專利名稱：接觸法鋼化玻璃板的方法和設(shè)備以及鋼化玻璃板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對于接觸玻璃板，特別是驕車窗進(jìn)行玻璃鋼化或預(yù)加應(yīng)力的方法及設(shè)備，其中冷卻的夾板作用于加熱到鋼化溫度的玻璃板的表面上。
這種方法例如可以由歐洲專利EP404677B1中得知。該方法包括將加熱到鋼化溫度的玻璃板送入一種壓機(jī)中，在該壓機(jī)中，在玻璃板外表面被垂直于該外表面的冷卻空氣流冷卻并且隨后通過加壓而預(yù)加應(yīng)力的同時，玻璃板突然被冷卻，由此鋼化。
驕車的窗子通常有一個或多個通孔，例如對于可移動的邊窗，為需要用鎖定的機(jī)構(gòu)和、或?qū)тN來固定該玻璃板時，有時后窗也有孔，用來通過風(fēng)擋玻璃刮水器桿的軸銷。
正象人們所知道的，必須在鋼化前在玻璃板上開孔，這是因?yàn)殇摶蟮牟ＡО逶陂_孔時會破碎。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在位于冷空氣中的鋼化玻璃板上，甚至那些帶有開孔的板也具有較高的彎曲強(qiáng)度，而通過接觸法鋼化過的開孔板具有較低的彎曲強(qiáng)度。
本發(fā)明是基于改進(jìn)已知的玻璃板接觸鋼化方法的要求，從而能鋼化帶孔的板，使它們具有與帶普通氣泡的玻璃相近的彎曲強(qiáng)度。本發(fā)明的目的還在于提供適合實(shí)施該方法的設(shè)備。
在具有一個或多個通孔的玻璃板中，本發(fā)明通過在夾緊板的作用過程中向圍成該玻璃板開孔的內(nèi)表面上射入冷卻氣體而解決這個問題。
因此，本發(fā)明的方法包括對具有一個或多個通孔折玻璃板施用已知的接觸鋼化法，只要該孔的壁也受到由于對流而產(chǎn)生的選擇性表面冷卻。因此，在孔的表面上，也實(shí)現(xiàn)了預(yù)加應(yīng)力，這將使彎曲強(qiáng)度獲得令人滿意的增加。根據(jù)本發(fā)明鋼化過的玻璃板具有的均勻的表面應(yīng)力(由于接觸鋼化而產(chǎn)生)，該板的偏振光圖具有與該孔的四周同心的灰色線條，這是在該孔的邊緣獲得壓應(yīng)力的特征。
適用于實(shí)施本發(fā)明所述方法(帶兩塊夾板)的接觸鋼化設(shè)備的第一個方案，其特征在于，在該玻璃板開孔板的位置上，其中一塊夾板具有一個或多個供冷卻氣體流入的開口或氣咀，而另一塊夾板在相應(yīng)位置具有一個或多個回流開口。這種方案特別適用于接觸鋼化壓機(jī)，其中兩塊夾板是實(shí)心金屬板，板上有冷卻空氣通道穿過。
本發(fā)明所述設(shè)備的另一個方案，其特征在于兩塊夾板中內(nèi)有一塊板上具有一個或多個冷卻氣體流入開口以及一個或多個回流開口，流入開口和回流開口均靠近覆蓋玻璃板開孔的板的位置的內(nèi)部。這個方案特別適用于下列接觸鋼化壓機(jī)，其夾板之一是實(shí)心金屬的，而另一塊具有充水的空心區(qū)，其尺寸至少是玻璃板的尺寸，所述的區(qū)被位于玻璃板接觸側(cè)的不透氣的柔性隔板密封。
本發(fā)明所述設(shè)備的其它一些優(yōu)點(diǎn)、有用的設(shè)計及改進(jìn)可以從下面與附圖有關(guān)的優(yōu)選方案的描述中獲得，其中


圖1是本發(fā)明所述鋼化設(shè)備的第一種方案;
圖2是本發(fā)明所述鋼化設(shè)備的第二種方案。
圖3是圖2所示設(shè)備中的流入及回流通道的另一種設(shè)計。
圖4是圖3的細(xì)節(jié)圖。
在圖1中所示的接觸鋼化設(shè)備具有下夾板1和上夾板2，兩夾板之間是玻璃板3。下夾板具有兩層彈性層4和5，它們具有較高的熱傳導(dǎo)性，層4例如由薄石墨板組成，而最外層是金屬纖維織物，形成所述織物或金屬絲網(wǎng)的基礎(chǔ)纖維其直徑優(yōu)選地小于50微米。有時，上層夾板具有彈性層6和7，兩塊夾板1和2上具有供冷卻水通過的管8和9，冷卻水的供給通過管10和11執(zhí)行。冷卻水由未示出的管子排出。
下層夾板1(包括層4)上帶有開孔13，它與管14相連，管14與一壓縮空氣泵相連。以同樣方式，上層夾板2(包括層6)具有供吹入空氣逃出的通孔15。
金屬纖維織物或絲網(wǎng)5和7在孔13和15處不中斷，而是在孔上延伸。為了在該處保證有合適的透氣性，必須使用孔隙率至少為60%，優(yōu)選地至少為80%的織物或絲網(wǎng)。用于此目的的織物及絲網(wǎng)例如被描述于EP312439b1和387111b1中。
開孔13和15的孔均在與玻璃板3的開孔相對的每一塊的位置處。在圖中所示的情況下，開孔13和15均與玻璃板表面相垂直。在該設(shè)計中，從開孔13中流出的冷卻氣體首先在玻璃板3的開孔12中流動，從而將圍成孔12的下表面冷卻，然后通過孔15流到大氣中。
這種設(shè)備可以下列方式實(shí)施本發(fā)明所述的方法。上夾板升高。升溫到鋼化溫度的玻璃板進(jìn)入用液體冷卻的夾板1和2中，夾板2壓到玻璃板3上。位于管14中的閥打開，冷卻氣體通過它吹入孔12中，冷卻氣體然后通過開孔15流出。
圖2中所示的預(yù)加應(yīng)力設(shè)備也具有下夾板18和上夾板19，在它們之間是玻璃板3。象在前面的方案中那樣，下夾板18上有兩層彈性層4和5，其導(dǎo)熱性較高，上夾板由金屬盒20組成，其底部由柔性隔板21密封并且充入冷卻水。冷卻水由管22提供，并由另一根未示出的管子流出，調(diào)節(jié)水供應(yīng)和/或排出可以調(diào)節(jié)金屬盒20中水壓力及流水速度。
在玻璃板開孔12的位置，下板18上有通孔23，其中與孔23同軸旋轉(zhuǎn)噴射管24，它剛好在織物層5的下方結(jié)束。在噴射管24的內(nèi)壁和孔23的壁之間有一個管形空心區(qū)，用作為由管24供入的冷卻空氣的排放管26，它與一種合適的壓縮空氣源相連。
為了實(shí)施本發(fā)明的方法，玻璃板象前面方案那樣被放在夾板之間，并被壓制。在冷卻板18、19作用在玻璃板3的過程中，玻璃板上孔12的壁再一次接收冷卻氣體。為了獲得適宜的冷卻氣體流以及較高的冷卻速度，優(yōu)選地使用壓力為100-500Pa的空氣作為冷卻劑，在冷卻孔12的壁及象這樣被加熱之后，冷卻氣體通過流入管26而下降。如果需要，可以通過借助于未示出的泵系統(tǒng)而增加氣體壓力和/或選擇性泵抽而增加冷卻氣體流動。
彎曲模18中流入管和回流管的設(shè)計可以使我們不必修改上部彎曲模。這一點(diǎn)在上部彎曲模上帶有柔性隔板時是極其有用的，這是因?yàn)樗梢酝暾乇３衷撃＞叩娜彳浶?，而且可以勻稱地將其能力施加到玻璃板上。
圖2中所示的設(shè)備由于它僅僅是在兩個夾板的任一塊上進(jìn)行實(shí)施本發(fā)明所需的改進(jìn)而十分有利。要作的改進(jìn)，例如在下部夾板上進(jìn)行開孔甚至可以在接觸鋼化設(shè)備已經(jīng)存在的時候進(jìn)行。因此，當(dāng)在玻璃板上形成一個或多個附加孔，而無需改變其形狀時，或者與前面的條件相比需要在不同的位置形成一個孔時，它無需制造一個全新的模具。
正象已經(jīng)所述的，選擇性地泵抽由排放管逃出的氣體將是有益的。在圖2中的三部分表示了一種特別適用于這種目的的結(jié)構(gòu)。另外，兩塊夾板18、19的結(jié)構(gòu)，包括夾板18中的彈性層4和其上的織物層5，以及上層夾板19上的隔板21及織物層3與圖2中的所示的設(shè)備相對應(yīng)。
在這種情況下，在夾板18的金屬體28中形成一盲孔29。一方面，與盲孔29同軸相連的是直徑較小的開孔30，它與一正交孔31相通，它還作為冷卻氣體流入通道。另一方面，開孔32與盲孔29正交，并相通，而且作為冷卻空氣流出通道。在盲孔29中，在同軸地插入一根基本上呈管形的部件34，其上部具有徑向凸出的肋35，它將其支撐在孔29的壁上。所述插入部件34的下部管狀部分36與孔30相連，而在肋35之間的管與流動管32相連。
即使在這種情況下，織物或絲網(wǎng)5在孔29的開口處不中斷也是重要的，而且它具有合適的孔隙可以使冷卻空氣以足夠的數(shù)流過該織物或絲網(wǎng)也是重要的。
在前面的方案中，冷卻空氣在每一種情況下均是從玻璃板中在孔中心提供的，并在在孔中翻轉(zhuǎn)后靠近孔壁而排出。但是也可以反過來進(jìn)行，即將流入管和流出管反過來使用，并且通過將空氣抽吸經(jīng)過中心管而使冷卻空氣靠近壁而穿過孔，還可以對回流開口采取不同的結(jié)構(gòu)，只要證實(shí)它有用。
與已知的鋼化方法中不同的是，在全部這些方案中，普遍地，該冷卻空氣的方向與要預(yù)加應(yīng)力的表面不垂直，而是沿著孔的軸向方向，即平行于要急冷的壁。令人驚奇的是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這樣對孔的壁可以產(chǎn)生十分合適的冷卻速度，至少在該孔的位置上。這種方法的特別益處在于它可以利用相對簡單的裝置對孔壁預(yù)加應(yīng)力。
權(quán)利要求
1.接觸法鋼化玻璃板的方法，其中冷夾板作用在加熱到鋼化溫度的玻璃板表面上，其特征在于當(dāng)該板具有一個或多個孔時，在夾板作用在所述的玻璃板上的過程中，圍成該孔的內(nèi)表面受到冷卻氣體射流的沖擊。
2.利用兩塊冷卻的夾板接觸具有一個或多個孔的玻璃板而進(jìn)行鋼化的方法，其特征在于在覆蓋在玻璃板(3)上的夾緊板(1、2)部件的一個孔(12)中，一塊夾緊板(1)至少具有一個冷卻氣體的流入開口或氣咀(13)，而另一塊夾板(2)至少具有一個回流孔(15)。
3.利用兩塊冷卻的夾板接觸具有一個或多個孔10玻璃板而進(jìn)行鋼化的設(shè)備，其特征在于一塊夾板(18)在其朝玻璃板(3)的一側(cè)具有冷卻氣體的流入開口或氣咀，和至少一個回流開口，流入開口和回流開口兩者在覆蓋玻璃板(3)的孔(12)的夾板(18)的位置中均相互靠近。
4.權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于在形成回流管的開孔之一中，有一個噴射管(3)，它指向玻璃板并包括流入開口。
5.權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于噴射管(24)和形成回流管的開孔(23)處于同軸位置并且相互同心。
6.權(quán)利要求4與5所述的設(shè)備，其特征在于噴射管(24)指向孔的軸向方向。
7.權(quán)利要求2-6中任何一個所述的設(shè)備，其特征在于夾板(1、2;18、19)在與玻璃板(3)接觸的一面上覆蓋著由高導(dǎo)熱性、耐熱纖維、織物或絲網(wǎng)(5或7)制成的透氣織物或絲網(wǎng)(5或7)，它們不中斷地覆蓋在夾緊板的流入或回流孔上。
8.權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于覆蓋在夾板上的織物或絲網(wǎng)(5或7)由金屬絲網(wǎng)形成，其孔隙率至少為60%，優(yōu)選地為80%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述方法鋼化過并且具有一個或多個孔的玻璃板，其特征在于它具有均勻的表面力，而且在孔的周圍，玻璃板的偏振光圖具有與孔的周圍同心的灰色線條。
全文摘要
為了通過接觸具有通孔(12)的玻璃板(3)而進(jìn)行鋼化，冷卻的覆蓋了耐熱纖維(具有較高導(dǎo)熱性)的夾板(18、19)作用在加熱到鋼化溫度的玻璃板的表面上，在夾板(18、19)的作用過程中，圍成孔(12)的玻璃板的內(nèi)表面受到冷卻氣體的沖擊，該冷卻氣體通過位于夾緊板中，在孔(23)中的噴嘴或氣嘴管(24)而射出，孔(23)軸向經(jīng)過可以透氣的覆蓋織物(5)，在孔(12)中翻轉(zhuǎn)之后，冷卻氣體通過圍在噴嘴或氣嘴管(24)四周的回流管(26)而逃過織物(5)。
文檔編號C03B27/004GK1112525SQ9510279
公開日1995年11月29日 申請日期1995年2月9日 優(yōu)先權(quán)日1994年2月10日
發(fā)明者H·-W·庫斯特, C·布雷默 申請人:圣戈班玻璃制造公司