[发明专利]具有开口的玻璃的形成方法

说明书

本发明涉及形成具有一个或多个开口的玻璃的方法，所述玻璃特别地可作为机动车的顶板。

机动车的固定玻璃顶篷的形成提供了多项益处，如美观、成本、透明、可将顶板与光伏电池匹配等。可期待通过将其设置窗口而向该类型的顶篷增加开口功能，所述窗口可接触并从车辆内部开启。由此必须知晓如何弯曲装配有大尺寸孔的玻璃而不使所述孔总体削弱玻璃或特别地改变玻璃的总体曲率，因为这些情况将背离产品的美观和功能性，并且可产生光学缺陷。主要的难点之一在于确保对应所述玻璃的外轮廓的内部开口的容差相近，以与汽车顶板连接。此外，该玻璃必须具有充分的对行驶时顶板开启或闭合下向其施加重载荷的风产生的力(俗称“风载荷”)的耐受性。它还须承载如一米的雪的负载。另一种类型的载荷是当机动车的一只轮子静止在人行道上或当突然骑上路边石时产生的扭转作用。已发现当向玻璃施加任何类型的机械力时，在顶板中开口的边角出现拉伸应力。

US5974834教导了如何弯曲和退火具有小尺寸孔的玻璃，特别是用于制备机动车后窗中的孔。该后窗中的孔基本上用于连接天线或停车灯，这意味着它的面积至多为0.006m²的量级。单个玻璃片在重力下在包括用于孔边界的额外支持件的框上弯曲。该额外支持件在它的边缘上呈凹口(在WO93/02017或US5118335中也教导了涉及无孔玻璃的外边框)以使玻璃边缘可更多接触退火空气。如US5118335的图5所示，玻璃的边缘应位于凹口的正中。根据US5974834，所述支持件也可以是比孔面积更大的固体金属板，以在弯曲和退火过程中支持孔边缘。机动车后窗弯曲框架通常具有大于5cm的接触宽度。

本申请人进行的测试证实了用于开口的边缘的该类型支持件不能得到充分牢固的、特别是用于“嵌入式日光顶板的顶篷”应用的玻璃。特别地，开有凹口的支持件显示出在玻璃边界上的一系列压力和拉伸力，这实际上显著地使玻璃变脆弱，并且更多地产生需禁止的光学缺陷。

在本发明的上下文中，为了向开口的边界赋予充分的强度，已确定应向其施加压力环(a ring of compression)，这意味着对于开口的整个周边，开口的最边缘处系统地处于压力下。此外，在开口周边上任意点处已尝试给予的高压力值为至少4MPa，优选为至少6MPa，更优选为至少8MPa，甚至更优选为至少9MPa。这些值首先涉及与机动车的外边缘接触的玻璃片，并且还优选涉及在层合玻璃中包括的其它片材，并由此还涉及所有玻璃片的代数平均应力值。

为了达到该目的，已发现至少在冷却开始时开口的边界的支持件有利地是连续的(或是直线的，相对于US5974834中的“凹口的”)，并平行于玻璃的边缘。这意味着在开口支持件边界上的每一点对支持件的切线不在所述支持件内部交叉，这不同于现有技术中的“凹口”框架的情况。此外，所述开口支持件需是相对细长的，并且位于离它在支持端所支持的玻璃开口的边缘数mm，一般为至少2mm，并且甚至至少为3mm处。该类型的支持件常用术语称为“骨架(squelette)”。骨架是指金属薄条，其边缘面(tranches)中的一个表面朝上以支持玻璃，所述边缘面的厚度一般为1-5mm，并且更优选为2-3.5mm。在弯曲端，骨架与玻璃在边缘面上连续接触(对于涉及特定骨架的弯曲步骤)。如本领域技术人员所熟知的，所述骨架优选涂覆有毡类型的纤维材料或金属网和/或陶瓷耐火纤维。这些毡减少玻璃的痕迹。该纤维材料的厚度通常在0.3-1mm的范围内。

如同开口的边界，在玻璃片材的周边上的任意点处，玻璃外边界也具有至少4MPa，优选至少6MPa，优选至少8MPa，更优选至少9MPa的压力环。为了达到这些值，片材外周至少在冷却开始时由骨架支持，这在对于开口的描述中已进行介绍。这些值首先涉及与玻璃片材与机动车外部的接触(并由此片材与骨架直接接触)，并优选地还涉及在层合玻璃中包括的其它片材，并由此还涉及所有玻璃片材的代数平均应力值。

根据本发明的方法包括先弯曲后冷却。至少部分(如果不是全部地)在弯曲骨架上进行在开口的边界和玻璃外边界处的弯曲。根据本发明，至少部分地在重力下，在支持片材的外周和开口的外周的弯曲骨架上进行弯曲。

至少使用骨架对开口的外边界和对玻璃外边界处开始进行冷却。冷却开始时支持玻璃的骨架被称为“最终骨架”(squelettes finisseurs)，应理解该最终骨架还可以是弯曲骨架，并且特别地，在使用多个骨架的情况中，最后的弯曲骨架与玻璃接触。由此，可在同一骨架上形成全部弯曲和冷却操作。