CN112512978B - 用于玻璃板成形的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于使玻璃板(1)成形的方法，其中，所述玻璃板(1)首先被加热然后弯曲直到其达到与预定义的目标轮廓(ks)相对应的形状，其中，为了使所述玻璃板(1)弯曲的目的，外力作用在所述玻璃板(1)上。通过设置在所述弯曲操作过程所述玻璃板(1)的温度，以及由此的粘度随着所述位置变化不保持恒定，和/或通过适当设置通过所述托架(6)传递的力和/或通过所述一个或多个压力条(3)传递的所述压力，来控制所述玻璃板(1)的局部曲率随时间的变化，以使所述玻璃板(1)的所述表面在不保持静止的所述表面的所有点同时达到所述目标轮廓。本申请还涉及由所述方法生产的多个玻璃单元。

Description

用于玻璃板成形的方法
技术领域
本发明涉及一种用于玻璃板(glass pane)成形的方法。本发明更涉及一种用于生产包括弯曲玻璃板的系统的方法。
背景技术
通常为大尺寸的弯曲玻璃板需要在，例如建筑、车辆制造或工业应用(例如太阳能热电厂)中需要满足高质量的要求。为了满足美学或功能要求，符合轮廓的弯曲，和具有精确预定义的弯曲曲线和光滑，通常需要无起皱(corrugation-free)的表面。
文献FR 412 231示出了一种用于弯曲玻璃的模具，其中，轮廓通过管预先确定。玻璃板被加热，并且由于其固有的重量，在重力的影响下与模具相符。
这种方法的缺点在于，弯曲过程的进展不能精确地控制，并且该过程需要相对较长的时间。为了使玻璃板很好地与模具相符，此外，玻璃板还必需大幅度地加热，特别是当模具复杂时。当玻璃板逐渐符合模具时，由于高温或由于玻璃板以不受控制的方式地沉降而产生了不希望的附加变形，并且由于玻璃板最终支撑在管上而产生了起皱。
发明内容
本发明的目的是提供一种方法，通过所述方法可控制的和精确地成形玻璃板变成了可能并且也避免不期望的变形。
这通过具有独立权利要求1的特征的方法来实现。根据从属权利要求以及说明书和附图，有利的实施例将是明显的。
在所述方法中，首先加热玻璃板，然后将其弯曲直到其达到对应于预定义的目标轮廓的形状。
将外力施加到所述玻璃板上以使所述玻璃板弯曲，其中，所述外力限于以下列的一个或多个力：
-由所述玻璃板的固有重量引起的重力；
-通过支撑架(supports)传递到所述玻璃板的表面区域的力，所述玻璃板被支撑在所述支撑架上；
-通过托架(mounts)在所述玻璃板的所述边缘处传递至所述玻璃板中的力，所述玻璃板的边缘被所述托架夹紧；
-通过一个或多个压力条传递进所述玻璃板的表面的压力，在所述表面的每个凹的子区域使用不超过一个的压力条。
根据本发明，控制所述玻璃板的局部曲率随时间的变化，使得在所述成形操作期间，所述玻璃板的所述表面在不保持静止的所述表面的所有点时同时达到所述目标轮廓。
通过设置在弯曲过程所述玻璃板的温度，以及由此的粘度随着所述位置变化不保持恒定，来控制所述玻璃板的局部曲率随时间的变化。作为替代地或附加地，可以通过适当地设置通过所述托架传递的所述力和/或通过所述一个或多个压力条传递的所述压力来控制所述局部曲率随时间的所述变化。
因此，在本发明中，可以设置由作用力(从上述选项中选择)产生的局部弯矩的总和，使得所述弯曲过程在整体上(即，对于所述玻璃板的所有区域)同时结束。在所述方法的可能的实施例中，最初可以计算或分析对于特定曲率所需的弯矩。基于此，可以选择力和力矩以及可能与设置所述弯矩有关的杠杆。因此，该选择可以与力的所述类型或所述力传递装置的所述类型以及所述玻璃板的固定类型有关。在确定所需的弯矩时可以考虑所述玻璃板的粘度，所述弯矩又可以根据所述方法局部地设定，从而允许目标轮廓同时实现。于是，实际上，可能的粘度设置与可能的弯矩设置形成对比。在某些情况下，两个参数的设置受物理或实际边界的限制，因此在分析两个可能的可设置参数期间，可以优化所述过程，从而能够使所述弯曲过程尽可能经济化。所述过程既可以一次应用于整个玻璃板，又可以在与上述说明相对应的多个操作中连续地应用于所述玻璃板的子区域。
在典型的实施例中，总共使用不超过一个压力条。然而，原则上，当需要实现必要的弯矩级数时，也可以有多个压力条。各个压力条的作用方向可以相同或不同。
如上所述，由于整个成形操作同时完成，因此可以避免玻璃板的各个区域比其他区域更早地成形，并且在所述成形操作完成之后，额外地变成不期望的变形，然而其余区域尚未达到所述目标轮廓。以这种方式，进一步可以优化所述成形过程的总持续时间。
可以通过包围所述目标轮廓的接触区域来限制所述成形操作。所述接触区域可以在所述变形过程中与所述玻璃板一起实施。
在所述成形操作之后，当所述玻璃板，例如在可形成为管的接触区域中进行接触时，在所有移动的板区域中同时完成所述成形过程可以避免各个区域较早地接触，并且，避免由于所述接触区域的所述压力而无意地进一步变形。
如上所述，在每个凹的子区域中使用不多于一个压力条。应当提及的是，这还涵盖了其中所述力在多个力传递点或区域中传递的配置，其中，相应的力传递装置例如靠近地布置在一起，例如布置成一直线或直接彼此相邻布置，和/或用于力传递的相应力传递装置联合地移动。对于根据本申请的方法，所述压力条的所述确切配置或所述力传递点或区域的布置可能不太相关。相反，所描述的方法的与多个实施例相关的一个方面是，在所述目标轮廓的所述曲率的所述符号不变的区域中的使用不涉及多个彼此独立移动的凹侧条。
要在所述方法中对所述玻璃板的所有点i的局部曲率ki(t)随时间的变化(progression)进行控制，在点i，则所述形状的依赖关系适用于：
ki(t)∝Mi×t/(ηi(T)×Ii)。
Mi是局部作用的弯矩，t是时间，T是温度，ηi(T)是表示局部塑性变形能力并与温度有关的粘度，Ii是局部几何惯性矩。符号∝表示“成比例”。
对于给定的玻璃板，通常通过所述尺寸预定义所述几何惯性矩Ii，并且是不变的。
此外，所述曲率尤其取决于由所述作用力产生的传递的所述弯矩，并且所述粘度是温度有关的。在本发明的意义内，这两个参数中的每个参数本身都可以局部地改变，而各个其他参数则保持不变。但是，也可以局部地改变两个参数。
所述局部成形操作由所述弯矩与所述粘度之比(M/η)确定。在横截面(cross-sections)变化的情况下，必要时还必须考虑局部几何惯性矩。
在可能的过程中，最初外力是在均匀的温度下传递，因此是均匀的粘度。由于外部边界条件，此过程在某些情况下会受到限制，例如由于重力的作用，在某些情况下无法根据需要进行设置。例如也不可能任意地建立(establish)支承面和力传递点，从而通过所述力传递来设计所述弯矩的变化(progression)受到限制。为了克服这些限制，提供了通过可控的温度分布来影响所述比率(M/η)，并以此方式控制所述成形操作。
对于期望的随时间变化的曲率，可以在所述成形过程的任何位置和任何时间点确定所需的比率M/ηi。所述比率本身和/或分子和分母可以在整个弯曲过程中单独地保持恒定或随时间而变化。
所述传递的弯矩的所述可能变化是通过局部改变或局部控制传递的力来实现。所述粘度的可能变化是通过局部改变或局部控制所述玻璃板的所述温度来发生的。为了控制所述温度，所述玻璃板可以例如通过激光加热。然而，其他方法也可以用于加热，例如具有可局部设定温度的炉子。
所述玻璃板的厚度可以例如为至少3mm和/或不大于10mm。
所述力和所述温度的所述变化将在下面更详细地描述。
例如，当所述玻璃板仅用不多于一个压力条弯曲时，当玻璃板在边缘处通过托架固定时，通过所述托架来传递附加的力，或者当玻璃板在边缘处被支撑架支撑时，所述玻璃板可以以这样的方式弯曲，使得所述玻璃板的所有点同时实现目标轮廓，其中所述目标轮廓可以具有分析曲线。例如，这可以是抛物线形状或圆形的一段，例如，其中所述玻璃板沿其延伸之一而弯曲。特别地，所述玻璃板可以假定在整个长度上为这种形状。与现有技术相比，这呈现了差别，根据现有技术，这些轮廓要么无法同时获得，要么在整个玻璃板上没法给出分析曲线，而是通过使用大量的压力条或其他力传递装置而将力逐段传递进所述玻璃板，从而使得所述玻璃板具有多边形轮廓。
应当强调的是，根据现有技术，使用接触区域来描述所述目标轮廓，从而预定义目标轮廓，使得所述玻璃板在加热期间下垂并且与所述目标轮廓相符。根据现有技术，所述玻璃板的所述弯曲线与所述目标轮廓无关。随着所述成形操作的进行，所述下垂的玻璃板通常以随机顺序递增地接触。随着与所述接触区域的接触增加，支撑状态发生变化，从而产生弯矩曲线。当所述玻璃板完全下垂时，所述目标轮廓就实现了，但是所述玻璃板经历了一系列弯矩，这取决于所述的延时的沉降。这样，出现了不希望的轮廓偏差和起皱。
相反，在这里描述的使玻璃板形成所需轮廓的方法中根本不需要这种接触区域。所述成形操作由合适的工艺条件、力、弯矩和温度控制；所有需要做的就是在正确的时间点停止所述成形操作。在某些情况下，可以通过目标接触区域实现后者。因此，这些仅用于在正确的时间点结束所述成形操作，并就时间而言打开较大的处理窗口。但是，这种目标接触区域对于结束所述成形操作也不是绝对必要的，例如，当所述玻璃板被布置使得重力对所述成形操作没有影响时，可以通过结束所述力传递来结束所述过程。
在此所描述的方法，尤其有利地允许玻璃板的成形操作，其中所述目标轮廓包括具有圆形的一段的形状或二次抛物线形的形状的区域。
在一个实施例中，特别地，所述随时间变化的曲率可以仅通过局部地改变所述传递的力来控制，而所述温度和/或所述粘度在所述玻璃板上各处都相同或基本相同。另一方面，在替代实施例中，可以仅通过局部地改变所述温度来控制所述随时间变化的曲率，而作用力仅是作用在所述玻璃板上的重力。
在所描述的方法中，所述力和/或所述温度的控制可以遵循预设曲线。这可以例如预先计算，例如通过待弯曲的玻璃板的先前已知的物理特性来计算，或者可以通过实验来确定。可以在先前的计算过程中使用用于热导率、粘度和温度分布的高级材料模型，这些模型可以合并到例如数值和/或分析计算中。
通过随时间改变参数Mi和ηi，如有必要，产生用于控制和校正所述弯曲过程的附加选项。
在所提供的方法中，可以监视所述玻璃板的所述温度和/或所述玻璃板的所述变形。例如，可以提供光学测量装置以监视所述温度和/或所述变形。
因此可以在弯曲，至少在要弯曲的区域中，监视所述玻璃板的所述温度。例如，这可以通过热成像进行，例如通过热成像照相机进行。但是，作为替代或补充，也可以使用热电偶。
为了测量所述变形，例如可以使用诸如立体照相机的照相机和/或激光距离传感器和/或激光扫描仪。
在所述过程中，例如可以使用阿拉米斯(Aramis)产品。这是基于(立体)相机的评估系统，可用于轮廓的非接触式测量。在所述处理之后或通过一系列图像，可以原位测量三维变形。
在根据本申请的可能方法中，可以基于所述玻璃板的所述温度和/或所述变形，控制在所述弯曲操作过程所述玻璃板的温度，以及由此的粘度随着位置变化而变化。作为替代地或附加地，可以基于所述玻璃板的所述温度和/或所述变形，控制所述传递的力。于是，可以控制，特别地控制由所述托架传递的力和/或由所述一个压力条或由所述多个压力条传递的所述压力。
根据本申请的方法可以例如以提及的顺序或以其他顺序包括以下几个或全部步骤：
(a)基于所述期望的目标轮廓，为所述玻璃板的所述表面上的所有点计算M/η；
(b)计算由于边界条件(例如储存条件和/或重力)而出现的局部作用的弯矩；
(c)计算可以通过压力条和/或托架传递的力或力随时间的变化(progression)，以优化所述弯矩；
(d)计算局部温度场，以设置在步骤(a)中确定的所述M/η分布；和
(e)传递在步骤(c)中确定的力，并设置在步骤(d)中确定的温度。
例如，步骤(b)考虑了由弯曲工具预定义的边界条件。步骤(c)和(d)通常作为彼此的函数来实施。例如，来自步骤(c)的所述传递力可能会受到所述弯曲工具的限制。除了所述传递的力外，来自步骤(d)的所述温度设置可能会以校正方式起作用，例如在目标轮廓不能单独由目前的压力条或托架实现的情况下，或者当压力条或托架在很大程度上或完全被避免的情况下。
在步骤(e)中的温度控制可以通过局部能量输入来进行，例如使用激光，通过所述激光对玻璃板进行局部照射。可以通过所述激光在特定位置的停留时间和/或通过光束功率来调整所述能量输入。
如上所述的方法可以例如通过自学习系统，例如通过人工神经网络来控制。这种方法可以包括一个或多个其他步骤，例如按这种顺序或其他顺序的以下步骤：
(f)例如在炉子中的测量点处和/或通过热成像照相机来探测所述温度，以测量所述玻璃板的所述温度；
(g)例如通过阿拉米斯(Aramis)和/或通过激光扫描仪或激光测量系统原位检测所述变形；
(h)比较所述实际温度和所述目标温度；
(i)比较所述实际轮廓和所述目标轮廓；
(j)处理来自步骤(h)和/或步骤(i)的偏差；
(k)根据来自步骤(j)的偏差计算校正参数；
(l)校正所述温度，例如通过校正所述激光的所述功率分布和/或所述力，例如通过调整托架和/或所述压力条的移动；和
(m)处理和收集经验值。
然后，可以将步骤(f)至(m)例如循环地重复多次。
此后，将更详细地讨论所述方法的机械方面。
在所述方法中，所述目标轮廓可能通过弯曲工具的一个或多个目标接触区域预定义。在一个可能的实施例中，所述玻璃板在所述弯曲过程中不与这些目标接触区域接触，但是直到所述成形过程完成才最终支撑在所述目标接触区域上。因此，所述玻璃板被尽可能少地引导，以实现上述分析曲线并避免压力点。
由所述托架传递的力可以是拉力和/或扭矩。例如，扭矩可以在所述玻璃板的相对的(opposing)边缘处传递，例如通过在相反的方向旋转所述托架，从而所述玻璃板变形并假定目标轮廓例如对应于圆形的一段。
然而，也可以使用托架，通过所述托架所述玻璃板在相对(opposing)的边缘处被拉紧，其中，所述玻璃板然后在所述成形操作的所述开始时，通过减少所述张力，用重力逐渐变形，所述重力相对于所述玻璃板的所述表面直接正交。然后可以通过将所述玻璃板放置在由所述弯曲工具预定义的或未进一步屈服而由所述托架预定义的模具中，并最终通过冷却所述玻璃板，来结束所述变形。所有这些方法都可以使目标轮廓被实现并且不同于，如果仅将玻璃板在所述边缘处被支撑而且仅有所述重力作用的情况下，所述玻璃板将遵循的轮廓。
所述目标轮廓可以包括沿相反方向弯曲的多个区域。于是，曲率的符号可以在两个相邻的区域之间改变。因此，例如可以将多个例如以S形状的拱形(arches)赋予所述板。可以为每个拱形提供压力条。沿相反方向延伸的拱形的所述弯曲可以同时实施，也可以按时间顺序连续进行弯曲过程。
所述温度的上述变化可以沿着所述玻璃板的第一延伸方向在空间上局部地变化，并且可以被设置为在第二延伸方向上保持恒定或基本恒定，所述第二延伸方向相对于所述第一延伸方向正交地延伸。这种温度模式有利于一维弯曲。在其他实施例中，二维可变的温度模式同样也是可能的。
当在所述第二延伸方向上的所述温度被设定为保持恒定时，可以将所述玻璃板沿所述第一延伸方向的所述温度设定为分段保持恒定。以这种方式，形成了条形等热部分(equithermal sections)。这些等热部分的宽度可以例如为至少1.5mm和/或不大于1m。特别地，被赋予了曲率或曲率变化的等热部分的宽度可以至少为1.5mm或3mm或4mm或0.5cm和/或不大于1m。
用于加热所述玻璃板的激光例如可以具有例如5mm的光斑尺寸，通过所述激光可以产生这样的等热部分。也可以将移动加热区与其他加热装置用于等热区域。
赋予了曲率的所述玻璃板的这样的第一等热部分的第一温度与不同于赋予了曲率的所述玻璃板的第二等热部分的第二温度，例如，至少1K或至少5K或至少10K和/或不大于30K。
两个这样的等热部分，其中每个都例如被赋予了曲率，可以例如彼此邻接。但是，也可以在这些等热部分之间设置另外的过渡区域，在其中例如存在不同的温度和/或在其中所述温度在空间上连续地变化和/或在其中没有赋予曲率。
例如，可以提供两个、三个、四个或更多个等热部分，每个等热部分都赋予了曲率，其中每个所述等热部分的所述温度不同于邻接所述区域的一个或两个等热部分的温度，其中相邻的等热部分可以彼此邻接，或者可以在相邻的等热部分之间提供过渡区域。
例如，第一等热部分的温度可以在615℃至625℃之间，与所述第一部分相邻的第二等热部分的温度可以在635℃至645℃之间，并且与所述第二等热部分相邻的第三等热部分的温度可以比所述第二部分高或低1K或5K或10K至30K。
在所述方法的可能的实施例中，赋予了所述玻璃板的区域的曲率半径可以例如小于100mm或小于10mm、或5mm或更小。这个区域可以包括一个或多个上述的等热部分。因此，使用所描述的方法可以创建具有非常小的弯曲半径并且显示为突出的边缘的轮廓。例如，所述弯曲半径可以大致对应于所述玻璃板的所述厚度。
在所述方法中，可以有针对性地仅加热所述玻璃板的那些赋予曲率的区域。这样，可以节省能量。这些区域也可以再次由所述等热部分组成或包括所述等热部分。
此外还可能的是，不加热没有赋予曲率的区域，和/或例如在其中存在目标接触区域、导向接触区域、支撑架或托架的区域，或者至少将这些区域保持在较低的温度，特别是低于所述软化温度，以防止在这些区域中发生不期望的变形。
在下文中将通过示例的方式描述所述方法的一个实施例，所述实施例可以特别适合于赋予了较小的曲率半径的情况。
在所述方法的该实施例中，以这样的方式支撑所述玻璃板，使得在所述变形过程中所述玻璃板要移动的一部分突出，使得所述突出部分至少也通过所述重力移动。在可能的实施例中，除了所述重力之外，没有其他力被传递。在其他可能的实施例中，附加力被传递以便设定期望的弯矩。所述附加力可以例如通过压力条或通过夹具来传递。
例如，在所述方法中要设置的可达到的内曲率半径可以大致对应于所述玻璃板的所述厚度，或者也可以略小于所述厚度。例如，其至少为2.5mm或至少3mm或至少4mm。例如，其不能大于300mm。
在所述方法中，可以将曲率赋予所述玻璃板的内部部分，而曲率没有赋予给剩余的外部部分。在所述过程中，所述玻璃板的所述温度可以沿着所述玻璃板的第一延伸方向随着所述位置变化而局部地变化，并且可以被设置为沿着第二延伸方向上随着所述位置的变化而保持恒定，所述第二延伸方向相对于所述第一延伸方向正交地延伸。在所述过程中，在所述内部部分中可能存在多个，即，例如至少两个具有不同温度的区域，在每种情况下，区域具有的温度高于所述变形温度。在所述过程中，可以将所述温度保持在所述外部区域的所述变形温度以下。然后只能在所述内部部分引入所述变形，并因此在空间限定的区域中，这可以对应于特别尖锐的弯曲。
所述内部部分在第一延伸方向上的宽度可以例如为至少所述玻璃板的厚度或至少3mm或至少4mm。另一方面，它可以例如不大于200mm或不大于100mm或不大于50mm。然后仅将所述弯曲施加到相应较宽的条上，从而产生尖锐的弯曲。
为了实现所述弯曲的特别期望的进展，在所述内部区域中可以存在至少三个或至少四个或至少五个具有不同温度的等热区域。应当理解为，这些区域中的每一个具有与所述相邻区域不同的温度，并且因此可以在相应窄条中设定所述温度。当然，这并不排除这样的事实，即相互邻接的区域也可以至少暂时地具有相同的温度，以实现期望的弯曲。对于所述方法至关重要的是，通过这种精确可设置的条可以实现对所述弯曲的特别精确的调整。在上述意义内，在所述内部区域中存在具有不同温度的等热区域的最大数量可以例如为15。一方面，本发明的一个优点可以是，当选择相应窄条时，可以实现尽可能尖锐的弯曲。另一方面，然而，所述方法也适合于以比现有方法更高精度地将弯曲赋予遵循特定形状的相对较大的条。例如，可以将期望的弯曲赋予高至250mm或200mm或例如为高达所述玻璃厚度的20倍的部分。例如，圆形的一段(例如，四分之一圆)可以被赋予具有这样宽度的条。在这里也可以引入多个等热条，例如多达20个。
在所述内部部分中具有不同温度的每个区域可以具有在所述第一延伸方向上测量的例如至少为1.5mm或至少2mm的宽度。所述区域中的至少一个的宽度可以不大于12mm，优选地不大于10mm，并且特别优选地不大于8mm。还可能的是，所述区域中的至少一个具有对应于不大于所述玻璃厚度的3倍或不大于所述玻璃厚度的2倍的宽度。在可能的实施例中，在所述内部部分中的所有区域都具有这种最大宽度。
例如，在所述内部部分中的所述目标轮廓可能具有恒定的曲率半径，即，所述弯曲的玻璃板在那里形成圆形的一段的形状。在所述过程中，例如，所述内部部分的温度可以在空间上从一个区域到另一个区域稳定地增加，其中，最靠近所述被支撑部分的部分可以具有最低的温度。
包括所有可能描述的实施例的所述的方法，可以用于弯曲大玻璃板。这意味着它不仅适用于小板或具有标准尺寸的板，其单个侧面(例如，最大长度为1.7m)，但也特别适用于具有大尺寸的板。例如，可以弯曲具有至少一侧边长度至少为6m或至少9m或在16和20m之间的板。例如，在板的一侧边的长度在16至20m之间的情况下，该侧边的长度在16至20m之间可以使上述的方法进行弯曲。
应当强调的是，根据本申请，这种大板可以一体式弯曲，例如，假定遵循分析曲线的目标轮廓，例如为二次抛物线形或圆形的一段。在所述弯曲过程之前，不必分割所述板，也不必通过使用多个压力条以分段的方式将其弯曲成多边形。
如上所述的方法的应用的一个示例是弯曲的双层玻璃单元或多层玻璃单元的生产。在这种双层玻璃单元或多层玻璃单元中，其可以例如用于建筑中，例如用介质填充绝缘间隙，例如，在两个板之间提供所述绝缘间隙。
根据最新技术，所述双层玻璃单元的两个板是成对弯曲，以产生这样的双层玻璃单元，其中，所述板彼此叠置。因此，在两个板中都存在根据现有技术的弯曲方法引起的轮廓误差，从而至少确保了装配精度。
在本申请中，作为上述的方法的一种可能的应用，提供了一种生产双层玻璃单元或多层玻璃单元的方法，其中通过本申请的方法来弯曲第一玻璃板和第二玻璃板中的每个。此后，所述第一玻璃板和第二玻璃板可以以平面的方式彼此叠置，并且所述玻璃板可以彼此接合，在所述第一玻璃板和第二玻璃板之间保持绝缘间隙。由于根据本申请的方法的精确的可控制性，可以确保每个玻璃板与所述轮廓高度相符，使得所述板良好地再现期望的形状，并且另外彼此适配。
在所述方法的另一实施例中，也可以通过根据本申请的方法弯曲第一玻璃板，然后将其连接至第二玻璃板，其中所述第二玻璃板不必一定是弯曲。例如，可以将某种结构引入所述第一玻璃板中，并且可以这个第一玻璃板可以连接至所述第二个平的玻璃板。以这种方式，可以在所述第一和第二玻璃板之间产生形成的空间和/或可以在多层玻璃单元的外侧上提供一个结构。例如，也可以将附加材料引入到所述形成的空间中，例如用于特殊应用，并且所述形成的空间可以适应于此。对于所述附加材料的聚集状态没有限制。例如，它可以是气体或电子元件，也可以是固体或流体，并且可以实现美学目的或功能目的。
用于生产包括多个弯曲的，特别是急剧弯曲的，以平面的方式彼此叠置的玻璃板的多层玻璃单元(multiple glazed unit)的方法可以包括例如上述的变型方法，其中，每个通过以这样的方式被支撑而弯曲玻璃板，使得在所述变形过程中所述玻璃板要移动的一部分突出，使得所述突出部分至少也通过所述重力移动。在所述过程中，可以进一步固定所述被支撑的部分。
以这种方式，可以特别有利地引入小曲率半径，即，可以生产特别急剧弯曲的多层玻璃单元，其中，在所述玻璃板的每一个都存在的曲率半径都可以特别精确地设置。
因此，在用于生产多层玻璃单元或双层玻璃单元的方法中，所述第一玻璃板和所述第二玻璃板每个可以分别通过根据本申请的方法弯曲，并且随后，所述第一玻璃板和所述第二玻璃板以平面的方式彼此叠置。
在用于生产多层玻璃单元的方法中，所述第一玻璃板和所述第二玻璃板的曲率半径可以以这样的方式选择，并且这些板可以以这样的方式彼此相对地布置，从而可以在这些板之间形成距离。其中该间隔优选地整体上具有相同的尺寸或基本相同的尺寸。以这种方式，可以实现特别精确的配合形状。该间隔可以保持作为绝缘间隙和/或可以在其中布置的膜和/或间隔物。也可以将附加材料设置在该间隔中，例如用于特殊应用。
特别地，当所述温度，在所述多层玻璃单元的每个玻璃板的弯曲过程中，被设置为在所述内部部分中存在两个或多个具有温度不同的区域时，可以在所述多层玻璃单元的所有玻璃板中特别精确地设定曲率。例如，在所述不同的玻璃板的所述弯曲操作过程中，所述弯曲半径可以适合于所述各自邻接的玻璃板，其中，另外还可以精确地考虑插入的可能的间隔物或甚至膜的厚度。
在根据本申请的双层玻璃单元或多层玻璃单元的可能的实施例中，所述板对具有在30°至120°之间，特别是80°至100°的角度的急剧弯曲或曲率。这种双层玻璃的曲率半径可以例如在5mm至20mm之间的范围内。
所述的方法的另一个可能的应用涉及层压太阳能电池的生产。在这种太阳能电池的情况下，将太阳能电池层压到通过本文所示的方法而弯曲的玻璃板的所述后侧。为了密封的目的，塑料膜或另一个通过所述方法以精确配合而弯曲的玻璃板可以被层压在背离所述玻璃板的所述太阳能电池的后侧。
在本申请中，作为上述方法的进一步可能的用途而提供一种用于生产抛物线型槽的方法。在这种方法中，通过根据本申请的方法将多个玻璃板每个分别弯曲。例如，每个板都成形二次抛物线的形状。这可以例如使用单个压力条在有或没有重力影响的情况下实施。在所述过程中无需使用任何托架，而是可以将所述玻璃板每个在其边缘处或所述边缘附近安装在支撑架上，并通过所述压力条将其压在这些支撑架上。
所述弯曲的玻璃板在其弯曲的边缘处彼此相对放置。在这些弯曲的玻璃板之间可以保持间隔，但是也可以边缘对边缘地彼此叠置，并且可选地，也可以彼此接合。然后通常将如此弯曲的玻璃板沿着所述抛物线型槽的纵向方向彼此相邻布置。所述弯曲的玻璃的每一个板通常在所述抛物线型槽的整个宽度上延伸，其可以定义为例如与所述纵向方向正交。与现有技术相比，这体现了不同，根据现有技术，所述抛物线形槽根据其宽度由多个玻璃板组装而成。由于所描述的一体式设计在宽度方向上以及与所述轮廓相符的相应设计，根据本申请的方法，可以大大提高抛物线型槽的性能。
根据本申请的方法的用途也适用于生产具有装饰性或技术性，尤其是光学用途的其他可能的玻璃板。
在下文中将再次更详细地描述可通过所述方法生产或加工的产品，特别是弯曲的玻璃板，双层或多层玻璃单元以及抛物线形槽。
在根据本申请的多层玻璃单元的情况下，第一玻璃板和第二玻璃板每个可以分别根据本文所述的方法成形，并且可以以平面的方式等距地彼此叠置。在所述过程中，所述玻璃板每个可以包括至少一个内部部分，在该内部部分中，曲率半径小于在相邻部分的曲率半径(特别是，在相邻部分中根本不存在曲率，但是所述玻璃板在那里是平的)。在所述内部部分中，所述第二玻璃板的曲率半径可以小于在所述内部部分中的所述第一玻璃板的曲率半径，其中，所述第二玻璃板被成形并以使得在所述第一玻璃板和所述第二玻璃板之间保持间隙的方式设置在所述第一玻璃板的凹侧。这种所述等距布置的结果是，该间隙由于所述的弯曲方法而可以有利地实现，因此间隙在整个宽度上具有相同的宽度。这对应于特别高档并且在视觉上有吸引力的多层玻璃单元。
对于间隔物和/或膜，特别是不破裂的塑料膜可以布置在所述间隙中。为了绝缘的目的，特别是当在其中设置间隔物时，也可以将例如氩气或氪气的气体引入所述间隙中，或者可以将所述间隙抽空。
所述多层玻璃单元的所述玻璃板的最小内曲率半径可以例如大约等于或略小于所述玻璃厚度。例如，可以是至少2.5mm或至少3mm或至少4mm。另一方面，它可以不大于300mm。
所述两个部分之间邻接所述内部部分的由所述曲率确定的角可以例如是至少20°，优选地至少45°，和/或不大于135°，优选地不大于100°。
此外，可以将根据所述的方法成形的第三玻璃板以平面的方式等距地布置在所述多层玻璃单元中的所述第一玻璃板的凸侧，或者将其以平面的方式等距地布置在所述第二玻璃板的凹侧。在由此产生的复合材料上，还可以在凹侧和/或凸侧布置一个或多个进一步弯曲的玻璃板。
例如，根据本申请的抛物线型槽的特征在于多个抛物线形弯曲的玻璃板在其弯曲边缘处在所述纵向方向上彼此相对放置，其中，每个弯曲的玻璃板延伸穿过所述抛物线槽的整个宽度，所述抛物线槽垂直于所述纵向方向延伸。
应该强调的是，一方面，本发明旨在通过上述方法成形或生产的弯曲玻璃板、双层或多层玻璃单元以及抛物线形槽，另一方面，然而，申请人保留要求所述玻璃板、双层或多层玻璃单元和抛物线型槽自身的权利，而不受上述生产方法的影响。特别地，于是本发明涉及具有上述特征的抛物线型槽、双层玻璃单元或多层玻璃板单元，要求其自身的权利。本发明还涉及一种弯曲工具，要求其自身的权利，并且其包括力传递装置，例如压力条和/或托架，和/或用于温度控制的装置，例如激光器，其分别被构造成以执行本文所述的方法。结合所述方法提及的特征可以应用于由此生产的所述弯曲的玻璃板以及用于实施所述方法的所述弯曲工具。
附图说明
在下文中将基于附图通过示例的方式更详细地描述本发明。
在附图中：
图1a-b示出了具有相关弯矩曲线的弯曲线；
图2示出了玻璃板变形的时间顺序；
图3a-b示出了玻璃板通过压力条的变形；
图4示出了玻璃板通过压力条的变形和可移动的引导接触区域；
图5示出了玻璃板通过压力条的变形和可移动的起始接触区域；
图6示出了玻璃板通过托架通过引入拉力负荷的变形；
图7示出了玻璃板通过托架通过引入扭矩的变形；
图8a-8b示出了玻璃板的温度控制的变形；
图9a-9b示出了抛物线型槽的生产过程；
图10示出了根据本申请的双层玻璃单元；
图11a-l示出了在不同实施例中的根据本申请的多个玻璃单元；
图12a-c示出了在不同实施例中的具有弯曲3D结构的玻璃板的视图；
图13a-d示出了以结构化的双层玻璃元件形式的多个玻璃单元；和
图14a-h示出了可以根据本申请的方法操纵的不同物理量的图示。
附图标记：1a–1u：玻璃板；3：压力条；4：支撑架；5：目标接触区域；6：托架；
7：起始接触区；8：可移动的引导接触区域；9：固定件；10：可移动的起始接触区域；11：膜；12：间隔物；13：附加材料；ka：起始轮廓；kz、kz1-kz3：中间轮廓；Ks、ks1、ks2：目标轮廓；r1-r3：目标半径；a-e：玻璃板的等热部分；s1-s3：部分长度；g：地球重力场；F：力；M：弯矩。
具体实施方式
图1a)示出了支撑在玻璃板端部的玻璃板的可能的弯曲线ks1和ks2。图1b)示出了相关的弯矩M1和M2。弯曲线ks1对应于三次抛物线，并且弯曲线ks2对应于二次抛物线。与ks1相关联的弯矩M1具有抛物线级数，并且例如是由线负荷引起，即例如由作用在玻璃板的整个表面上的重力引起。相反，与ks2相关的弯矩具有朝向中心的线性增加的过程。这例如是通过作用在中心的力来实现。这意味着，支撑在其边缘并且仅重力作用于其上的玻璃板，在这些条件下，将根据三次抛物线沉降。如果需要不同的形状，则可以如现有技术中那样通过相应的模具来确保，然而，玻璃板的某些区域会在玻璃板的其他区域之前沉降到模具中，并且不利地会意外地进一步发生变形和/或变得起皱。根据本申请，例如，使用压力条以产生例如弯矩M2。替代地或附加地，可以通过改变温度来调节粘度来影响弯曲行为。这些选项将根据以下附图进行详细说明。
图2示出了根据本申请的方法，其中玻璃板1在其边缘附近支撑在支撑架4上。如箭头所示，玻璃板1从起始轮廓ka到目标轮廓ks被成形，在当前情况下由支撑架4和目标接触区域5限定。在这个过程中，玻璃板1经过中间轮廓kz1-kz3。
该玻璃板可以是例如钠钙玻璃板，其可以在大约600℃开始的温度下变形。玻璃板的厚度可以例如在2mm和10mm之间的范围内。
对于成形操作，首先加热玻璃板，然后玻璃板因为外力作用在玻璃板1上而弯曲至少直到其达到与目标轮廓ks对应的形状为止。
在此过程中，外力仅限于
-由玻璃板1的固有重量引起的重力(见图3b和图8)，和/或
-通过支撑架4传递到玻璃板1的力，和/或
-由潜在将玻璃板的边缘夹紧的托架传递的力(见图6和7)，和/或
-由一个或多个压力条传递到玻璃板1的表面中的压力，其中在表面的每个凹的子区域中使用不多于一个压力条(见图3至5)。
在此过程中，以这样的方式控制如图所示的玻璃板1的局部曲率随时间的变化，即从起始轮廓ka经过中间轮廓kzi、kz2和kz3到目标轮廓ks，使得玻璃板1的表面在不保持静止的玻璃板1的表面的所有区域同时达到目标轮廓ks。因此，玻璃板同时安放在所有五个所示的目标接触区域5上，从而整个成形过程同时完成。这是通过不设置玻璃板(1)的温度，和由此的粘度在所述弯曲操作过程随着所述位置变化而恒定，和/或通过为此目的的适当设置托架传递的力和/或由一个或多个可能的压力条3传递的压力来实现。这意味着，为了控制曲率k(t)随时间的变化，弯矩与粘度η的比率与曲率成正比，因为
k(t)∝M/η
在弯曲过程的始终，以及在玻璃板的所有位置，其都以可控的方式设置(∝表示“与成比例”)。可以通过改变力来改变弯矩M，并且可以通过改变温度来改变粘度η。这些变量之一可以在此过程中改变，或者可以改变两者。
可以在模拟模型中确定并优化过程变量，例如热量输入、温度和热量输入的持续时间。
支撑架4可以例如形成为管或管形，并且用作玻璃板1的浮动安装件。目标接触区域5对于用于执行本文所述方法的弯曲工具是可选的，并且可以形成为管或管形。在所示的示例中，玻璃板1仅在到达目标轮廓ks之后才与形成为不可移动的目标接触区域接触，并且仅在弯曲过程中的较早时间点通过支撑架4被控制和变形，例如通过压力条和/或重力。
在弯曲过程中可以监控玻璃板1的温度和玻璃板1的变形。这意味着在不同的时间点，例如当玻璃板达到中间轮廓kz1-kz3时，可以使用光学装置(例如通过热成像照相机和/或借助激光器)以空间分辨的方式确定曲率和温度。基于玻璃板的温度和/或变形，玻璃板1的温度以及玻璃板1的粘度可以被控制为在弯曲操作期间随着位置变化而变化，并且如上所述力可以被控制，以确保对于玻璃板1的所有区域同时达到目标轮廓ks。
玻璃板1的加热和玻璃板1的温度的设定通过例如激光来实施。在根据本申请的方法中的其他类型的力传递在图3至图8中以示例的方式示出。这意味着在那里描述的力传递方法可以用在这里描述的方法中，并且可以结合这里描述的控制以受控的方式实施。
图3示出了根据本申请的过程的实施例，其中，压力通过压力条3的方式传递到玻璃板上。在该过程中，玻璃板支撑在支撑架4上。在每种情况下，压力条3在玻璃板1的背离支撑架的一侧在支撑架4之间居中布置。此外，玻璃板1可以通过附加的可选的起始接触区域7固定在其起始位置上，这些接触区域设置在与压力条3相同的一侧。压力条3将加热的玻璃板1推向各自的支撑架4，并且通过支撑架4在支撑架4之间移动，以将曲率赋予给玻璃板1。相应地，在每种情况下，压力条3将位于凹侧的玻璃板1向中央推压。起始轮廓ka在两种情况下都是平坦的，并且目标轮廓ks在两种情况下都是二次抛物线的，其由支撑架4和目标接触区域5预定义。
与图3b)相反，在图3a)中的玻璃板是以地球的重力场g平行作用于玻璃板1的表面的这种方式定位，从而对玻璃板1的变形没有任何影响。这意味着仅只通过压力条3以沿线在空间上限定的方式传递的力实现了变形，使得对应于图1中的弯矩M2的弯矩以纯净形式存在。这对于实现期望的目标轮廓可能是有利的。特别地，在根据图3a)的实施例中，弯曲过程可以在任意时间点停止，其中，由此得到的轮廓总表现为二次抛物线。
相反，如图3b)中，玻璃板1是以地球重力场g的这种形式定位的，于是重力相对于不弯曲的玻璃板1的表面直接正交。由此将玻璃板1压在支撑架4上，或者变形可以然后通过重力来支撑。如所提及的，仅以这种方式作用的重力在玻璃板1的均匀温度下不会导致期望的目标轮廓ks。这意味着应该调整温度和/或在这种方式下传递的力，使得重力的贡献被补偿或被忽略。在所示的示例中，力通过压力条3被如此迅速地传递，从而可以忽略重力的贡献。
在图3a)和b)的示例中，玻璃板1在每种情况下可以具有空间上均匀的温度，该温度不随时间变化，但是也可以例如具有局部和/或随时间变化的温度，以实现曲率随着时间的进程的校正。如图3b)所示的情况中，例如温度也可能在空间和时间上变化，以补偿重力对变形的可能贡献，该变形不会使玻璃板弯曲成所期望的抛物线形状。
图4示出了根据本申请的对于玻璃板1的弯曲过程，该弯曲过程通过如图3所示的在两个支撑架4之间的设置压力条3而执行或预定义。在该过程中，重力相对于玻璃板1的表面正交作用。在该示例中，板在背离压力条3的一侧从下方被可移动的导向接触区域8支撑，该可移动的导向接触区域至少在弯曲操作的开始之前承载玻璃板1的一部分负荷。引导接触区域8在弯曲过程中降低并且在成形过程结束时达到与目标轮廓ks相对应的形状。由于压力条3的单独负荷和由于重力的作用，在成形之间可能存在重叠，其中第一个通常占主导地位。可以根据施泰纳(Steiner's)公式在形成期望的抛物线形状的部分的点上引导引导接触区域8。引导接触区域8也可以这样移动，使得目标轮廓sk具有不同的形状。相应的变形可以通过改变玻璃板1的温度来控制。引导接触区域也可以在相应的变形中发挥部分作用，例如在与由压力条3所引起的变形相反的方向上。然后，引导接触区域8于是可以用作附加压力条，例如，在表面的每个凹的子区域中使用不超过一个压力条。
在这种使用可移动的引导接触区域8的方法的替代实施例中，重力也可以平行作用于玻璃板1的表面。
图5示出了根据本申请的包括可移动的起始接触区域10的一种配置，其类似于图4中的可移动的接触区域8，至少在弯曲操作开始之前，承载玻璃板1的一部分负荷，而重力相对于玻璃板1的表面正交地作用。在弯曲操作期间，可移动的开始接触区域10可以向下移动，例如遵循玻璃板1的当前轮廓。然而，与可移动的引导接触区域8相反，可移动的起始接触区域10不用作目标接触区域。提供附加的目标接触区域5，其限制玻璃板1的移动并与弯曲接触区域4一起限定玻璃板1的目标轮廓ks。
在具有图5中所示特征的替代实施例中，重力也可以平行作用于玻璃板1的表面。
图6示出了根据本申请的方法，其中，玻璃板1在相对的边缘处被托架6夹紧。重力垂直作用于玻璃板1的表面并实现变形。目标轮廓sk由目标接触区域5预定义。拉力通过托架6传递到玻璃板1，即，玻璃板1的边缘被托架6向外拉，玻璃板1在弯曲过程中被降低到模具中，同时以受控的方式减小张力，并相应地将托架6移向另一个，从而使玻璃板1的表面的所有点同时都达到目标轮廓sk。由于这种力传递，玻璃板1可以例如再次被带入具有二次抛物线形状的目标轮廓ks。
图7示出了根据本申请的方法，其中，扭矩是通过托架6被引入的，其中，玻璃板1在相对的边缘处被夹紧。如图中的箭头所示，托架6沿相反的方向旋转。所产生的弯矩M在图中呈现为具有不连续性。从目标轮廓ka开始，玻璃板以受控的方式经由中间轮廓kz1-kz3到目标轮廓ks变形，该目标轮廓ks代表圆形的一段，例如半圆。通过这种力传递尤其可以有利地实现圆形的段状的目标轮廓。
在这样的实施例中，其中通过这种扭矩传递变形力，目标接触区域5是可选的。在所示的示例中，重力相对于玻璃板1的表面正交地作用，但是也可以平行作用于玻璃板1的表面。
在包括托架6的实施例中，拉力的传递(图6)和扭矩的应用(图7)，例如也可以组合，以便能够以更高的精度控制变形，并且例如，实现其他目标轮廓。
图8示出了根据本申请的用于将玻璃板1从起始轮廓ka(图8a)弯曲到目标轮廓ks(图8b)的方法，其中，玻璃板1的温度沿玻璃板的第一延伸方向(图8中的水平方向)局部地在空间上变化，并且被设置为在第二延伸方向上保持恒定，该第二延伸方向相对于第一延伸方向正交地延伸(相对于绘图平面正交)。
玻璃板被放置在支撑架4上，支撑架也通过可选的固定件9而固定。玻璃板1的在变形过程中要移动的区域突出于支撑架4之外。变形仅由地球重力场g而实现，于是因此重力向下作用，如图8中的箭头所示，并且推动超出支撑架4之外的区域向下突出。
在该过程中，玻璃板1的温度被设定为在沿着第一延伸方向的部分中保持恒定，使得条形等热部分a-e出现，其中两个外部部分a和e，没有赋予曲率，并且比每个赋予了曲率的内部部分b、c、d要冷。特别地，区域a和e可能太冷以至于玻璃在这些区域中不会变形。部分a恰好对应于被支撑架支撑的区域。赋予了曲率的区域b、c、d每个的宽度分别在5cm至1m之间。区域a和e比区域b、c和d更宽。
作用于玻璃板1上的，实现变形的弯矩取决于超过支撑架4的突出区域的重量，在玻璃板的均匀密度和恒定宽度下，弯矩线性地取决于突出区域的长度。此外，弯矩还取决于突出区域的杠杆臂。这意味着取决于在部分d和e上延伸的段的长度s1的弯矩作用在区域d中。与区域d相比，较大的弯矩作用在区域c中，较大的弯矩取决于在部分c、d和e上延伸的段的长度s2。更大的弯矩作用在区域b中，更大的弯矩与在部分b、c、d和e上延伸的段的长度s3成比例。
为了确保对目标轮廓ks的受控变形，在本申请的意义内，作用在要赋予曲率的区域b、c、d中的弯矩的大小应在这些区域中的每一个都应考虑在内。
由于这种关系，
k(t)∝M/η
在该示例中，通过温度改变粘度η以补偿作用在部分b、c和d中的不同弯矩。这样，当不考虑通过附加力改变弯矩时，也可以控制随时间变化的曲率。例如，为了在区域b，c和d中获得相同的曲率半径r1＝r2＝r3，这些区域必须具有不同的粘度，这是由于作用于其上的各个弯矩的大小不同。为了获得预定义的曲率，因此必须进行相应的温度调节。可以根据先前已知的模式来控制该温度调节，或者可以基于该已知的模式来控制该温度调节，同时在该过程中监视实际轮廓和实际温度。在此过程中，在弯曲操作期间至少要监测玻璃板的要弯曲的区域的温度，即至少在部分b，c和d中的温度，例如，热成像监视。然后至少在相同区域中例如通过激光对曲率进行光学监视，并且通过激光来控制和/或校正温度。
在部分b、c和d中存在的温度可以例如成对地彼此相差10K至30K之间。
在该示例中，在部分b、c和d中建立的曲率半径r1＝r2＝r3为5mm或更小。
在成形过程结束时，玻璃板与目标接触区域5接触。目标接触区域5是可选的，并且可以例如在一些实施例中设置为仅与相对较冷的区域e接触，例如，在该温度下不能变形。
在如图8所示的方法中，不排除部分b、c和d中的温度在技术上可行的范围内略有变化。特别地，借助于该过程，在玻璃板的整个厚度上的温度变化是可能的。与相邻部分相比，单个部分内的这种温度波动通常小于温度差异。
图9a)示出了根据现有技术的用于生产抛物线型槽的方法，并且图9b)示出了根据本申请的用于生产抛物线型槽的方法。
在图9a)的过程中示出如何从多个玻璃板1a-1p生产大尺寸的抛物线型槽。玻璃板1a-1p具有例如最大侧长度为1.7m的标准尺寸，并且在图9a)(i)中以非弯曲形式存在。从(i)至(ii)，每个玻璃板1a-1p以根据现有技术的方法弯曲。在该过程中，在玻璃板1e-1l中创建的各自的目标轮廓ks1，该目标轮廓ks1被布置在抛物线型槽的内部区域中，该内部区域大致对应于二次抛物线的中心段。类似地，为玻璃板1a-1d和1m-1p创建了各自的目标轮廓1s2，以便进一步放置在外侧，相应地近似于更靠外的二次抛物线的线段。对于内部玻璃板1e-1l以及外部玻璃板1a-1d和1m-1p，二次抛物线的近似通常都不令人满意，因为根据现有技术，如开头所述，三次函数是用来近似于二次抛物线。此外，由于该过程，特别是在玻璃板1a-1p的边缘区域中通常会出现轮廓误差。如在(iii)中所示，玻璃板被连接在一起，其中，由于预先缺乏单个玻璃板1a-1p的轮廓，所得到的抛物线型槽的性能没有得到优化。
相反，在图9b)示出了根据本申请的用于生产抛物线型槽的方法。因此，由玻璃板1a、1r来生产抛物线型槽，玻璃板在根据本申请的方法分别弯曲。这些可以例如是图2-6所示玻璃板中的一个。
在(i)中最初以平面形式存在的玻璃板从(i)至(ii)弯曲成各自为抛物线形的目标轮廓ks。因此，通过本申请描述的方法实现了对轮廓高度真实的设计。如图9a)和9b)中的阴影所示，在图9a)的情况下，为玻璃板1a-1d和1m-1p创建了从图9b)的抛物线的目标轮廓ks的外部区域的大致进展，同时为玻璃板1e-1l创建了从图9b)的抛物线的目标轮廓ks的内部区域的大致进展。根据图9b)的设计更加符合轮廓。
弯曲的玻璃板1q、1r在其弯曲的边缘处彼此相对放置，并因此沿着抛物线型槽的纵向排列。因此，每个弯曲的玻璃板在抛物线型槽的整个宽度上延伸，该抛物线型槽相对于纵向方向正交地延伸。如图9b)所示的抛物线型槽的特征在于特别高的性能，这是因为该设计高度符合轮廓并且沿着宽度为一体式。
每个玻璃板1q、1r具有至少一个边长大于6m，例如在16至20m之间的尺寸。
图9b示出了两个玻璃板1q、1r，但是也可以使用两个以上具有相同特性的玻璃板。应当提及的是，玻璃板1q、1r可以在步骤(ii)中的弯曲操作之后被拆卸以进行运输，并且可以在抛物线型槽的期望位置处重新组装。拆卸只会对性能产生最低限度的影响。由于设计符合轮廓，高性能的抛物线型槽可以用于在拆卸和组装的玻璃板1q、1r的情况下。通常在弯曲操作期间确保一体式设计，以便产生上述符合轮廓的设计。
图10示出了双层玻璃单元，该双层玻璃单元包括分别根据本申请中所示的方法弯曲的每个第一玻璃板1s和第二玻璃板1t。此后，如图所示，第一玻璃板1s和第二玻璃板1t以平面的方式彼此叠置。通过上述方法可获得的精度，双层玻璃单元可以可靠地再现期望的轮廓，并且玻璃板1s和1t彼此精确地装配在一起。每个玻璃板1s、1t大于1.7m×1.7m。
双层玻璃单元可以形成包括插入的塑料膜的，而在两个玻璃板1s、1t之间没有间隔的层压(安全)玻璃。也可以在玻璃板1s、1t之间存在绝缘间隙，例如该绝缘间隙填充有导热性差的气体，例如氩气、氮气或干燥空气，从而提供作为隔热玻璃板的双层玻璃单元。然后将玻璃板1s、1t围绕圆周密封地结合，并且另外使用间隔物。
图11a-l示出了弯曲的多个玻璃单元的不同实施例。它们具有共同的特征，即所使用的玻璃板根据本申请分别单独弯曲，例如使用结合图8描述的方法。此外，双层玻璃单元的玻璃板的弯曲半径特别精确地彼此匹配，以便无论如何，获得具有有利地光学特性的特别高档的多层玻璃单元。
图11a示出了双层玻璃单元，其中第二玻璃板1t布置在第一玻璃板1s的凹侧。间隔物12位于两个板之间。赋予给板的弯曲具有恒定的半径，并且邻接弯曲区域的两个部分彼此之间具有90度的角。于是板以直角弯曲，并且弯曲部分因此对应于四分之一圆。内部的第二板的内侧弯曲半径例如在3至10mm之间。假定玻璃板为四分之一圆的形状的部分相应地在空间上被限定。为了赋予弯曲，因此仅在玻璃板的条形的内部部分的整体上被加热到变形温度以上，其中，该条形的部分具有30至50mm的宽度。因此，第一玻璃板的内部弯曲半径大于第二玻璃板的内部弯曲半径，并且由第二层的内部弯曲半径加上第二板的厚度加上间隔物的厚度来计算。可以在此过程中以mm精度设置半径。板的厚度在每种情况下可以为例如3或4mm。
图11b示出了类似于图11a的板，这是一个三层绝缘的玻璃板，其中另外还包括插入的间隔物12，第三玻璃板1u设置在第一玻璃板板1s的凸侧。第三玻璃板同样具有弯曲的四分之一圆弧段，其半径与第一板相比相应地扩大了。由玻璃板和间隔物12界定的间隙可以例如被抽空以为了绝缘的目的，或者填充气体。该间隙在整个宽度具有相同的间隙宽度。邻接内部弯曲区域的部分形成笔直的末端件。但是，可以在相同方向或相反方向上对这些区域施加进一步的弯曲。
图11c示出了双层层压安全玻璃板。在两个玻璃板1s、1t之间设置厚度为例如0.7mm至1.6mm的膜，每个玻璃板1s、1t的厚度为例如4mm至8mm。板再次具有90°的弯曲度，其由四分之一圆空间上完全划分的部分实现。
来自图11c的实施例的改进在图11d中示出，其是三层层压的安全玻璃板。板和膜各自具有与图11c的情况相同的尺寸。弯曲半径与膜厚度和板厚度精确匹配，以免出现不规则或夹杂空气，这可能会造成光学损伤。
图11e示出了双层绝缘的层压安全玻璃板。在图11c中基本上构成安全玻璃板的两个元件彼此连接，并且在其之间布置有间隔物，以形成可被抽空或填充气体的间隙。这样的板可以特别有利地用于建筑中，例如在安全性、隔热性和光学特性方面存在特殊要求的高层建筑或观景台中。
图11f示出了另一种双层绝缘的层压安全玻璃板。
两个板各自层压膜，并且将这两个板用间隔物彼此接合。这是确保在发生玻璃破裂和良好的绝缘能力时提高安全性的另一种方法。
图11g和11h示出了绝缘的层压板的两种可能的变型，其中，仅凹侧板或仅凸侧板包括膜。因此，根据要求，膜也可以仅设置在一侧。例如，如果要将膜设置在建筑物的外侧，则可以将其设置在相应的外部板上。根据期望的设计，凹侧或凸侧板板可以依次形成外部板。
图11i示出了包括防弹玻璃的绝缘的层压安全玻璃板。其设计对应于图11e所示的原理。但是，在此，代替传统的玻璃板，在凸侧配置厚度为8至10mm的防弹板，作为最外面板。其余板的厚度为4mm。
在图11j中示出了另一种包括防弹玻璃的多层玻璃单元。在此，多个膜和板交替地布置，其中，板是常规的4mm板和防弹玻璃交替地。板位于最外侧和最内侧。
最后，图11k和l示出了使特别良好绝缘的层压板更加安全的选择，该层压板包括根据图11b的示例的两个间隙，至少图11b中板的一部分由包括膜的双层板代替。具体地，作为双层板的最内层和最外层被提供为形成为包括膜(图11l)或甚至全部三个(图11k)。
图12a-c示出了具有弯曲的3D结构的玻璃板的视图。图12a示出了可以如何配置通过所示方法生产的板。因此，根据本申请可生产的结构尤其不限于2D或准2D结构。而是可以施加两个或更多个弯曲，特别是不必平行于另一个。图12b和12c分别示出了图12a的A-A剖面，其中在图12b的情况下，沿x和y线有两个尖锐的弯曲。为了产生这种结构，例如，可以支撑玻璃板的中心区域，并且位于x和y之外的区域可以突出。然后可以沿x和y线加热窄条，使突出的部分在重力的作用下下垂。在该过程中，尖锐的弯曲可以再次对应于半径为几mm的圆的部分。特别地，这两个弯曲可以同时进行。图12b的实施例的替代方案在图12c中示出。此处同样显示了A-A剖面。代替尖锐的弯曲，这里涉及弯曲的形状，其另外具有相反的弯曲方向。这种形状尤其可以通过压力带和/或重力和/或夹具来形成(见图1a至图7)。压力条可以例如在板的相对侧上使用，基本上沿x和y线使用。此处的弯曲可以同时或连续地进行。
图13a-d示出了结构化的双层玻璃元件，其中至少一个玻璃板是使用根据本申请的方法而弯曲。第二板可以具有平坦的形状(图13a、b、d)或同样可以是弯曲的(图13c)。两个板可以彼此层压，例如在之间使用附加膜。由于板中的一个的变形，可以在板之间形成空腔，由于该方法，板可以具有复杂且非常精确的可设置的形状。当然，也可以创建不止一个空腔。这样创建的腔可以用于例如在其中引入附加材料13。附加材料可以是功能元件。例如，它可以是电子元件或电缆。空腔也可以形成用于介质的通道或构造为袋。附加材料可以是液体、固体或气体。弯曲板的形状通常受到限制。只需要提供一个表面或一个区域，就可以将其连接到第二板。
图14a-h再次示出了以图8所示方法为基础的物理过程。特别地，物理变量在图14b至h中示出，其可以沿着图14a所示根据本申请方法的玻璃板1的长度在空间上变化。图14a再次示出了玻璃板，该玻璃板支撑在支撑架4上，使得玻璃板的一部分突出。现在，突出部分将在绘制的重力g的影响下向下弯曲，其中，将曲率赋予由区域b、c和d形成的内部部分。邻接内部部分的区域或部分a和d保持不变形(当然，这并不排除区域a和e，例如在前面的步骤中已经依次成形，又不会全部平坦，但已经有了曲率)。因此，仅内部部分b、d和d被加热到高于用于弯曲操作的变形温度。图14b按区域示出了相应的目标曲率。目标曲率在区域a和e中消失，并且在区域b、c、d中保持恒定。由重力产生的作用于玻璃板的弯矩Mg在玻璃板1的长度上被绘制在图14c中。根据开始时描述的关系ki(t)∝Mi×t/(ηi(T)×Ii)，仅靠重力产生的弯矩不能产生期望的曲率。因此，玻璃板的温度以及粘度没有被设置成在弯曲操作期间随着位置而保持恒定，并且传递力被设置成使得玻璃板的表面在不保持静止的表面的所有区域(即在目前情况下在区域b、c、d和e中)，同时达到目标轮廓。在图14d中示出了弯矩的贡献，其是由夹具或压力条引入的附加力矩Mz产生的。如在图14a中所示，这是玻璃板弯曲运动之后的一个力矩，从而支撑玻璃板的弯曲运动。它起着恒定的作用，并且可以用来例如加速弯曲过程。在图14e中示出了对弯矩的另一个贡献。这是由附加力F产生的力矩，其中附加力直接作用在区域d和e的边界上(以使不变形的区域e保持不受影响)，即例如，在此位置提供附加质量或压力条。上述弯矩的总和在图14f中示出。显而易见的是，弯矩强烈作用于将要赋予曲率的区域，然而例如，相比之下，位于其后方的区域e的负荷更小。很明显，弯矩在区域b、c、d中不是恒定的，要达到14b中所示的曲率就必须如此。如上所述，此外还设置了另一个可用的参数，尤其是粘度。与弯矩相反，粘度与曲率成反比，因此以这样的方式进行设置：总力矩和粘度的商假定了有利地产生目标曲率的期望曲线。在该过程中，如已经描述的那样，通过相应地控制区域b、c和d中的温度来预期粘度。在弯曲过程中，可以监控和调整所有参数。

Claims (39)

1.一种用于使玻璃板（1）成形的方法，其中，所述玻璃板（1）首先被加热然后一维弯曲直到其达到与预定义的目标轮廓（ks）相对应的形状，为了使所述玻璃板弯曲的目的，外力施加在所述玻璃板（1）上，其中所述外力被限制于：
（a）由所述玻璃板（1）的固有重量引起的重力，和/或
（b）通过支撑架（4）传递至所述玻璃板（1）表面区域的力，其中所述玻璃板（1）被支撑在所述支撑架（4）上，和/或
（c）通过托架（6）在所述玻璃板（1）的边缘处传递至所述玻璃板（1）中的力，其中所述玻璃板（1）的边缘被所述托架（6）夹紧，和/或
（d）通过一个或多个压力条（3）传递至所述玻璃板（1）的表面的压力，其中在所述表面的每个凹的子区域使用不多于一个的压力条（3），
通过设置在所述一维弯曲操作过程所述玻璃板（1）的温度，以及由此的粘度随着位置变化不保持恒定，和/或通过适当设置通过所述托架（6）传递的力和/或通过所述一个或多个压力条（3）传递的所述压力，来控制所述玻璃板（1）的局部曲率随时间的变化，以使所述玻璃板（1）的所述表面在不保持静止的所述表面的所有点同时达到所述目标轮廓，
其中，将曲率赋予所述玻璃板（1）的内部部分（b、c、d），其比在相邻部分（a、e）中的期望曲率强，并且所述玻璃板的所述温度沿着所述玻璃板（1）的第一延伸方向随着所述位置的变化而局部变化，并且被设定为在第二延伸方向随着所述位置的变化而保持恒定，所述第二延伸方向相对于所述第一延伸方向正交地延伸，因此在所述内部部分中存在两个或更多个具有不同温度的区域（b、c、d），
其中，将所述内部部分被加热到高于变形温度的温度，并且将所述相邻部分（a、e）每个保持在低于所述变形温度的温度，
其中，目标接触区域和/或引导接触区域和/或支撑架和/或托架所在的所有区域都保持低于所述变形温度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，监控所述玻璃板（1）的温度和/或所述玻璃板（1）的变形，并且基于所述玻璃板（1）的所述温度和/或所述变形，控制在所述弯曲操作过程所述玻璃板（1）的温度，以及由此的粘度随着所述位置变化而变化，和/或控制由所述托架（6）传递的所述力和/或由所述一个或多个压力条（3）传递的所述压力。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述目标轮廓（sk）由弯曲工具的一个或多个目标接触区域（5）预定义，并且所述玻璃板（1）仅在所述弯曲操作结束时同时与所述目标接触区域（5）接触。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，由所述托架（6）传递的所述力是拉力和/或扭矩。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述玻璃板（1）通过激光被加热。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述玻璃板的所述温度被设置为沿着所述第一延伸方向在部分（section）内保持恒定，使得条形等热部分（a、b、c、d、e）出现。
7. 根据权利要求1所述的方法，其中，在所述弯曲操作期间，所述玻璃板（1）的被赋予了曲率的第一部分的第一温度与所述玻璃板（1）的被赋予了曲率的第二部分的第二温度相差至少1 K（kelvin，开尔文）且不超过30 K。
8. 根据权利要求7所述的方法，其中，在所述弯曲操作期间，所述玻璃板（1）的被赋予了曲率的第一部分的第一温度与所述玻璃板（1）的被赋予了曲率的第二部分的第二温度相差至少5 K且不超过30 K。
9. 根据权利要求7所述的方法，其中，在所述弯曲操作期间，所述玻璃板（1）的被赋予了曲率的第一部分的第一温度与所述玻璃板（1）的被赋予了曲率的第二部分的第二温度相差至少10 K且不超过30 K。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，在赋予了曲率或改变了曲率的区域中，在弯曲期间，热成像监视所述玻璃板（1）的所述温度。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述目标轮廓（Sk）包括具有圆形的一段的形状或二次抛物线的形状的区域。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述玻璃板（1）的至少一侧的长度为1.7m或更大。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述玻璃板（1）以这样的方式被支撑：所述玻璃板将要移动的一部分在所述变形过程中突出，使得所述突出部分至少也通过所述重力移动。
14.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述第一延伸方向的所述内部部分（b、c、d）的宽度至少为所述玻璃的厚度。
15. 根据权利要求1所述的方法，其中，在所述第一延伸方向的所述内部部分（b、c、d）的宽度至少为3 mm且不大于200mm。
16. 根据权利要求15所述的方法，其中，在所述第一延伸方向的所述内部部分（b、c、d）的宽度至少为3 mm且不大于100mm。
17. 根据权利要求15所述的方法，其中，在所述第一延伸方向的所述内部部分（b、c、d）的宽度至少为3 mm且不大于50mm。
18.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述内部部分中存在至少三个具有不同温度的区域，且在所述内部部分存在不超过15个具有不同温度的区域。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，在所述内部部分中存在至少四个具有不同温度的区域，且在所述内部部分存在不超过15个具有不同温度的区域。
20.根据权利要求18所述的方法，其中，在所述内部部分中存在至少五个具有不同温度的区域，且在所述内部部分存在不超过15个具有不同温度的区域。
21. 根据权利要求1所述的方法，其中，在所述内部部分中具有不同温度的所述区域（b、c、d）的每个具有在所述第一延伸方向测量的至少为1.5 mm的宽度，且所述区域（b、c、d）中的至少一个在所述第一延伸方向上具有不大于12 mm的宽度。
22. 根据权利要求21所述的方法，其中，所述区域（b、c、d）中的至少一个在所述第一延伸方向上具有不大于10 mm的宽度。
23. 根据权利要求21所述的方法，其中，所述区域（b、c、d）中的至少一个所述第一延伸方向上具有不大于8 mm的宽度。
24.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述内部部分中的所述目标轮廓具有恒定的曲率半径。
25.一种用于生产多层玻璃单元的方法，其中，至少一个第一玻璃板（1s）是通过根据权利要求1所述的方法弯曲，然后被连接至第二玻璃板（1t）。
26.根据权利要求25所述的用于生产多层玻璃单元的方法，其中，所述第一玻璃板（1s）和第二玻璃板（1t）分别通过根据权利要求1所述的方法弯曲，并且然后，所述第一玻璃板（1s）和所述第二玻璃板（1t）以平面的方式彼此叠置。
27.根据权利要求25所述的方法，其中，在所述第一玻璃板（1s）与所述第二玻璃板（1t）之间保持绝缘间隙，和/或在所述第一玻璃板（1s）和第二玻璃板（1t）之间布置有膜（11）和/或间隔物（12）和/或附加材料（13）。
28.一种用于生产抛物线型槽的方法，其中，多个玻璃板（1q、1r）每个根据权利要求1所述的方法分别弯曲成抛物线的形状，并且所述弯曲的玻璃板（1q、1r）在以这种方式弯曲的边缘处彼此相对放置。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，所述玻璃板（1q、1r）在纵向方向上彼此相对放置，并且所述弯曲的玻璃板的每个在所述抛物线型槽的整个宽度上延伸，所述抛物线型槽相对于所述纵向方向正交地延伸。
30.一种多层玻璃单元，包括至少两个玻璃板（1s，1t），其中，所述至少两个玻璃板（1s，1t）中的至少第一玻璃板（1s）是根据权利要求1所述的方法单独地成形的，然后被连接至所述至少两个玻璃板中的第二玻璃板（1t）。
31.根据权利要求30所述的多层玻璃单元，其中，所述第一玻璃板（1s）和所述第二玻璃板（1t）每个根据权利要求1所述的方法分别成形，并且以平面的方式等距地彼此叠置，所述玻璃板（1s、1t）的每个包括至少一个曲率半径小于相邻部分的曲率半径的内部部分，并且在所述内部部分的所述第二玻璃板（1t）的所述曲率半径小于在所述内部部分的所述第一玻璃板（1s）的所述曲率半径，所述第二玻璃板（1t）被成形并以使得所述第一玻璃板（1s）和所述第二玻璃板（1t）之间保持间隙的方式设置在所述第一玻璃板（1s）的凹侧。
32.根据权利要求31所述的多层玻璃单元，其中，在所述间隙中设置间隔物或塑料膜。
33. 根据权利要求31所述的多层玻璃单元，其中，所述玻璃板（1s、1t）的最小内曲率半径为至少2.5 mm且不大于300 mm。
34. 根据权利要求33所述的多层玻璃单元，其中，所述玻璃板（1s、1t）的最小内曲率半径为至少3 mm且不大于300 mm。
35. 根据权利要求33所述的多层玻璃单元，其中，所述玻璃板（1s、1t）的最小内曲率半径为至少4 mm且不大于300 mm。
36. 根据权利要求31所述的多层玻璃单元，其中，所述两个部分之间邻接所述内部部分的由所述曲率确定的角在20 °至135 °之间。
37. 根据权利要求36所述的多层玻璃单元，其中，所述两个部分之间邻接所述内部部分的由所述曲率确定的角在45 °至100 °之间。
38.根据权利要求31所述的多层玻璃单元，其中，根据权利要求1所述的方法成形的至少一个第三玻璃板（1u）以平面的方式等距地设置在所述第一玻璃板（1s）的凸侧，或者以平面的方式等距地设置在所述第二玻璃板（1t）的凹侧。
39.一种根据权利要求28所述的方法生产的抛物线型槽，包括多个抛物线型弯曲的玻璃板（1q、1r），其在纵向方向上在其弯曲边缘处彼此相对放置，每个所述弯曲的玻璃板在所述抛物线型槽的整个宽度上延伸，所述抛物线型槽相对于所述纵向方向正交地延伸。
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