玻璃片材的局部冷却工具制造技术

本发明专利技术涉及一种用于通过在高于450℃的温度下与玻璃片材（2）接触而进行局部冷却的工具（1），称为接触工具，其包括适于来与玻璃片材接触的接触面，所述工具包括用于冷却流体特别是空气的流通的内部管道（5）。工具（1）用在用于弯曲和/或冷却玻璃片材、特别是单独的玻璃片材的装置中，所述工具来与玻璃片材接触而此时玻璃片材由弯曲工具承载或在弯曲后由冷却框架承载。产生压缩区域，该压缩区域能够被钻孔以形成具有压缩应力的边缘。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】玻璃片材的局部冷却工具
本专利技术涉及整体式玻璃窗（包括单一玻璃片材）或层压玻璃窗的领域，包括至少一个具有加强边缘的孔。
技术介绍
大多数机动车辆玻璃窗具有的用于各种功能（固定在天窗上的天线电缆的穿过，用于层压的后窗的后挡风玻璃刮水器轴的穿过，玻璃车顶中的车顶杆紧固轴的穿过，以及更一般地用于结合电子或机械元件等）的孔口是在弯曲之前在平坦的玻璃上钻孔而成的。这种技术具有以下缺点：•两个玻璃片材之间的孔未对准：当玻璃片材在成形过程之前钻孔时，它们具有完全相同的尺寸。一旦成形，这些薄片就可以完美地叠放在一起。然而，在组装操作过程中，两个玻璃片材的堆叠从来都不是完美的，并且每个玻璃片材中的孔的边缘彼此稍微偏移；通常的装配公差一般在0.5到1mm之间；玻璃片材之间的偏移可能有不同的原因，例如1）在玻璃/PVB/玻璃夹层结构（sandwichverre）的制造过程中（在脱气和高压灭菌之前）不正确的定位，或者2）由于高压灭菌过程中的蠕变和一个玻璃片材相对于另一个玻璃片材的移动。每个单独片材的孔的对准中的这种缺陷可能具有不同的不良后果：a）从美学上讲，当孔的边缘可见时，b）难以结合其配合公差小于两个玻璃片材之间的偏移的机械部件，c）更大的应力，且因此增加了在穿过孔的机械部件与孔的边缘接触期间的断裂风险。•反射光学质量差和“火山效应”：在压制成形操作期间以及在冷却框架上花费的时间期间，孔的边缘倾向于反向弯曲，即从玻璃窗凸面一侧的弯曲表面突出；因此，从车辆外部看，孔的边缘略呈火山状；这种十分之几毫米的移位在反射中非常明显。•夹层玻璃窗组装操作（称为层压）期间的孔管理：管理带有孔的产品是更加复杂的；三个主要困难的细节如下：1）两个玻璃片材必须更加小心地对中，以尽量使玻璃片材之间的任何偏移最小化；2）在以下三种情况下，由聚合物（通常为PVB）制成的夹层片材的处理是复杂的：-2a）或者，一经制成玻璃/夹层/玻璃夹层结构，夹层片材在进入高压釜之前被切割；然后，必须通过将刀插入玻璃片材的孔中来执行额外的步骤，以去除夹在玻璃片材之间的PVB薄膜；该切割必须小心进行，以便不会留下过多的PVB，并且如果刀接触到孔的边缘，还会存在损坏和削弱孔的边缘的风险；-2b）或者，夹层片材在制造玻璃/夹层/玻璃夹层之前被切割；这种操作比情况2a）中的操作更简单，但是当夹层结构本身被制造时会导致额外的复杂性，因为三个部件（两个玻璃片材和夹层片材）之间的任何偏移必须被最小化；如果在组装操作过程中，这三个部件没有完美地对准，则必须移除上部玻璃片材，以便能够使PVB玻璃片材相对于下部玻璃片材重新对中，然后重新将其放置，这需要耐心和专注，并导致生产速度的显著损失；-2c）或者，使阻挡存在于每个玻璃片材中的孔的夹层片材保持原样；然而，这样的解决方案是不令人满意的，因为如果让其保持原样，夹层在高压灭菌操作过程中容易蠕变，这导致在最终检验线上更费力的精加工操作；3）在玻璃片材中存在孔的情况下，难以获得令人满意的玻璃/夹层/玻璃夹层结构的脱气，因为夹层结构中的孔表示空气的额外可能入口。实际上，必须立即堵住该孔，例如通过粘合铝制片材，以避免脱气过程中通过孔的边缘的任何空气渗入；因此，这增加了两个操作：a）施加粘合剂，然后b）在压延之后去除粘合剂，通过外围密封或通过真空袋产生真空，然后加热（在80℃和120℃之间）或在高压灭菌操作之后。•额外的钻孔操作：在组装前在单个玻璃片材中钻孔意味着对每个玻璃片材进行一次钻孔，所有的操作都要检查在每个玻璃片材上的良好定位，而对已经组装的层压玻璃窗进行一次钻孔可以节省钻孔步骤。在对已经组装的层压玻璃窗进行单次钻孔的情况下，如果先前没有在孔口的位置处施加任何局部压缩应力，则钻孔可以在不破裂的情况下实现，但是玻璃的机械强度非常低。这是由于在每个玻璃片材的中间平面上存在扩展应力（contrainted'extension），该扩展应力来自每个片材的两个表面的玻璃冷却。如果开了一个孔，这些扩展应力会修正和减小，但残余扩展（其值比钻孔前的扩展小一半）会留在孔的边缘，且因此成为玻璃的极端脆性点。WO2013054059中提出了在玻璃窗的层压后在待钻孔位置生成压缩应力，所述层压是在通过成对下垂（在弯曲过程中两个玻璃片材叠置）的玻璃片材弯曲后进行的。然而，对于小系列的产品，使用被称为“逐个片材进行”的弯曲单个片材（在弯曲过程中不叠置）的方法是有利的，因为：a）产品开发时间减少（由于更快和更简单的工艺设置），b）工具成本非常显著地降低，以及c）生产启动时间也大大减少。因此，开发用于能够生产带有孔口的夹层玻璃窗，其中玻璃片材已经被“逐个片材进行”弯曲的解决方案是很有用的。WO2014131972教导了通过粘合的附加部件在玻璃片材中的孔位置处使用机械加强件。这使得机械加固孔的区域成为可能，其为乘客舱内的照明系统提供了支撑。WO2014057224描述了一种层压玻璃窗，其中单个玻璃被钻孔，且包括插入在PVB片材中的电导体，以使其从车辆的外部或内部不可见。WO2014057200描述了一种用于制造这种产品的方法。WO2019/002751公开了玻璃片材的“逐个片材进行”的制造，包括通过空气吹送获得的压缩区域。
技术实现思路
本专利技术涉及一种用于通过在高于450℃，特别是高于玻璃的应变点“StrainPoint”温度的温度下与玻璃片材接触而进行局部冷却的工具，称为接触工具，其包括适于与玻璃片材接触的接触面，所述工具包括用于冷却流体特别是空气的流通的内部管道。冷却流体的流通适于冷却工具的接触面，且因此也冷却与所述接触面接触的片材的局部区域。更具体地说，本专利技术涉及一种用于通过在高于450℃的温度下与玻璃片材接触而进行局部冷却的工具，称为接触工具，其包括用于冷却流体特别是空气的流通的内部管道和适于与玻璃片材接触的接触面，玻璃片材包括外围压缩带，所述工具被构造成通过所述接触面产生局部压缩区域，其至少部分地位于片材的外围压缩带内，其面积小于玻璃片材面积的10%，甚至小于5%，甚至小于2%。本专利技术还涉及一种用于弯曲和/或冷却玻璃片材，特别是单独的玻璃片材（即不与另一个玻璃片材叠置）的装置，该装置包括至少一个根据本专利技术的接触工具，该接触工具用于与玻璃片材接触而此时玻璃片材由弯曲工具支撑或弯曲后由冷却框架支撑。一般而言，冷却是通过空气吹送强制冷却。接触工具可以在弯曲阶段期间施加，和/或在弯曲之后施加，而玻璃由冷却框架支撑且其到达冷却单元之间。应变点是通过测量玻璃纤维的粘性伸长率的方法，通过从退火点（pointderecuit）外推确定的，并且符合ASTMC336-71（2005年重新批准）标准。术语“应变点”是本领域技术人员熟知的。因此称作应变点温度，或更简单地称作应变点。低于该温度，玻璃中的永久应力实际上不能再变化，除了在几个小时内且接近应变点的温度下。根据本专利技术，通过在玻璃应变点以上的接触，目的是接触工具与玻璃接触，同时其内应力不被凝固不动。考虑到玻璃的应变点温度，当本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工具（1，25，26，32，57，58），用于通过在高于450℃的温度下与玻璃片材接触而进行局部冷却，被称为接触工具，其包括用于冷却流体特别是空气的流通的内部管道（5）和适于来与玻璃片材（2，20，53，54）接触的接触面（27，28，34），所述玻璃片材包括外围压缩带（83），所述工具（1，25，26，32，57，58）被构造成通过所述接触面（27、28、34）产生局部压缩区域（81），所述局部压缩区域（81）至少部分地位于所述玻璃片材（2、20、53、54）的外围压缩带（83）内，其面积小于所述玻璃片材的面积的10%，且甚至小于5%，或者甚至2%。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20191203 FR FR19136521.一种工具（1，25，26，32，57，58），用于通过在高于450℃的温度下与玻璃片材接触而进行局部冷却，被称为接触工具，其包括用于冷却流体特别是空气的流通的内部管道（5）和适于来与玻璃片材（2，20，53，54）接触的接触面（27，28，34），所述玻璃片材包括外围压缩带（83），所述工具（1，25，26，32，57，58）被构造成通过所述接触面（27、28、34）产生局部压缩区域（81），所述局部压缩区域（81）至少部分地位于所述玻璃片材（2、20、53、54）的外围压缩带（83）内，其面积小于所述玻璃片材的面积的10%，且甚至小于5%，或者甚至2%。


2.根据前一项权利要求所述的工具，其特征在于，所述接触面（27，28，34）由包括耐火纤维的透气材料（3）制成，所述材料被称为纤维材料。


3.根据前一项权利要求所述的工具，其特征在于，所述纤维材料（3）覆盖金属表面（4），所述金属表面（4）能够使冷却流体所述管道（5，38）到达所述纤维材料（3）。


4.根据前一项权利要求所述的工具，其特征在于，所述金属表面（4）包括孔口（8），所述孔口（8）允许冷却流体离开所述管道（5）并流通通过所述纤维材料（3）。


5.根据权利要求3所述的工具，其特征在于，所述金属表面（4）是开孔材料（9）的表面，所述开孔材料（9）尤其由烧结金属颗粒制成，称为多孔材料，允许冷却流体离开管道（5）并流通通过纤维材料（3）。


6.根据权利要求2至5中任一项所述的工具，其特征在于，所述纤维材料（3）覆盖呈环形的金属表面（4）。


7.根据前一项权利要求所述的工具，其特征在于，环的外径De在20至60mm的范围内，并且环的内径在De-0.5mm至De-20mm的范围内。


8.根据前述权利要求中任一项所述的工具，其特征在于，它包括阻尼构件（41），特别是弹簧，用于阻尼工具与玻璃片材的开始接触。


9.根据前述权利要求中任一项所述的工具，其特征在于，它包括定向构件（43），特别是球窝接头，允许所述接触面在所述工具与所述玻璃片材开始接触的作用下改变其定向。


10.一种用于弯曲和/或冷却玻璃片材（2，20，53，54），特别是单独的玻璃片材的装置，包括至少一个用于通过与所述玻璃片材接触而进行局部冷却的工具（1，25，26，32，57，58），称为接触工具，其包括用于冷却流体特别是空气的流通的内部管道（5），以及接触面（27，28，34），所述接触面（27，28，34）旨在来与玻璃片材接触而此时玻璃片材由弯曲工具（52，61）承载或在弯曲后由冷却框架（56）承载。


11.根据前一项权利要求所述的装置，其特征在于，其包括上部弯曲模板（52），用于支撑玻璃片材并将其周边压靠在上部弯曲模板（52）上的弯曲框架（61），至少一个接触工具（1，25，26，32，57，58）固连到弯曲框架（61），使得当玻璃片材（2，20，53，54）由弯曲框架（61）承载时，特别是在玻璃片材（2，20，53，54）在弯曲框架（61）和上部弯曲模板（52...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·雷诺，J·戈班，
申请(专利权)人：法国圣戈班玻璃厂，
类型：发明
国别省市：法国;FR