要求4或5所述的玻璃板，其特征在于，所述护套具 有附着于玻璃的塑料。
7. 根据权利要求6所述的玻璃板，其特征在于，所述塑料包含以 下一种塑料弹性体、有机弹性体、聚氨酯、丙烯酸清漆、丙烯酸酯、 聚氨酯、多异氰酸酯、硅树脂、环氧树脂、PVC、聚乙烯、聚丙烯。
8. 根据权利要求4至7任一所述的玻璃板，其特征在于，所述护套无缝地邻接所述前面和所述玻璃板面所在的区域。
9. 根据权利要求4至8任一所述的玻璃板，其特征在于，所述护 套与所述前面间隔，并且在所述玻璃板面所在的区域内唯一地连接至 所述玻璃板。
10. 根据权利要求4至9任一所述的玻璃板，其特征在于，所述 护套包括比所述玻璃更加柔软的并弹性更高的材料。
11. 根据权利要求4至IO任一所述的玻璃板，其特征在于，所述 护套可在浸没、注射、喷射、泡沫化、推上或插上工艺过程中制造。
12. 根据权利要求4至ll任一所述的玻璃板，其特征在于，所述 护套设有保护性导轨，所述保护性导轨包括沿所述边缘区段的更加稳 定的材料，所述保护性导轨嵌入一本体中，其中所述本体包围所述边 缘区段、包括更加柔软的材料并形成所述护套。
13. 根据权利要求4至2任一所述的玻璃板，其特征在于，所述 护套粘合地连接至所述玻璃板，或者在所述边缘区域上可拆卸地固接。
14. 根据权利要求4至13任一所述的玻璃板，其特征在于，所述 护套被构造为夹层结构，并且设有至少一个朝向所述玻璃板的第一柔 软材料层，所述第一柔软材料层由第二材料层包围，所述第二材料层 比朝向所述玻璃板的第一材料层更硬。
15. 根据权利要求12至14任一所述的玻璃板，其特征在于，所 述更加稳定的材料或所述第二材料层包括热塑性材料或金属材料。
16. 根据权利要求4至15任一所述的玻璃板，其特征在于，所述 护套包括至少两个彼此相连的区段。
17. 根据权利要求16所述的玻璃板，其特征在于，至少两个区段 可沿所述玻璃板的所述前面彼此连接。
18. 根据权利要求4至16任一所述的玻璃板，其特征在于，所述 护套是用于将所述玻璃板整合在用于接收其的系统中的功能性单元。
19. 根据权利要求18所述的玻璃板，其特征在于，所述功能性单 元被设置为密封件、阻尼器和/或弹簧。
20. 根据权利要求4至19任一所述的玻璃板，其特征在于，所述 护套包括透光的材料或带颜色的材料。
21. 根据权利要求4至20任一所述的玻璃板，其特征在于，所述 护套具有无光泽的；有光泽的；或带有纹理的表面。
全文摘要
公开了一种用于制造玻璃板的方法，其中所述玻璃板具有至少一个限定其的边缘区段，为了制造所述玻璃板，所述玻璃板借助于包括热能引入的切断工艺沿所述边缘区段已经被切断。本发明的区别之处在于，就在利用包括热能引入的切断工艺制造所述至少一个边缘区段之后，所述玻璃板通过护套至少部分地、优选沿整个边缘区段被包围。
文档编号B65G49/06GK101454230SQ200780019179
公开日2009年6月10日 申请日期2007年6月4日 优先权日2006年6月2日
发明者G·克勒尔, M·克拉普皮兹, R·屈布勒, R·科洛夫, T·法贝尔 申请人:弗劳恩霍弗应用技术研究院