疊層玻璃窗的製造方法

2023-05-11 05:05:31

疊層玻璃窗的製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種用於製造疊層玻璃窗的方法，疊層玻璃窗包括至少兩塊玻璃襯底和布置在襯底之間由聚合物材料製成的至少一個中間層，該方法包括彎曲襯底，襯底的受控冷卻，玻璃襯底和中間層的組裝，其特徵在於，其以如下順序包括如下步驟：彎曲襯底，襯底的受控冷卻，形成包括襯底和中間層的疊層組件，穿過疊層組件的整個厚度沿在疊層組件的其中一個主面上的線切割疊層組件，受控冷卻包括總體受控的冷卻和包含切割線的區域的局部受控的冷卻，局部受控的冷卻快於總體受控的冷卻。
【專利說明】疊層玻璃窗的製造
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用於製造疊層玻璃窗的方法，包括在將玻璃襯底與聚合物材料類型的中間層組裝後疊層玻璃窗的切割。切割穿過疊層的整個厚度實施，並且尤其可以實施以便形成諸如孔或槽的至少一個切除部分，此區域的邊緣具有殘留壓縮應力。切割也可以從玻璃窗的一個邊緣到另一個邊緣而實施。
【背景技術】
[0002]在玻璃窗的使用期間，玻璃窗面臨熱應力或機械應力，尤其是在其處理期間，其必須承受這些應力從而防止玻璃窗的破裂。例如，車輛的風擋在將其安裝(不管是手工還是通過機器人)到車體上期間面臨在它們的周邊處的機械力。
[0003]除了機械應力，玻璃窗在風擋除冰循環期間面臨熱源的應力。
[0004]邊緣處的這些熱源或機械源應力尤其在玻璃窗的邊緣處引起破裂的風險。為了確保玻璃窗的良好機械強度，在玻璃窗的製造期間生成壓縮邊緣應力。這些邊緣應力是已知的並且在機動車輛製造商的規格書中指定。
[0005]除了具有壓縮應力的玻璃窗的邊緣，在切除部分的周邊也生成了壓縮應力。
[0006]實際上，玻璃窗中的切除部分設計成接納添加的功能性元件，比方說例如緊固在鑽孔內的天線，鑽孔在玻璃窗的厚度中並且距玻璃窗的邊緣一定距離而生成。這些切除部分對於對機械應力的抵抗將產生兩個問題:凹陷產生邊緣，該邊緣在玻璃窗的使用期間將必須承受負載，且該凹陷產生由於材料的局部去除(孔，槽)的應力集中區域。就這一點而言，玻璃窗在其孔或槽的邊緣處面臨各種機械應力，它們是由於附接天線而永久的那些機械應力，以及尤其在諸如當車輛在一些低的東西下通過時在天線上的撞擊期間發生的瞬時的那些機械應力。類似地，對於後擋板的玻璃窗而言，如果孔用於接納雨刮器，則孔的邊緣必須承受後擋板的關閉。
[0007]當玻璃在這樣的溫度下被加熱時在玻璃製品中產生應力，從該溫度起，玻璃失去其純粹的彈性性態，並且變得輕微塑性，具有粘彈性液體類型。在冷卻期間，並且根據樣品的初始熱不均一性和/或冷卻本身的異質性，某些區域在其他區域之前凝固。由於熱膨脹，在樣品的冷卻期間在樣品內出現永久性壓縮應力和擴張應力。定性地說，玻璃首先凝固的部分對應於壓縮應力集中的部分，而玻璃凝固延遲的部分集中了擴張應力的區域。本申請中所描述的邊緣應力為薄膜應力，其在材料的任何點M處且對於指定的方向可定義為在此點並沿此方向的應力場的平均值，平均值在樣品的整個厚度上取。在樣品邊緣上，僅平行於邊緣的薄膜應力分量是適用的，垂直分量具有零值。因此，允許沿邊緣並穿過樣品的厚度測量平均應力的任何測量方法都是相關的。用於測量邊緣應力的方法使用光彈性測量技術。以下引用的ASTM標準中描述的兩種方法使得可以測量邊緣應力值:
-使用巴比內補償器並在ASTM C12792009-01標準，過程B中描述的方法；以及-用諸如由英國普勒斯頓Sharpies應力工程師公司銷售的Sharpies S_67型的商業裝置實施並使用Jessop-Friedel的S6narmont補償器實施測量。測量原理在ASTM F2182005 01標準中描述。
[0008]在本申請的背景下，壓縮應力值通過ASTM F2182005-01標準中描述的方法確定。
[0009]通常，壓縮應力值在距一個邊緣0.1到2 mm之間確定，且優選地在距一個邊緣0.5到I mm之間確定。在壓縮應力的局部區域不包圍孔口的情況下，只要其為允許後續形成孔口的區域，則應力值可以在鑽出孔口後確定，繼之以在距孔口的邊緣如剛才指出的距離處測量該應力。
[0010]一種用於製造疊層玻璃窗的已知方法具有對於其意圖使用的車體的特定曲線，並且在此玻璃窗的切除部分的邊緣產生壓縮應力，該方法包括:
-彼此獨立地在切除部分的位置在期望位置處對兩塊平板玻璃板進行鑽孔；
-通過對兩塊玻璃板進行重疊而將兩塊玻璃板組裝在一起(但是在此階段沒有聚合物中間層)，在彎曲溫度下通過重力實施它的彎曲(玻璃是熱的；記住彎曲步驟用於賦予曲線，並且由此將最終的三維形狀賦予玻璃窗);
-實施產生壓縮應力的整個玻璃窗的總體受控的冷卻；
-在兩塊再一次疊置的板之間放置聚合物材料(通常為聚乙烯醇縮丁醛類型常稱為PVB)的中間層，執行脫氣，就是說消除捕獲在玻璃板和中間層之間的空氣，並且在高壓釜中組裝它們；
-通過在玻璃中的兩個鑽孔處切割PVB而完成孔(備選地，也可以在組裝前在PVB中切割該孔)。
[0011]但是，此方法有某些要克服的困難:
-除了根據兩個不同的階段在兩個相應的玻璃板中獨立地進行鑽孔之外，當兩塊玻璃板然後組合時確保兩個鑽孔的良好同心度是明智的；
-在彎曲階段期間這些鑽孔同心度也必須是完美的，彎曲階段在受控冷卻步驟之前，如果不這樣的話每個鑽孔的某些周邊部分會受到限制，冷卻更慢，從而產生低得多的壓縮應力。但是，尤其在其中一塊玻璃板的大小通常稍大於用於疊層產品的另一塊板時甚至更敏感的這種完美的對準取決於沉積精度，取決於在彎曲工具上以及將玻璃板輸送到爐中期間板相對於另一塊板的放置和保持；
-在脫氣期間取決於所使用的方法可能產生各種並發狀況；尤其是，如果組裝通過軋光進行，玻璃板與中間層的按壓機械地且直接地擠壓孔的周邊。如果孔存在不均勻的壓縮應力區域，則可能發生玻璃窗的破裂。另一種脫氣的方法涉及在玻璃板和PVB板之間抽真空(通過青蛇法[在周邊密封件中抽真空]或真空袋方法)是難以實施的，因為板上的孔使得不能正確地抽真空；
-彎曲預鑽孔的玻璃的事實在反射外觀上產生了光學缺陷(在孔的周邊處的輕微變形)。
[0012]另一種製造方法涉及逐塊板實施彎曲操作，而不是如上所述在板重疊的情況下同時進行，消除了與先前的方法相關的缺點。但是，玻璃板的此獨立彎曲具有某些限制，諸如:
-兩塊玻璃板必須在周邊處沉積琺瑯質；
-當兩塊板之間的厚度或顏色不同時，板的形成不是完全一樣的，並且這兩塊板的可靠而強健的組裝變得難以實施；-要組裝複雜的部件是棘手的，尤其對於具有槽口型切口的玻璃窗。
[0013]已經開發了另一種用於製造包括緊固在玻璃窗的適配凹陷中的部件的疊層玻璃窗的解決方案。美國專利US 4 124 367因而提出，為了克服製造疊層玻璃窗的風險，凹陷對於疊層玻璃窗將具有在其中一塊玻璃板中較低的壓縮邊緣應力，從而使得玻璃窗在將部件緊固(通過螺釘或者粘接)到該凹陷期間有破裂風險，僅對於單塊玻璃板在凹陷的邊緣處產生壓縮應力，此玻璃板又具有孔口，孔口具有小於另一塊相關玻璃板的孔口的尺寸。因此，該部件僅緊固在單塊玻璃板上，即具有較小孔口並且設有受控壓縮邊緣應力的玻璃板。
[0014]但是，最終產品對於機械應力的強健度較差，因為固件僅附接在單塊玻璃板上。

【發明內容】

[0015]本發明的目的尤其是提出一種用於製造疊層玻璃窗的方法，在玻璃襯底組裝成疊層之後在玻璃窗的整個厚度上設有至少一個切割邊緣，所述邊緣具有壓縮邊緣應力。切割邊緣可尤其具有孔或槽的形狀。此方法相對於用於具有孔或槽的疊層玻璃窗的現有方法是簡化的。其確保切割邊緣的壓縮應力沿此邊緣對於組裝在疊層玻璃窗中的所有玻璃襯底具有均勻且足夠的強度。
[0016]根據本發明，疊層玻璃窗中的切除部分是穿過其整個厚度的孔或槽。孔(或孔口)具有這樣的輪廓，其自身是閉合的，完全在疊層玻璃的主面內。槽構成了玻璃窗的外邊緣的不連續性，以便形成朝向玻璃窗的主面的內部切除的一部分。其一方面是玻璃窗的邊緣中的開口孔。
[0017]本發明也使得一旦疊層玻璃窗所包含的玻璃襯底已經在組裝後必須進行切割的線處進行了特定的局部冷卻，就可以在疊層玻璃窗的組裝後沿特定的線切割疊層玻璃窗(不需要真正產生孔或槽)。在這種情況下，疊層組件的切割可能導致若干部分彼此分離，這些部分的每一個依然具有對於它們在它們的整個周邊上的完整性所必需的邊緣應力。這裡的好處是能夠具有不同的部分，當不同的部分通過根據本發明的它們的切割邊緣放到一起時，它們在它們的邊緣處並且關於它們的總體形狀完美地彼此一致(根據本發明切割)，其中一個部分的曲線不可避免地完美地從另一個部分繼續延伸。
[0018]根據本發明，公開了用於製造疊層玻璃窗的方法，疊層玻璃窗包括至少兩塊玻璃襯底和布置在襯底之間由聚合物材料製成的至少一個中間層，該方法包括彎曲襯底，襯底的受控冷卻，襯底和中間層的組裝，其特徵在於，其以如下順序包括如下步驟:
?彎曲襯底，然後
?襯底的受控冷卻，然後
?形成包括襯底和中間層的疊層組件，然後
?穿過疊層組件的整個厚度沿它的其中一個主面上的線(其覆蓋了如果有若干個孔則該線呈若干部分的事實)切割疊層組件，
受控冷卻包括總體受控的冷卻和包含切割線的區域的局部受控的冷卻，局部受控的冷卻快於總體受控的冷卻。
[0019]表述「玻璃襯底」意味著:單個玻璃板，其可能覆蓋或者未覆蓋一個或更多層(如抗反射層，太陽控制層，抗腐蝕層等)。玻璃板包括兩個主面；對於玻璃襯底也是同樣。表述「疊層組件」可代表在根據本發明的疊層玻璃窗的切割之前最終的疊層玻璃窗，當其是切割後的玻璃窗時其被安裝在機動車輛上。
[0020]在本申請的上下文內，在施加到玻璃襯底的以下兩種類型冷卻之間形成差異:
a) 「總體受控的冷卻」使得可以在襯底的外邊緣上產生壓縮應力，以便在這些邊緣處獲得足夠的機械強度。此冷卻全局地施加於整個玻璃窗上。這種類型的全局冷卻對於本領域技術人員是熟知的。
[0021]b)根據本發明，應用「局部受控的冷卻」以便產生使得能夠在彎曲後在玻璃中切割的壓縮應力，並且其進一步使得在將要切割的線的邊緣上存在壓縮應力。此局部受控的冷卻快於總體冷卻。=
因此，本發明的方法相對於現有技術方法提供了若干優點，尤其是:
-其將切割(或鑽孔)限於疊層組件形成後的單個步驟，穿過包括兩塊玻璃襯底和中間層的疊層組件的整個厚度，而不是對於每塊玻璃襯底的彎曲之前的兩個切割操作，以及精整操作，以便去除襯底的兩個切割部分之間的中間層部分；
-避免了彎曲期間兩塊玻璃襯底的相對定位的問題；
-組裝期間孔的存在使得脫氣操作複雜，組裝後的鑽孔簡化了脫氣操作；
-改善了光學品質，尤其是對於切割區域附近中反射方面的光學變形。
[0022]此外，該方法使得可以對於兩塊組裝好的玻璃襯底的每一塊在根據本發明由切割產生的邊緣上產生壓縮應力。因此，緊固在根據本發明產生的凹陷中的任何部件可緊固到兩塊組裝好的玻璃襯底上，而不是像現有技術一樣僅緊固到一塊上，從而保證了更好的緊固強度。
[0023]根據一個特徵，局部受控的冷卻構成主面的不均一的冷卻。如果單獨地將局部受控的冷卻施加於玻璃襯底(玻璃襯底不是並排的)，則其可以施加至每塊玻璃襯底的僅其中一個主面或者兩個主面。如果將局部受控的冷卻施加至玻璃襯底的堆疊(玻璃襯底因而是並排的)，則局部受控的冷卻可僅施加至堆疊的其中一個主面或者兩個主面。
[0024]包括意圖切割的線的區域的局部受控的冷卻比所述襯底的總體受控的冷卻更快。局部冷卻在隨後要切割的線處施加。此局部冷卻區域通常從此線的任一側上至少Imm處而覆蓋整個切割線。在某些情況下，局部冷卻也可加寬至鄰近區域，該鄰近區域將從疊層組件去除，但其不一定直接面對切割刀具。作為示例，如果希望在疊層組件中產生具有若干釐米直徑的孔，可以在對應於孔的整個表面上實施局部冷卻(實際上以比孔稍微更展開的方式)，而切割將僅圍繞孔的輪廓應用。在孔具有相對大尺寸的情況下(孔口的切割對應於開口天窗的開口的情況)，優選的是僅對要切割的線應用局部受控的冷卻。實際上，如果要切除的整個表面是大的表面的話，將此局部受控的冷卻應用至要切除的整個表面是無意義的。沿要切割區域的輪廓的局部冷卻的方法是優選的，此時經曆局部受控的冷卻的該區域的最小尺寸在玻璃窗的主面中具有大於80mm的尺寸。對於更小的尺寸也是可能的。當凹陷在其任何其中一點超過80mm的寬度時，優選的是對凹陷的輪廓施加局部冷卻(而不是凹陷的整個表面)。
[0025]局部受控的冷卻通過對流、傳導、輻射或這些方式的組合獲得。
[0026]通常，局部受控的冷卻在總體冷卻的開始和結束之間施加。但是，不排除在總體冷卻還沒有開始時朝彎曲操作的結束開始局部冷卻。因此，通常在冷卻室中優選地在冷卻室中在玻璃窗的總體冷卻開始時應用局部受控的冷卻。作為一個變型，其可以在彎曲室的末端處開始。
[0027]受控冷卻室施加總體受控的冷卻。如果局部受控的冷卻也在其中施加，此室進一步配備對於此局部受控的冷卻的施加必須的裝置。這些裝置例如可為局部地吹掃到重疊的板的其中一個面上的噴嘴。其也可以是與要更快冷卻的局部局域形成接觸的冷金屬部件(在內部例如通過空氣冷卻)。
[0028]有利的是，彎曲和冷卻兩者都在並排布置的兩塊玻璃襯底上實施(就是說它們是並置的，尤其是重疊的，襯底之間沒有任何粘附裝置)。尤其是，兩塊並排的襯底可移入至少一個彎曲室，然後進入至少一個受控冷卻室，局部受控的冷卻可以在最後一個彎曲室或者在受控冷卻室中開始。
[0029]考慮到熱彎曲所需的溫度，並排玻璃襯底的彎曲在它們之間沒有有機材料的情況下實施。熱彎曲在與聚合物材料的中間層組裝之前實施，因為聚合物材料的中間層從160 C開始隨著泡沫的形成而劣化。如果其從這樣的低溫冷卻，將更加不可能在玻璃中產生永久的壓縮邊緣應力。
[0030]玻璃襯底的彎曲可尤其通過在彎曲溫度下擠壓和/或抽吸而實施，如WO02/064519,WO 2006/072721和WO 2004/087590所教導的那樣。此彎曲在隨後必須以並排方式組裝的玻璃板上實施。特別是，兩個並排的玻璃襯底可移入用於通過重力預彎曲的腔室，然後進入擠壓和/或抽吸室，且最後進入受控冷卻室，局部受控的冷卻可選地在擠壓的末尾或在冷卻室中開始。在580 C以上的溫度(通常在650到580 C之間)下開始的整個受控冷卻在冷卻室中實施，可選地首先在最後的彎曲室中開始，至少直至溫度降至520 C，或者甚至低於此溫度。
[0031](總體和局部的)受控冷卻在重疊的玻璃板剛好已經在它們的彎曲溫度下彎曲後實施。整個冷卻過程通常直接從彎曲溫度開始實施。在進行局部受控的冷卻的區域之外，玻璃的溫度通常從彎曲溫度降至環境溫度，再也不回升(單調溫度下降)。
[0032]在並排狀態下要組裝的玻璃板同時彎曲的事實具有不同玻璃襯底可以可選地具有不同厚度和顏色的好處。實際上，兩塊襯底除了它們的不同之外將當然具有相同的曲率。
[0033]玻璃襯底的彎曲也可以通過單獨(「逐板」)施加至玻璃襯底的擠壓和/或抽吸而實施。
[0034]彎曲不一定在腔室中應用，對於彎曲工具而言可以在開放空氣中進行。
[0035]類似地，總體和局部受控的冷卻不一定在腔室中應用。
[0036]優選地，總體受控的冷卻的開始控制在0.3到8 C /秒之間，且更優選地在0.3到2 C /秒之間，直至玻璃的溫度(在離開彎曲操作時在650到580 C之間)達到至少520 Co
[0037]對於玻璃襯底在局部冷卻前並排的情況，局部受控的冷卻從與兩塊並排玻璃襯底的其中一個面相對的單側施加，或者從彼此相對的兩個並排玻璃襯底的兩個相對側施加。如果局部受控的冷卻施加在單個玻璃襯底的表面上，其貫穿兩塊並排玻璃襯底的厚度而產生效果，當然只要並排襯底的厚度不是太大，且局部冷卻具有足夠的持續時間和強度。局部受控的冷卻可以從襯底堆疊的單個側面施加，其條件是確保局部受控的冷卻貫穿厚度比總體受控的冷卻更快。其也可以從兩側施加，並且施加在每側上的冷卻在此情況下必須彼此相對。[0038]局部受控的冷卻在持續時間和強度上是足夠的，以便疊層組件的切割後邊緣應力大於4 MPa且優選地大於8 MPa。常規測試易於滿足此調整。
[0039]如已知的那樣，玻璃窗的總體受控的冷卻可使用諸如對流、輻射、傳導或這三種熱傳遞方式的組合的熱傳遞。
[0040]在本申請中，已經經歷了局部受控的冷卻的區域可稱作「壓縮性區域」或「壓縮區域」。
[0041]為了獲得壓縮區域的玻璃襯底的差異化且局部化冷卻可通過任何方式實施，例如通過對流，或輻射，或傳導，或者甚至這些方式的組合。此局部差異化冷卻構成在玻璃襯底的組裝後要切割的線上比玻璃窗的其餘區域更快的冷卻。
[0042]對流涉及吹送指向意圖置於壓縮下的區域的冷空氣(處於環境溫度的空氣)。取決於玻璃窗的平均冷卻速度，所噴射空氣的溫度和/或吹送的強度將進行調整。
[0043]傳導旨在使意圖更快冷卻的玻璃的部分與比玻璃的表面更冷的材料接觸。
[0044]關於輻射，可以使用置於玻璃對面的較冷的材料。通過輻射的熱交換將使得面向材料的區域具有更大的局部冷卻。
[0045]根據另一個示例，使用了遮罩，其限制要形成壓縮應力的區域之外的冷卻速度。從而在遮罩之外形成對應於壓縮區域的區域，對於這些區域玻璃的冷卻更大。
[0046]遮罩的一個示例是隔熱材料，尤其是纖維材料，其具有等於玻璃窗的表面面積，且在其中形成開口。該材料在玻璃的冷卻階段期間靠近熱的玻璃放置。放置到冷的氣氛中後，與開口相對的玻璃窗的部分比那些被遮蔽的部分更快冷卻。
[0047]因而可以使用增大或減小玻璃在表面處的發射率的塗層材料。
[0048]可以使用具有比玻璃的表面更大發射率的塗層，並將其放在期望的壓縮區域上；這些區域然後將更快地冷卻。
[0049]與以上示例相反，可以使用具有比玻璃的表面發射率更低的塗層並將其放在期望壓縮區域之外的玻璃表面上；這些區域然後將比要置於壓縮之下的區域更慢地冷卻。
[0050]和增大或減小玻璃在表面處的發射率的材料一樣，可以使用使玻璃的表面能夠輕易被覆蓋的材料。在這種情況下，它們優選是無毒的，抗高溫的並且易於在水中擴散或溶解。
[0051]總體冷卻的開始優選地從彎曲溫度的結束(580 C到650 C之間)開始控制在
0.3到2 C每秒之間，在離開彎曲操作時直到玻璃的溫度達到520 C，或者甚至更低。
[0052]在520 C以下，可以對玻璃窗整體應用對流冷卻，以便加速該過程。在480 C以下，繼續應用局部受控的冷卻是無意義的，因為整個玻璃窗此時可以經歷相同的總體冷卻。離開可選冷卻室的玻璃通常處於低於300 C。
[0053]作為示例，局部受控的冷卻通過空氣吹送噴嘴施加，噴嘴的一端具有有合適形狀的橫截面，以便吹送到要切割的線上，並且在要切割的線處抵靠至少其中一塊玻璃襯底貼附。例如，如果要切割的線具有圓形形狀，則噴嘴的孔口可具有碟形或環形形狀。在碟形的情況下，碟的直徑比要切割的圓形的直徑稍大，並且是在圓形內的整個表面將經曆局部受控的冷卻。在環形噴嘴的情況下，噴嘴吹在圓形上的環形區域上，而不是此環的內部。
[0054]作為一種變型或組合，通過在玻璃的表面上或附近施加尤其是纖維型臨時塗層材料獲得局部受控的冷卻，該塗層材料增大或減小朝向玻璃或由玻璃發出的熱輻射，並且其設有至少一個開口，取決於材料的類型，此開口對應於包括切割線的區域，或者對應於玻璃窗的其餘部分的區域(不包括切割線的區域)。在此情況下，作為施加臨時塗層材料的後果，通過作用於由玻璃發出的熱輻射的差異，獲得了差異化的冷卻(在要切割的線上比要切割的線旁邊的總體冷卻更密集的局部冷卻)。
[0055]作為一種變型或組合，通過在玻璃的表面上施加處於低於玻璃的溫度下的接觸材料而獲得局部受控的冷卻，接觸區域包括要切割的線。其可以是由冷金屬製成的部件，例如覆有金屬纖維的鋼，以便防止熱衝擊。冷卻劑(空氣或水)可流過此冷金屬部件以便將其保持成冷的。這裡通過作用於熱傳遞上的差異而獲得差異化冷卻(比要切割的區域旁邊的總體冷卻更快的局部冷卻)，熱傳遞上的差異通過由於施加接觸材料由玻璃發出的傳導而產生。
[0056]本發明的方法尤其提供了疊層玻璃窗，對疊層玻璃窗切割的尺寸適於玻璃窗的特定用途。
[0057]根據本發明，切割邊緣可用於接納緊固到兩塊組裝好的玻璃襯底上的功能性部件(例如天線，剎車燈，攝像頭等)，或者可充當用於軸或線纜的簡單通道，和/或構成開口天窗的開口部分。
[0058]本發明也涉及疊層玻璃窗，其包括至少兩塊玻璃襯底和由聚合物材料製成的布置在襯底之間的至少一個中間層，以及在其厚度中的至少一個切除部分(孔口或槽)，其特徵在於切除部分中兩塊玻璃襯底的切割輪廓具有完美的重疊，並且這些輪廓的壓縮邊緣應力大於4MPa，優選地大於8MPa。壓縮邊緣應力通常小於20 MPa。
[0059]疊層玻璃窗可在切割的邊緣處成形，例如在至少其中一塊襯底或者在兩塊襯底上斜切。
[0060]作為一個應用示例，疊層玻璃窗可為機動車輛的後窗，對於切割材料可以構成用於穿過設備部件如雨刮軸的孔口(切除部分)。孔口的輪廓根據本發明具有壓縮邊緣應力。
[0061]作為另一個應用示例，疊層玻璃窗構成開口天窗，對於切割材料可以構成形成天窗的開口的切除部分。根據此實施例，切口構成完全在疊層玻璃窗的主面內的孔口。根據另一個示例，本發明使得能夠生產車輛天窗，疊層玻璃窗構成開口天窗，在組裝成疊層後切入至少兩個部分，所述部分在做出根據本發明的切割的位置處完美地一致。此類型的天窗因而可通過移動其中一個天窗部分而開啟，或者甚至移動若干天窗部分。圖3f中示出了適於此類應用的根據本發明類型的切割。因此，本發明也涉及一種用於製造車輛的開口天窗的方法，包括準備疊層並根據本發明切割玻璃窗的過程，切割產生兩個部分，每個部分都包括邊緣，其輪廓與另一個部分的邊緣一致，所述兩個邊緣已經通過切割產生，兩個部分藉助於緊固和引導裝置安裝為車輛的開口天窗，對於兩個部分可以根據引導裝置靠近移動或分開移動，以便通過兩個邊緣的並置關閉所述天窗，或者通過分開兩個邊緣開啟所述天窗。這些疊層玻璃窗部分的單獨其中一個可以可移動地安裝在車輛上，或者兩個部分可以可移動地安裝在車輛上。緊固裝置是在兩個部分上將玻璃窗連接到車輛上的那些裝置。引導裝置是在開口天窗的開啟或關閉期間強加一個或兩個部分的運動的那些裝置。運動可以是繼之以平移或旋轉的抬升，或者使得可以通過移動疊層玻璃窗的一個或兩個部分開啟並重新關閉天窗的任何其他運動。在天窗的開啟或關閉期間移開或靠近到一起的這些部分的邊緣是切割期間產生的那些邊緣，並且這是為什麼它們完美一致的原因。當然，在關閉天窗時，邊緣以如它們在切割期間被形成時相同的方向而被帶至一起。
[0062]切割步驟通過諸如鑽石孔鋸、鑽石槽刨機或水射流的已知切割裝置獲得。
[0063]取決於所選擇的切割裝置，可以通過以下裝置之一將疊層組件從其單獨一個主面或者其兩側同時切出:
-孔鋸或槽刨機:優選同時切割兩個主面，
-水射流:單側就足夠了。
[0064]用於製造根據本發明的疊層玻璃窗的方法中的操作數量與用於在彎曲前切割的已知方法相比減少了。此外，確保沿兩個玻璃襯底並且在組裝好的玻璃窗的厚度中獲得完美的邊緣的連續性。
[0065]最後，此製造方法在特定的應用中發現了其全部優點，根據該方法疊層玻璃窗構成開口天窗。實際上，由於對應於玻璃窗的凹陷的材料的切割部分可以被回收以便製造天窗的開口，實現了材料的節省。此外，在圍繞開口的天窗和開口之間確保了完美的幾何形狀連續性，這當前通過標準方法在兩個玻璃窗(一方面天窗包括緊固到車輛上的孔口，且另一方面包括隱藏了此孔口的移動部分)由兩個獨立的製造過程而形成時是難以實現的。
[0066]本發明也使得可以生產包括允許切割的至少一個局部壓縮區域的疊層玻璃窗。因而可以銷售此類型的疊層玻璃窗，其沒有被切割，但包括允許切割的壓縮區域，其取決於客戶是否實施切割。因而例如可以將此類未切割但可切割的玻璃窗安裝成機動車輛天窗。車輛的擁有者然後可以決定是否實施此切割以便在他的車輛上形成開口天窗。當然，壓縮區域的位置被製造商適當地標註，以便清晰地形成切割的位置。在其主面內包括至少一個壓縮應力的局部區域的疊層玻璃窗作為中間產品同樣是本發明的主題。壓縮應力的此局部區域不同於形成壓縮應力的周邊邊界的玻璃窗的外邊緣的壓縮應力。該壓縮應力的局部區域在此壓縮邊緣應力的邊界內。但該局部區域可連接壓縮邊緣應力的邊界。因此，本發明也涉及包括至少兩塊玻璃襯底的疊層玻璃窗，並且在每塊玻璃襯底中且在所有玻璃襯底中彼此相對地(壓縮區域置於相同的位置，就是說在疊層玻璃窗中從一個玻璃襯底到下一個玻璃襯底重疊)局部地包括區域，該區域包括使得能夠沿包括在所述區域中的線切割所述玻璃窗的壓縮應力，以便在切割後形成具有壓縮邊緣應力的邊緣，壓縮邊緣應力大於4 MPa,優選地大於8 MPa。通常，切割後的壓縮邊緣應力小於20 MPa。玻璃窗因而可以製造成在壓縮應力的局部區域中沒有孔口。此區域中的切割隨後根據車輛擁有者的指示實施，並且例如可用於形成開口天窗或用於緊固天窗杆的孔口。因此，本發明也涉及包括疊層玻璃窗的車輛天窗(通常是機動車輛天窗)，疊層玻璃窗包括使得可以在將疊層玻璃窗安裝到車輛上之後在疊層玻璃窗中鑽孔的壓縮應力。
[0067]周邊邊界中的壓縮邊緣應力通常在4到20 MPa之間。壓縮邊緣應力的邊界在玻璃窗的每個主面上通常具有從外部邊緣測量0.1到3 Cm的寬度。
[0068]根據本發明「要切割」的疊層玻璃窗通常相對於穿過其前橫向條帶的中心和其後橫向條帶的中心的縱向中間平面對稱(此「縱向」方向對應於車輛的行進方向，「橫向」方向垂直於縱向方向)。此平面也穿過其重心。根據本發明的疊層玻璃窗可包括至少兩個壓縮應力的局部區域，其使得在所述區域中鑽孔後能夠緊固天窗杆，緊固穿過所述孔口的所述杆的部件。這些壓縮應力區域通常相對於穿過玻璃窗的前橫向條帶的中心和後橫向條帶的中心的玻璃窗的對稱平面(縱向中間平面)對稱地放置。用於如能夠緊固天窗杆的車輛天窗的應用的根據本發明的疊層玻璃窗包括兩個、四個或六個壓縮應力的局部區域，其使得能夠在所述區域中鑽孔後穿過兩個天窗杆的緊固部件。對於此應用，每個壓縮應力的區域通常具有0.5 cm2到70 cm2之間的面積。每個壓縮應力的區域通常距用作天窗的疊層玻璃窗的縱向邊緣少於30 cm，且更通常地少於20 cm。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0069]現在藉助純粹示意性的示例並使用附圖描述本發明，示例絕非限制本發明的範圍，附圖中:
-圖1示出了根據本發明的方法獲得的疊層玻璃窗的部分示意性橫截面視圖；
-圖2是圖1的變型；
-圖3a到3i是局部化受控冷卻的幾何形狀的不同示例性實施例；
-圖4是通過施加到玻璃的表面上的吹掃的用於局部受控的冷卻的裝置的示意性局部橫截面視圖；
-圖5示出了一種機動車輛天窗面板，其包括呈兩個部分的充當開口天窗的根據本發明的疊層玻璃窗，所述玻璃窗的一個部分是固定的，另一個部分是活動的；
-圖6示出了包括使得能夠鑽孔的壓縮應力的孔口或區域的疊層玻璃窗；
-圖7是與玻璃的表面形成接觸的局部受控的冷卻裝置的示意性局部橫截面視圖；
-圖8示出了垂直於機動車輛天窗的其中一個主面所見的機動車輛天窗，並包括壓縮邊界和連接該邊界的四個壓縮應力的局部區域，所述局部區域準備接納孔口。
【具體實施方式】
[0070]圖1圖不了疊層玻璃窗I的部分橫截面視圖，疊層玻璃窗I取決於其厚度包括至少一個切除部分2。玻璃窗包括至少兩塊玻璃板或襯底10和12，以及布置在所述玻璃襯底之間的由聚合物材料製成的中間層或中間板11。在製造之後，玻璃窗具有通過在其組裝後鑽削兩塊玻璃襯底以及中間層獲得的切除部分2。第一襯底中獲得的孔口具有輪廓20，而第二襯底中的另一個孔口具有輪廓21。根據本發明的製造方法:
-兩個輪廓20和21完美地重疊；根據橫截面視圖，在輪廓的整個周邊上的襯底的邊緣完美地對齊；當然，如果鑽削從玻璃窗的兩個主面同時實施，確保鑽削刀具在玻璃窗的任一側上的對齊是可取的。特別地，可以從疊層玻璃窗的單側實施水射流切割。
[0071]-輪廓20和21都具有大於4MPa且優選地大於8 MPa的壓縮邊緣應力。
[0072]襯底的孔口可根據應用成形。例如，圖2示出了在兩個輪廓25和26的每個外邊緣上具有斜切23和24的凹陷2。凹陷2具有適於由其形成的應用的尺寸。此凹陷例如用於緊固諸如天線、風扇、裝飾件的功能性或美學部件，或者用作用於線纜等的通道。如果其具有大的尺寸，此凹陷可以構成用於車輛尤其是用於機動車輛的玻璃開口天窗的開口。
[0073]用於製造玻璃窗的方法包括隨後將描述的不同的步驟。單個玻璃襯底10和12首先沿它們的外邊緣通過用於切割玻璃的標準方法切割，以便根據原始片的切割、成形的切害I]、其破開以及可選的其成形而提供具有期望外部周邊形狀的襯底。根據應用可以實施一個或更多可選的絲印步驟。在生產線上，因而在流水線上準備許多襯底。然後，在襯底在生產線上行進的情況下，實施配對步驟。襯底10和12通過重疊而結合在一起。重疊的襯底然後通過選定的彎曲工藝而一起彎曲至期望的形狀。玻璃襯底對於此彎曲步驟的重疊使得可以獲得具有完美一致的總體形狀的玻璃。根據本發明，然後實施總體和局部受控的冷卻步驟。在至少對應於在該過程的末尾將要切割的區域的並排襯底的周邊面的至少一個區域上產生局部冷卻。局部受控的冷卻的目的是在切割邊緣處在玻璃窗的厚度中獲得壓縮區域。
[0074]在要切割的區域中的冷卻的局部化瞄準表面和輪廓。局部冷卻尤其可以沿從一個邊緣到另一個邊緣或者甚至從一個邊緣到相同邊緣穿過玻璃窗的簡單的線條實施。圖3a到3i圖示了區域上具有不同形狀的局部受控的冷卻的非限制性示例實施例。
[0075]圖3a示出了呈閉合圓形輪廓形狀並具有由此圓形限定邊界的表面(陰影線表面)的局部壓縮區域，使得例如可以從圖1獲得玻璃窗。
[0076]圖3b示出了彼此獨立的若干局部表面壓縮區域。
[0077]圖3c圖示了呈單個閉合輪廓形式的局部壓縮區域，輪廓的內部不是所述區域的一部分。
[0078]圖3d顯示了呈彎曲線形式的局部壓縮區域，彎曲線僅在其其中一個末端處到達玻璃窗的邊緣。
[0079]圖3e圖示了呈閉合環狀並具有從此環到玻璃窗的邊緣的彎曲線的局部壓縮區域。
[0080]圖3f示出了呈從玻璃窗的一個邊緣開始並且到達相對邊緣的彎曲線形狀的局部壓縮區域(該線也可返回至鄰近開始邊緣的邊緣)。
[0081]還可以使用一條或更多條線連接獨立局部壓縮區域，這些線可以到達或者不到達玻璃窗的邊緣，如圖3g中所示。
[0082]圖3h和3i顯示了從玻璃窗的一個邊緣開始形成特定的槽並且抵達玻璃窗的相同邊緣的壓縮表面。
[0083]圖4圖示了適於吹掃到並排襯底的其中一個側面上的示意性裝置3。這裡，處於環境溫度下的空氣被吹掃在如圖3a所示的碟形區域上，目的在於隨後產生如圖1和圖2的凹陷。吹掃時間大約在40到90秒之間。吹掃持續時間以差異化的方式獨立於要冷卻的表面面積，但是另一方面，取決於玻璃的厚度。對於各自具有2.1mm厚度的襯底形成40秒的局部冷卻。吹掃噴嘴具有末端，末端具有適於要獲得的壓縮應力的局部區域的幾何形狀的形狀。其尤其可具有用於具有相對大尺寸的凹陷的矩形輪廓的形狀，諸如以開口天窗應用為目標。在圖4中，噴嘴3包括中心空氣供應導管30，包圍中心供應導管30的軸向對稱導管
31。作為噴嘴的末端，導管31通向圓柱形鍾狀物33，鍾狀物33的壁由基於金屬纖維的柔性氈構成。鐘的自由端34放置在玻璃的表面上。冷空氣通過供應導管30輸送至鍾34以便靠著要冷卻的玻璃的表面釋放，然後通過導管31排出。在冷卻後，實施兩塊襯底10和12的解配(分離)。然後，以標準的方式實施與中間層12的組裝，組件的脫氣以及送入高壓釜的步驟。此處理導致中間層與在中間層的兩側上的玻璃襯底的結合。最後，在已經進行了局部冷卻的區域上實施玻璃窗的切割，以便獲得期望的切除部分或多個部分(通過鑽石孔鋸，鑽石槽刨機，水射流等)。
[0084]圖5圖示了一種機動車輛天窗40，其包括充當開口天窗的根據本發明的疊層玻璃窗，所述玻璃窗呈兩個部分41和42,所述玻璃窗的一個部分41相對於車輛固定,另一個部分42是活動的。在圖5a)中，天窗是關閉的。在圖5b)中，天窗僅由於部分42的運動(箭頭)而開啟，其來到車輛的天窗面板中所包圍的車體之上。根據本發明，首先製造最初包括尚未切割的兩個部分41和42的單個疊層玻璃窗。根據本發明，在完全穿過此玻璃窗的線上此玻璃窗要切割的位置產生壓縮應力的局部區域(線在切割後形成邊緣44和45)。根據本發明的切割在此線上實施並產生部分41和42，它們完全獨立但是對於它們邊緣44和45在天窗關閉時(圖5a))是完美一致的。
[0085]圖6示出了由疊層玻璃製成的玻璃窗I。四個陰影碟2代表孔口或者使得能夠鑽出孔口的壓縮應力的局部區域。這些孔口或壓縮應力的局部區域這裡完全位於玻璃窗的主面3內，而不伸出玻璃窗的外邊緣(如對於槽的情況)。孔口相對於穿過面板I的前條帶6的中心5和後條帶8的中心7的對稱平面4對稱放置。
[0086]圖7圖示了適於通過傳導冷卻穿過兩個並排襯底73和74的主面的局部區域的示意性裝置70。在其下端處閉合的金屬管71使冷空氣如箭頭所示穿過其中。金屬管和玻璃之間與玻璃的接觸由於耐火纖維製成的氈72而被軟化，以便減少由於熱衝擊而破裂的風險。這因而導致在氈72和玻璃之間的接觸位置處形成壓縮應力的局部區域。
[0087]圖8示出了包括疊層玻璃窗的機動車輛天窗，垂直於其中一個主面81所見。此疊層玻璃窗包括兩個橫向邊緣87和88以及兩個縱向邊緣80和90。其包括完全圍繞玻璃窗延伸的壓縮邊緣應力的邊界82。縱向中間平面AA』(垂直於圖面)是玻璃窗的對稱平面並垂直於彼此相對的橫向邊緣87和88。在壓縮邊緣應力的邊界內是四個壓縮應力的局部區域83，84，85，86。這些局部區域在這裡與邊界交會。這些壓縮區域由陰影線表示，但是在實際中它們對於裸眼並不可見。局部區域83和84相對於對稱平面AA』彼此相對對稱地放置。局部區域85和86相對於對稱平面AA』彼此相對對稱地放置。這些區域提供了鑽出穿過疊層玻璃用於穿過天窗杆緊固部件的孔口的可能性。可以緊固兩個天窗杆，或者對於一個在點83和85之間而對於另一個在點84和86之間平行於對稱平面AA』，或者對於一個在點83和84之間而對於另一個在點85和86之間垂直於對稱平面AA』。
【權利要求】
1.一種用於製造疊層玻璃窗的方法，疊層玻璃窗包括至少兩塊玻璃襯底和布置在襯底之間由聚合物材料製成的至少一個中間層，所述方法包括彎曲所述襯底，所述襯底的受控冷卻，所述玻璃襯底和所述中間層的組裝，其特徵在於，其以如下順序包括如下步驟: ?彎曲所述襯底， ?所述襯底的受控冷卻， ?形成包括所述襯底和所述中間層的疊層組件， ?穿過所述疊層組件的整個厚度沿在所述疊層組件的其中一個主面上的線切割所述疊層組件， 所述受控冷卻包括總體受控的冷卻和包含切割線的區域的局部受控的冷卻，所述局部受控的冷卻快於所述總體受控的冷卻。
2.如前一權利要求所述的方法，其特徵在於，所述局部受控的冷卻通過對流、傳導、輻射或這些方法的組合獲得。
3.如任一前述權利要求所述的方法，其特徵在於，所述彎曲和總體和局部的冷卻在並排布置的兩塊玻璃襯底上實施。
4.如任一前述權利要求所述的方法，其特徵在於，所述局部受控的冷卻從與兩塊並排玻璃襯底的其中一個面相對的單個側施加。
5.如權利要求1到4的任一項所述的方法，其特徵在於，所述局部受控的冷卻從彼此相對的兩塊並排玻璃襯底的兩個相對側施加。
6.如權利要求3中所述的方法，其特徵在於，兩塊並排襯底移動到至少一個彎曲室中，並且到至少一個冷卻室中，所述局部受控的冷卻在彎曲室或冷卻室中開始。
7.如任一前述權利要求所述的方法，其特徵在於，所述彎曲在580到650C之間實施，並且總體冷卻的開始控制在0.3到8 C /秒之間，優選地在0.3到2 C /秒之間，至少直至玻璃的溫度達到520 C。
8.如任一前述權利要求所述的方法，其特徵在於，所述局部受控的冷卻通過藉助噴嘴吹掃空氣而施加，噴嘴的一端具有對應於包括所述切割線的區域的橫截面形狀。
9.如權利要求1到7的任一項所述的方法，其特徵在於，所述局部受控的冷卻藉助具有對應於包括所述切割線的區域的形狀的形狀的材料施加，所述材料具有低於玻璃的溫度的溫度，使所述材料與所述區域處的至少其中一塊玻璃襯底形成接觸。
10.如權利要求1到7的任一項所述的方法，其特徵在於，所述局部受控的冷卻藉助具有對應於包括所述切割線的區域的形狀的形狀的材料施加，所述材料具有低於玻璃的溫度的溫度，使所述材料與所述區域處的至少其中一塊玻璃襯底相對但不形成接觸。
11.如任一前述權利要求所述的方法，其特徵在於，所述局部受控的冷卻通過在玻璃的表面上塗覆尤其是纖維型的臨時塗層材料而獲得，所述臨時塗層材料增加或減少玻璃的發射率，並且設有至少一個開口。
12.如任一前述權利要求所述的方法，其特徵在於切割通過孔鋸、槽刨機或水射流獲得。
13.如任一前述權利要求所述的方法，其特徵在於，所述切割在所述疊層玻璃窗的整個厚度中產生孔或槽。
14.一種用於製造車輛的開口天窗的方法，包括如前述權利要求之一所述的方法，所述切割產生兩個部分，每個部分都包括邊緣，邊緣的輪廓與另一個部分的邊緣一致，所述兩個邊緣由所述切割產生，所述兩個部分藉助於緊固和引導裝置安裝成所述車輛的開口天窗，對於所述兩個部分可以根據所述引導裝置靠近到一起或分開而移動，以便通過兩個邊緣的並置關閉所述天窗，或者以便通過分開兩個邊緣而開啟所述天窗。
15.一種疊層玻璃窗，包括如權利要求1到13的任一項所述在其厚度中切割的至少一個邊緣。
16.—種疊層玻璃窗,包括至少兩個玻璃襯底和布置在襯底之間由聚合物材料製成的至少一個中間層，以及在其厚度中切割的至少一個槽或孔口，其特徵在於，槽或孔口中兩塊玻璃襯底的切割輪廓具有完美的重疊，並且這些輪廓的壓縮邊緣應力大於4 MPa,優選地大於 8 MPa。
17.如前一權利要求所述的疊層玻璃窗，其特徵在於，所述槽或孔口是斜切的或者在至少其中一個所述玻璃襯底上成形。
18.—種車輛的開口天窗,包括來自任一前述疊層玻璃窗權利要求的疊層玻璃窗，所述天窗包括在其厚度中切割的孔口，其特徵在於，切割以形成所述孔口的材料構成所述天窗的開口。
19.一種由疊層玻璃窗製成的車輛的開口天窗，包括能夠靠近到一起或者分開移動的至少兩個部分，所述部分在意圖靠近到一起移動的部分的邊緣處並且在全部所述玻璃窗的彎曲處完美地一致。
20.—種機動車輛後窗,包括來自任一前述疊層玻璃窗權利要求的疊層玻璃窗,所述疊層玻璃窗包括用於穿過諸如雨刮軸的設備部件的孔口，所述孔口的輪廓具有壓縮邊緣應力。
21.一種包括至少兩塊玻璃襯底的疊層玻璃窗，包括壓縮邊緣應力的邊界並且在每塊所述玻璃襯底中且在所有玻璃襯底中以重疊的方式局部地包括壓縮應力的局部區域，所述壓縮應力的局部區域沒有孔口並且區別於所述邊界，使得能夠沿所述局部區域內的線切割所述玻璃窗，以便在切割後形成具有大於4MPa，優選大於SMPa的壓縮邊緣應力的邊緣。
22.—種車輛天窗,包括來自前一權利要求的玻璃窗。
【文檔編號】C03B23/00GK103764390SQ201280042269
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2012年10月12日 優先權日:2011年10月14日
【發明者】S.貝拉爾, A.埃尼翁, P.弗勒堡 申請人:法國聖戈班玻璃廠