CN111465584A - 用于制造玻璃盘片、尤其车玻璃的工具和方法、玻璃盘片和带有玻璃盘片的车辆 - Google Patents

用于制造玻璃盘片、尤其车玻璃的工具和方法、玻璃盘片和带有玻璃盘片的车辆 Download PDF

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CN111465584A CN201980002604.0A CN201980002604A CN111465584A CN 111465584 A CN111465584 A CN 111465584A CN 201980002604 A CN201980002604 A CN 201980002604A CN 111465584 A CN111465584 A CN 111465584A
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Abstract

本发明涉及一种用于加工玻璃盘片(1)、尤其车玻璃(1)的工具,带有用于在冷却过程期间容纳和定位玻璃盘片(1)的支承框架(10)。支承框架(10)具有至少一个独立的流动阻碍元件(20),其可如此相对于待制造的玻璃盘片(1)定位,使得其不具有至玻璃盘片(1)的接触且朝向玻璃盘片(1)中的开口(2)的棱边区域指向的冷却流体流动(40)可至少部分地偏转。

Description

用于制造玻璃盘片、尤其车玻璃的工具和方法、玻璃盘片和带 有玻璃盘片的车辆
技术领域
本发明涉及一种用于加工玻璃盘片、尤其车玻璃或待制造的玻璃盘片、尤其待制造的车玻璃的工具。此外,本发明涉及一种用于制造玻璃盘片的方法、一种玻璃盘片和一种带有至少一个玻璃盘片的车辆。
背景技术
玻璃盘片的热硬化自长久以来已知。其经常也称为热预紧或回火(Tempern)。仅示例性地参考来自1940年代和1950年代的专利文献DE 710690 A、DE 808880 B、DE 1056333A。在将近软化温度下加热的玻璃盘片在此以空气流加载,其导致玻璃盘片的快速冷却(激冷)。由此在玻璃盘片中构造有特征的应力轮廓,其中压应力在表面处存在且拉应力在玻璃盘片的核芯中存在。这以两种方式影响玻璃盘片的机械性质。首先,盘片的断裂稳定性提高,且其可相比未硬化的盘片抵抗更高的负荷。其次,在中央的拉应力区的贯穿后的玻璃断裂(例如通过由尖石或由带有尖紧急情况锤的故意的毁坏引起的损坏)不是以大的锋利棱边的碎块(Scherbe)的形式实现,而是以小的钝的碎片(Fragment)的形式实现,由此受伤危险显著地降低。由于上文描述的性质,热预紧的玻璃盘片作为所谓的单片安全玻璃使用在车辆领域中,尤其作为后窗玻璃和侧窗玻璃。此外,如此热预紧的玻璃盘片各种各样地使用在建造、建筑和家具领域中。
在预紧的情形中,所谓的吹气箱(淬火箱(quench box),淬火喷头(quench head))得到使用,其通过强通风设备引入空气流。在吹气箱中,空气流分开到不同的通道中,其分别以喷嘴条封闭。喷嘴条具有带有一排吹气开口或喷嘴开口的侧面,其朝向玻璃盘片指向且其以借助于吹气箱分配的空气流加载。玻璃盘片典型地在上方的吹气箱和下方的吹气箱之间行进,吹气箱然后彼此靠近且靠近盘片表面以用于预紧。带有两个吹气箱的整个装置经常称为预紧站。
在预紧的情形中,玻璃盘片在所谓的预紧框架上支承和运输。预紧框架匹配于相应的盘片几何形状且通常可替换地在运输机架中挂上。预紧框架典型地包括承载框架,其固定在运输机架处;和支承框架,玻璃盘片放置到其上。承载框架和支承框架经由大量调整螺钉彼此相连接,以便可使支承框架的精确形状匹配于相应的盘片曲率。调整螺钉对此在框架的整个周缘上以一定的间距分布,从而支承框架的关联于调整螺钉的每个区域的高度可准确地调节。
沿着外棱边以及沿着玻璃盘片的切口或材料凹口的棱边在此出现不均匀的冷却效应,从而不期望的材料应力在这些棱边区域中出现。因此,玻璃盘片的质量沿着棱边区域承受如此不均匀的温度改变。除了玻璃盘片中的光学干扰以外,材料裂缝和因此玻璃盘片的断裂也可在制造或稍后的使用的情形中是这样的结果。
印刷文献DE 195 47 935 C1公开了一种用于弯曲和/或预紧玻璃盘片的方法和一种支承框架,其固定玻璃盘片以用于预紧且具有用于将玻璃盘片附加地支撑在那里设置的开口的边缘处的成型环。
发明内容
本发明基于如下任务,提供一种尤其用于加工玻璃盘片或待制造的玻璃盘片的工具,其确保玻璃盘片在制造或加工过程期间的简化的以及改善的处理,可简单地且成本适宜地提供,可简单地集成到存在的加工过程中以及确保待制造或待加工的玻璃盘片的改善的质量。此外,本发明基于如下任务,说明一种用于制造玻璃盘片的改善的方法、一种玻璃盘片和一种带有玻璃盘片的车辆。
该任务鉴于工具通过独立权利要求1的对象解决,鉴于方法通过权利要求11解决,鉴于玻璃盘片通过权利要求13解决且鉴于车辆通过权利要求14解决。
根据本发明,工具设置用于在冷却过程期间加工带有用于容纳和定位玻璃盘片的支承框架的玻璃盘片。支承框架具有至少一个独立的流动阻碍元件,其可如此相对于待制造的车玻璃定位,使得朝向待制造的玻璃盘片中的开口的棱边区域指向的流体流动可至少部分地偏转。在本发明的意义中的开口是如下开口,其尤其完全地由玻璃盘片包围边缘,例如钻孔,但是还有凹口,其由侧棱边出来伸入到玻璃盘片中且因此仅部分地由玻璃盘片包围边缘。
流体流动有利地是冷却流体流动且尤其是空气流。
玻璃盘片优选地是车玻璃、用于内部或外部应用如店面玻璃化的建造或建筑玻璃盘片,尤其窗户、玻璃门或空间分离玻璃,或家具玻璃、例如用于衣柜,玻璃柜、工作台、写字桌、冰箱、冰柜或类似物。开口然后例如是用于固定元件、铰链、门把手或类似物的穿过引导部。在车辆玻璃化的领域中,开口可例如用作用于雨刷机械装置的穿过引导部(尤其在后窗玻璃中)或作为窗户升降机械装置的卡入部(Einrastung)的部分(尤其在侧窗玻璃中)。
本发明基于如下基础思想,朝向玻璃盘片的内棱边区域指向的冷却流体流动可如此偏转,使得优选地均匀的冷却效应可在玻璃盘片中的开口的周围环境上得到。以该方式,在玻璃盘片中的不期望的内部应力图像可由于沿着开口的棱边区域的不均匀的冷却被避免且玻璃盘片的质量被优化。这在车辆盘片的情形中特别重要。
尤其,支承框架具有所谓的“淬火环”,以便在成型过程结束时容纳玻璃盘片,转变成调温(Temperierungs-)或回火方法步骤且在调温或冷却期间或在激冷期间适宜地保持。
独立的流动阻碍元件在本发明的意义中可理解为专门构造用于流动影响的结构,其可布置或构造在支承框架内部或靠近其。在该意义中,该元件可如此空气动力学地成型,使得实现冷却流体流动的适宜的偏转和分配。
流动阻碍元件因此作为用于流体流动或冷却流体流动的阻碍在路径上沿朝向玻璃盘片的方向设置,尤其流体流动的一部分到达流动阻碍元件且从其原始的流动方向偏转,而流体流动的剩余部分在设置的直接的路径上可到达玻璃盘片的表面。
流动阻碍元件有利地直接或经由连接区段固定在支承框架处。备选地,流动元件(20)可直接或经由连接区段固定在承载框架处。在此,支承框架经由专门的连接区段固定在承载框架处。
流动阻碍元件单件式地或多件式地且由此与支承框架可连接地构造。在该意义中,沿着支承框架的流动阻碍元件能够为可替换的。
设置成,流动阻碍元件不具有至玻璃盘片的接触。在该意义中,工具的所述或每个流动阻碍元件与其余的支承框架相区分,其构造用于适宜地容纳玻璃盘片。在流动阻碍元件和玻璃盘片之间的间距有利地为0.5mm至50mm且尤其为0.5mm至20mm。
以该方式,尤其沿着玻璃盘片的棱边区域围绕开口周围可避免相对于玻璃盘片的其余的面型区域的不均匀的冷却或调温。实现玻璃盘片的更均匀的冷却。
备选地,流动阻碍元件可触碰玻璃盘片且尤其玻璃盘片至少部分区段地放上在流动阻碍元件上。然后,流动阻碍元件在相应的区域中支撑玻璃盘片。
根据一种实施方式,流动阻碍元件具有匹配于玻璃盘片中的开口的形状的造型。在该意义中,流动阻碍元件可具有成角的横截面、尤其三角的、四角的、五角的、六角的或八角的的横截面,圆形的横截面、椭圆形的横截面或类似的。
在实际有意义的实施方案中,流动阻碍元件具有圆盘、圆环、圆锥或半球或球部段的基础形状。这样的实施方案尤其结合玻璃盘片是适宜的,其具有圆形的开口,且然后进一步优选的是,圆盘或圆环的直径或圆锥或球部段的基础面的直径大于开口的直径。
根据一种实施方式,流动阻碍元件具有恒定的横截面。但是也可设置成,流动阻碍元件沿着其延伸在其横截面中改变,以便提供冷却流体流动的适宜的偏转且得到调温过程沿着玻璃盘片的均匀化。
在另一实施方式中设置成,流动阻碍元件以开口取向地、尤其与圆形的开口同心地可定位在玻璃盘片下方。
流动阻碍元件可在设置的待施加的冷却流体流动的方向上前置于支承框架,即相比支承框架的承载结构离玻璃盘片更远。
根据一种优选的实施方式,流动阻碍元件以网(Gewebe,有时称为织物)或格栅、尤其金属网或金属格栅覆盖或覆层。此外,可设想其它的耐温材料的使用以用于构造网或格栅。在流动阻碍元件和玻璃盘片之间的接触的情况中,以该方式可减少接触面且避免所谓的热或温度冲击,其可导致玻璃盘片的断裂。
在一种实施方式中,流动阻碍元件由金属、尤其由耐温金属(优选地与支承框架相同的金属)制成。在另一实施方式中,流动阻碍元件由孔板材或格栅板材或由实心材料制成。通过选择孔大小,可有针对性地且受控地调节冷却流体穿过流动阻碍元件的穿流且因此引导(lenken)朝向开口的棱边区域的更有针对性的冷却功率。前面提到的实施方案在此概括地也称为带有基本上闭合的表面的流动阻碍元件,以便使其由环形或框架形的结构限制。
在另一实施方式中,工具可具有至少一个另外的流动阻碍元件,使得在背对第一流动阻碍元件的侧上布置有玻璃盘片。这用于偏转且影响通常来自上方的第二冷却流体流。这样的另外的流动阻碍元件可例如可动地在预紧框架处且尤其在支承框架处或在承载框架处布置且在放上玻璃盘片后然后在玻璃盘片的开口上运动。
根据本发明的一个并列的方面,提出了一种用于在使用根据前述权利要求中任一项所述的工具的情况下制造玻璃盘片或带有玻璃盘片的车辆的方法,其具有如下步骤:
- 将玻璃盘片与支承框架带到接触,其中至少一个流动阻碍元件相对于待制造的玻璃盘片如此取向,使得在玻璃盘片中的开口的棱边区域相对于冷却流体流动被覆盖;
- 将冷却流体流动施加用于待制造的玻璃盘片的基本上均匀的冷却。
在方法的一种实施方案中,冷却流体流动基本上垂直于玻璃盘片和承载其的支承框架的平面取向。
根据本发明的另一并列的方面,提出了一种玻璃盘片和尤其一种车玻璃,其以根据本发明的制造方法制造。此外,提出了带有至少一个根据本发明的玻璃盘片的车辆、尤其机动车、优选地轿车或载重车辆、公交车、火车或船舶。
附图说明
另外,本发明根据实施例参考附图更详细地阐释。
其中:
图1示出了朝向例如车玻璃的带有钻孔的玻璃盘片的俯视图,
图2示出了朝向带有放上的根据图1的玻璃盘片的支承框架的俯视图,
图3示出了根据本发明的设计示例的来自图2的切口Z的放大图,
图4a示出了沿着来自图3的截线A-A'穿过用于热预紧玻璃盘片的组件的横截面,
图4b示出了沿着来自图3的截线A-A'穿过用于热预紧玻璃盘片的组件的根据本发明的设计示例的横截面,
图4c示出了沿着来自图3的截线A-A'穿过用于热预紧玻璃盘片的组件的另一根据本发明的设计示例的横截面,
图4d示出了沿着来自图3的截线A-A'穿过用于热预紧玻璃盘片的组件的另一根据本发明的设计示例的横截面。
具体实施方式
图1示出了朝向带有以钻孔2的形式的在玻璃盘片1的下方中间区域中的示例性的凹处的例如车玻璃的玻璃盘片1的俯视图。玻璃盘片1例如是带有例如3.5mm的厚度的由钠钙玻璃构成的单个玻璃盘片。通过热预紧,这样弯曲的单个玻璃盘片用作单片安全玻璃且可例如用作机动车中的后窗玻璃。通过钻孔2,雨刷的转动轴线可例如被穿过引导且固定在玻璃盘片1处。在另外的在此未呈现的设计示例中,在机动车领域中,在由单片安全玻璃构成的侧窗玻璃中的这样的钻孔用于固定车窗升降器。
图2示出了朝向支承框架10的简化视图的俯视图。支承框架10是预紧框架的部分。预紧框架包括支承框架10和在该图中未呈现的承载框架。玻璃盘片1在俯视图中完全地布置在支承框架10的内边缘10'上且放上在其上。
在热预紧的情形中,以本身已知的方式,玻璃盘片1在支承框架10上放置、加热且借助于例如支承在滚子上的运输机架在两个吹气箱之间运输。在该处,玻璃盘片1以冷却流体流(通常空气流)从上方和从下方加载且由此在表面处快速地冷却,由此出现相对于玻璃盘片1的缓慢冷却的核芯的预应力。
玻璃盘片1在支承框架10的内部中起自由承载作用,从而在热预紧过程中空气流可朝向几乎全部玻璃盘片1偏转。由此,开头描述的应力轮廓在玻璃盘片1中生成。
在呈现的实施例中,支承框架10的内边缘10'在玻璃盘片1的侧边缘和钻孔2之间伸延,从而钻孔2自由地布置在支承框架10的内部中。
如果在根据现有技术的预紧框架的情形中空气流直接朝向玻璃盘片1中的钻孔2偏转且穿过其,出现围绕钻孔2周围的在玻璃盘片1的边缘区域或棱边区域中的不均匀的预应力。这导致累积的玻璃断裂和不期望的光学干扰。
如发明人令人惊奇地确定的,这可通过空气流动通过流动阻碍元件的合适的偏转避免。
图3示出了带有根据本发明的流动阻碍元件20的来自图2的切口Z的放大图。
支承框架10经由大量连接区段10''与承载框架30相连接。在此,每个连接区段10''经由调整螺钉30'与承载框架30相连接。通过调整螺钉30',支承框架10可在其高度上相对于承载框架30变化且由此简单地且灵活地匹配于玻璃盘片1的相应的几何形状。对此,支承框架10足够薄且柔性地构造。
图4a示出了沿着来自图3的截线A-A'穿过用于热预紧的组件的横截面。
在玻璃盘片1的钻孔2下方布置有根据本发明的流动阻碍元件20。在图4a的实施例中,流动阻碍元件20构造为由实心材料(例如由金属、如不锈钢)构成的圆形的板。流动阻碍元件20在此具有直径,其大于钻孔2的直径且其由此完全地覆盖。流动阻碍元件20经由连接区段20'与承载框架30相连接且经由调整螺钉20''可调节地固定在其处。
在图4a的示例中,玻璃盘片1在边缘区域中围绕钻孔2直接放上在流动阻碍元件20上。由此,空气流40穿过钻孔2的流动被完全地阻碍。
显然,流动阻碍元件20也可具有相对于玻璃盘片1的间距,由此通过钻孔2也可实现受控制的空气流40。
通常,同时实现由上方的第二空气流,其在设计示例中出于更好的清晰性的原因未呈现。
图4b示出了一个根据本发明的设计示例,其中流动阻碍元件20具有相对于玻璃盘片1的0.5mm至50mm且例如5mm的间距。在此,不存在在玻璃盘片1和流动阻碍元件20之间的直接机械接触。通过在流动阻碍元件20和玻璃盘片1之间的间距,不均匀的热导出通过流动阻碍元件20阻碍且得到在预应力分配中的较大的均匀性。
流动阻碍元件20的合适的形状和尺寸可通过本领域的技术人员在简单的试验的范畴中获取和优化。
显然,流动阻碍元件20也可由空心材料、孔格栅或网制造。重要的是,冷的空气流40在热预紧的过程中以合适的方式偏转。在此,空气流40的部分也可通过流动阻碍元件20中的通道偏转且由此玻璃盘片1的冷却在开口2的边缘区域中还有针对性地调节和控制。
此外,流动阻碍元件20也可具有三维的形状且空气流40有针对性地朝向侧面或向后偏转。
图4c示出了沿着来自图3的截线A-A'穿过用于热预紧玻璃盘片1的组件的另一根据本发明的实施例的横截面。在此,流动阻碍元件20具有锥形(圆锥形),其底侧平行于钻孔2且紧邻布置在钻孔2前。通过锥形的流动阻碍元件20,空气流40有针对性地分开且作为分开的空气流40'朝向侧面偏转。
图4d示出了沿着来自图3的截线A-A'穿过用于热预紧玻璃盘片1的组件的另一根据本发明的实施例的横截面。在此,流动阻碍元件20具有半球的形状,其底侧平行地且紧邻地布置在钻孔2前。同样在此,空气流40有针对性地偏转且作为分开的空气流40'朝向侧面引导。
参考符号列表
1 玻璃盘片
2 玻璃盘片1中的钻孔
10 支承框架
10' 支承框架10的内边缘
10'' 支承框架10的连接区段
20 流动阻碍元件
20' 流动阻碍元件20的连接区段
20'' 流动阻碍元件20和承载框架30之间的调整螺钉
30 承载框架
30' 连接区段10''和承载框架30之间的调整螺钉
40 流体流动,冷却流体流动,空气流
40' 分开的空气流
A-A' 截线
Z 切口。

Claims (14)

1.一种用于加工玻璃盘片(1)、尤其车玻璃的工具,带有用于在冷却过程期间容纳和定位所述玻璃盘片(1)的支承框架(10),
其特征在于,
所述支承框架(10)具有至少一个独立的流动阻碍元件(20),其可如此相对于待制造的玻璃盘片(1)定位,使得其不具有至所述玻璃盘片(1)的接触且朝向所述玻璃盘片(1)中的开口(2)的棱边区域指向的冷却流体流动(40)可至少部分地偏转。
2.根据权利要求1所述的工具,其特征在于,所述流动阻碍元件(20)具有基本上闭合的表面且如此安装在所述支承框架(10)处,使得其在使用中阻碍垂直于所述玻璃盘片(1)的平面取向的冷却流体(40)穿过所述开口(2)的直接穿过。
3.根据权利要求1或2所述的工具,其特征在于,所述流动阻碍元件(20)具有匹配于所述开口(2)的形状的造型。
4.根据前述权利要求中任一项所述的工具,其特征在于,所述流动阻碍元件(20)构造为圆盘、圆环、圆锥或半球。
5.根据权利要求4所述的工具,其特征在于,所述圆盘、所述圆环、所述圆锥或所述半球的直径具有相对于圆形的开口(2)的直径更大的直径。
6.根据前述权利要求中任一项所述的工具,其特征在于,所述流动阻碍元件(20)具有恒定的横截面。
7.根据前述权利要求中任一项所述的工具,其特征在于,所述流动阻碍元件(20)可以以所述开口取向地、尤其与圆形的开口(2)同心地定位在所述玻璃盘片(1)下方。
8.根据前述权利要求中任一项所述的工具,其特征在于,所述流动阻碍元件(20)以网或格栅、尤其金属网或金属格栅覆盖。
9.根据前述权利要求中任一项所述的工具,其特征在于,所述流动阻碍元件(20)至少部分区段地且优选地完全地由孔板材或实心材料制成。
10.根据前述权利要求中任一项所述的工具,其特征在于,所述流动阻碍元件(20)直接或经由连接区段(20')固定在所述支承框架(10)或承载框架(30)处。
11.一种用于在使用根据前述权利要求中任一项所述的工具的情况下制造玻璃盘片(1)、尤其车玻璃的方法,具有如下步骤:
- 将所述玻璃盘片(1)与支承框架(10)带到接触,其中所述至少一个流动阻碍元件(20)相对于待制造的玻璃盘片(1)如此取向,使得在所述玻璃盘片(1)中的开口(2)的至少一个棱边区域相对于冷却流体流动(40)被覆盖;
- 施加冷却流体流动(40)用于基本上均匀地冷却所述玻璃盘片(1)。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述冷却流体流动(40)基本上垂直于所述玻璃盘片(1)和承载其的支承框架(10)的平面取向。
13.一种玻璃盘片(1),按照根据权利要求11或12所述的方法制造。
14.一种车辆、尤其机动车、优选地轿车或载重车辆、公共汽车、火车或船舶,带有根据权利要求13所述的至少一个玻璃盘片(1)。
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