CN114599616A - 用于弯曲扁平的玻璃片材的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于弯曲至少一个玻璃片材(I,II)的方法，包括以下方法步骤：(a)将至少一个玻璃片材(I,II)加热到弯曲温度，其中，所述至少一个玻璃片材(I,II)水平平放地布置并且由于重力弯曲而设有凹状的预弯曲，(b)在上部的弯曲工具(1)与具有全面的接触面(11)的下部的弯曲模具(10)之间压制弯曲所述至少一个玻璃片材(I,II)，其中，下部的弯曲模具(10)的接触面(11)如此构造，使得压制弯曲反作用于凹状的预弯曲并且产生玻璃片材(I,II)的最终弯曲，最终弯曲显得比预弯曲更小。

Description

用于弯曲扁平的玻璃片材的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于弯曲玻璃片材、尤其车辆片材(Fahrzeugscheibe)的方法和装置。

背景技术

在车辆领域中弯曲的玻璃片材作为窗片材是常见的。窗片材可以构造为单个玻璃片材，尤其是构造为单片材安全玻璃(ESG)，如例如对于侧面片材或尾部片材所常见的那样。窗片材备选地可以构造为复合片材，所谓的复合安全玻璃(VSG)，如例如对于挡风片材或顶部片材常见的那样，也越来越多地用于尾部片材。

已知大量用于弯曲玻璃片材的方法。玻璃片材在此被加热到其弯曲温度，从而所述玻璃片材能够塑性变形，并且借助于重力弯曲、压制弯曲和/或抽吸弯曲而弯曲成期望的形状。在复合片材的情况下有利的是，单个片材一起同时弯曲。成对弯曲的玻璃片材在其弯曲方面彼此相协调并且因此特别适用于相互层压为复合片材。用于成对弯曲玻璃片材的方法例如由EP1358131A2，EP1836136A1或EP2463248A1已知。

当应制造扁平的玻璃片材，即平坦的或仅具有小的弯曲深度的这种玻璃片材时，传统的方法到达其极限。对此的原因尤其是，玻璃片材，即使其总体上应该是平坦的，也必须经受类似于弯曲工艺的温度处理(或热处理，即Temperaturbehandlung)，以便构造对于应用作为车辆片材所需的边缘应力。如果要是扁平的玻璃片材具有弯曲，则同样需要弯曲工艺。在此，通常将玻璃片材加热到其弯曲温度，而所述玻璃片材安放在框架形的接触面上，所述接触面仅触碰片材的边缘区域，以便确保中央的透视区域的高的视觉品质。一旦玻璃片材能够由于加热而变形，则所述玻璃片材在重力影响下弯曲成凹状形状。所述凹状形状通过传统的压制弯曲步骤仅难以补偿。在压制弯曲时，玻璃片材将在上部的弯曲工具与下部的弯曲模具之间，其中，下部的弯曲模具通常具有凹状的接触面，如在先前列举的现有技术中所描述的方法中那样。如果下部的弯曲工具有全面的接触面，该接触面相应于期望的微小的曲率(或甚至构造成平坦的)，则虽然可以反作用于预弯曲，但该玻璃片材由于其粘弹性而接着再次变形-作为“粘弹性返回”或粘弹性回弹而已知的效应。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于弯曲玻璃片材的方法和装置，以此可得到扁平的玻璃片材，所述扁平的玻璃片材理解为平坦的玻璃片材或具有小的弯曲深度的玻璃片材。

本发明的目的根据本发明通过根据权利要求1所述的方法来实现。优选的实施方案由从属权利要求得知。

根据本发明的方法用于弯曲至少一个玻璃片材。所述方法至少包括以下方法步骤：

(a)将至少一个玻璃片材加热到弯曲温度：所述至少一个玻璃片材水平平放地布置并且在此被加热，从而所述至少一个玻璃片材变得可变形。在此，玻璃片材在重力影响下弯曲成凹状形状，这在本发明的意义下称为预弯曲。玻璃片材因此在加热时由于重力弯曲而设有凹状的预弯曲，一旦所述玻璃片材已达到对此所需的温度。

(b)压制弯曲所述至少一个玻璃片材：所述至少一个玻璃片材紧接于预弯曲在上部的弯曲工具与下部的弯曲模具之间被压制并且在这种情况下变形。下部的弯曲模具根据本发明配备有全面的接触面。该接触面如此构造，使得压制弯曲反作用于凹状的预弯曲。在此，产生玻璃片材的最终弯曲，最终弯曲显得比预弯曲更小。最终弯曲表示在弯曲方法结束之后持久地维持的弯曲。

玻璃片材在初始状态下通常是平坦的。首先将玻璃片材加热到弯曲温度。弯曲温度处于玻璃片材的所谓的转变点之上。转变点(transition point)表示这样的温度，在该温度下玻璃片材的粘度允许玻璃片材的塑性变形。

玻璃片材具有：两个主面，所述主面被确定用于透视；和处于主面之间的棱边面。这两个主面可以根据玻璃片材的水平平放的布置结构而被称为上部的主面和下部的主面，其中，下部的主面面向地面，而上部的主面背离地面。

玻璃片材的凹状的预弯曲与弯曲模具的加热相联系。术语“凹状”和“凸状”在弯曲的玻璃片材的情况下在本发明的意义下关于其上部的(向上指向的)主面被应用。凹状的玻璃片材(具有凹状弯曲的玻璃片材)因此如此弯曲，使得上部的主面构造成凹状的而与其相对置的下部的主面构造成凸状的。反过来，凸状的玻璃片材如此弯曲，使得其上部的主面构造成凸状的而其下部的主面构造成凹状的。

在加热和与此相联系的预弯曲之后，玻璃片材经受压制弯曲步骤并且在此在上部的弯曲工具与下部的弯曲模具之间被压制。上部的弯曲工具理解为如下工具，该工具接触玻璃片材的上部的、背离地面的主面。其接触面向下指向。下部的弯曲模具理解为如下模具，该模具接触玻璃片材的下部的、面向地面的主面。其接触面向上指向。

下部的弯曲模具有全面的接触面。全面的接触面在本发明的意义下理解为如下接触面，该接触面与要弯曲的玻璃片材的整个或大部分表面进行接触。下部的弯曲模具也可称为实心模具或实心的弯曲模具。这些术语对于本领域技术人员是常用的并且尤其是用于与仅具有框架状的接触面的所谓框架模具区分，所述框架状的接触面仅与玻璃片材的环绕的边缘区域进行接触，而大部分玻璃片材、尤其是其中央区域不与框架模具直接接触。

该方法的目的是制造扁平的玻璃片材。扁平的玻璃片材在本发明的意义下理解为如下玻璃片材，该玻璃片材要么是平坦的要么具有小的弯曲深度，该弯曲深度小于凹状的预弯曲(更准确地说小于凹状预弯曲的玻璃片材的弯曲深度)。不可避免的、与加热相联系的预弯曲因此根据本发明通过压制弯曲步骤补偿，其中，产生扁平的玻璃片材的最终弯曲。

玻璃片材通常具有四边形的形状，尤其是矩形(例如在车辆-顶部片材的情况下)或梯形(例如在挡风片材的情况下)的基本形状。由于倒圆的侧棱边，可能出现与理想的基本形状的枕形或桶形的偏差。基本上四边形的玻璃片材(在其主面的俯视图中)通过四个侧棱边限界，其中，侧棱边中的分别两个侧棱边彼此相对置。现在可以观察一系列彼此相邻的横截面，所述横截面分别在两个相邻的侧棱边之间伸延。在理想的矩形的情况下这是如下横截面，所述横截面垂直于两个所述侧棱边伸延并且平行于两个其余的侧棱边伸延。为了也考虑到与理想的矩形形状不同的形状，该做法概括如下，即，横截面分别在一个侧棱边上的一个点与相对置的侧棱边上的一个点之间伸延，其中，两个点与侧棱边的侧向边界的间距相应于相同份额的侧棱边总长度。在两个侧棱边的几何中心之间的横截面的情况下该份额例如为50%。对于每个所述步骤现在能够如下地确定弯曲深度。在相对置的侧棱边(横截面在所述相对置的侧棱边之间伸延)上的两个点的假想的笔直连接称为连接线。在弯曲片材的情况下在片材横截面上存在如下点，该点与所述连接线具有最大的垂直间距，即该点与连接线的垂直间距大于所有横截面的其他点与连接线的垂直间距。该垂直间距称为相应的横截面的弯曲深度。弯曲深度最大(即大于所有其他横截面的弯曲深度)的横截面被考虑用于确定片材的弯曲深度–该横截面的弯曲深度是片材的弯曲深度。

片材弯曲通过横向弯曲深度和纵向弯曲深度来表征。典型的玻璃片材(例如具有矩形的或梯形的基本形状)具有两个彼此相对置的较长的侧棱边和两个彼此相对置的较短的侧棱边。纵向弯曲深度是这样的弯曲深度，该弯曲深度通过在较短的侧棱边之间的横截面确定。横向弯曲深度是这样的弯曲深度，该弯曲深度通过在较长的侧棱边之间的横截面确定。连接线相应地被称为纵向连接线和横向连接线。

根据本发明弯曲的玻璃片材构造成扁平的，即仅具有小的或甚至不具有横向弯曲深度和纵向弯曲深度并且由此引起地仅具有小的或甚至不具有总弯曲深度。但玻璃片材仍可以具有局部非常不同的曲率半径，其中，可出现具有相对强烈曲率的区域，而总体上玻璃片材不具有弯曲深度，从而不再表征为扁平的。所述更强弯曲的区域例如在玻璃片材的角部区域中或在边缘区域中与一个或多个侧棱边邻接地布置。但大部分玻璃片材通常具有大的曲率半径。大的曲率半径的区域优选包含玻璃片材的几何中心(在俯视图中观察，即两个主面的几何中心)。所述区域的面积优选为玻璃片材的面积的至少50%(即两个主面的相应的面积)，特别优选地至少70%，完全特别优选地至少80%。所述区域因此尤其包括玻璃片材的中央的透视区域(中央区域)。

为了表征玻璃片材的扁平性，考虑玻璃片材的高度，该高度也可以称为总弯曲深度并且由片材弯曲得到。可以确定尽可能小的长方体，该长方体适用于完全包围玻璃片材。该长方体对于本领域技术人员也作为所谓的3D盒已知。该长方体的最大的尺寸称为3D盒或者说玻璃片材的长度，次大的尺寸称为3D盒或者说玻璃片材的宽度，并且最小的尺寸称为3D盒或者说玻璃片材的高度(总弯曲深度)。

根据本发明弯曲的玻璃片材的3D盒的高度为其长度的优选至多2.5%、特别优选至多2.0%、完全特别优选至多1.5%。

换言之，玻璃片材具有长度和宽度，所述长度和宽度涉及玻璃片材(或其主面)的基本上四边形的基本形状。长度是玻璃片材沿较长的彼此相对置的侧棱边方向的最大延展，而宽度是玻璃片材沿较短的彼此相对置的侧棱边方向的最大延展。高度或总弯曲深度是在玻璃片材的最高点与最低点之间的竖直间距，在所述间距最小的布置结构下在玻璃片材的水平平放(长度和宽度尺寸基本上水平布置)的位置中测得。

玻璃片材的高度或总弯曲深度由玻璃片材的纵向弯曲深度和横向弯曲深度以及其厚度得到。准确的关系取决于玻璃片材的三维形状。高度至少相应于两个弯曲深度中的较大的弯曲深度并且最高相应于两个弯曲深度的总和，分别加上玻璃片材的厚度。

根据本发明弯曲的玻璃片材要么是平坦的(弯曲深度等于0)要么具有弯曲。在后者的情况下，所述弯曲优选是凹状的弯曲。

本发明基于如下，本身不期望的凹状的预弯曲通过压制弯曲步骤补偿。凹状的预弯曲显得比最终弯曲更强烈。这意味着，凹状预弯曲的玻璃片材具有比最终弯曲的玻璃片材更大的高度(总弯曲深度)。换言之，凹状预弯曲的玻璃片材具有如下纵向弯曲深度，该纵向弯曲深度大于最终弯曲的玻璃片材的纵向弯曲深度，并且/或者具有如下横向弯曲深度，该横向弯曲深度大于最终弯曲的玻璃片材的横向弯曲深度。通过压制弯曲步骤对预弯曲的补偿尤其可以通过方法实施的两种变型方案来实现。

在优选的第一实施形式中，在方法步骤(b)中在如下温度下执行压制弯曲，在该温度下所述至少一个玻璃片材是粘弹性的或呈现粘弹性行为。这引起：玻璃片材由于其粘弹性而紧接于压制弯曲再次以如下方式变形，该方式抵抗通过压制弯曲工具引起的变形–一种由于玻璃片材的粘弹性引起的“回弹”。这种效应对于本领域技术人员作为粘弹性返回(viscoelastic return)、粘弹性回弹或粘弹性弹回已知。在该实施形式中，下部的弯曲模具的接触面的至少一个区域构造成凸状的。玻璃片材的至少一个区域因此在压制弯曲时弯曲成凸状的形状，从而凹状的预弯曲被过度补偿。通过粘弹性返回，由此产生最终弯曲。通过弯曲模具的凸状区域，尤其由于粘弹性返回而产生玻璃片材的大曲率半径(小曲率)的区域。弯曲模具的凸状区域作用到玻璃片材的该区域上。弯曲模具的接触面总体上可以构造成凸状的，尤其是当整个玻璃片材应具有小的曲率时。如果存在玻璃片材的更强弯曲的边缘区域，则弯曲模具的接触面除了凸状区域以外也可以具有凹状区域，所述凹状区域作用到玻璃片材的所述区域上并且通过典型的压制弯曲产生凹状的弯曲。

玻璃片材因此在压制弯曲之后由于粘弹性返回而设有最终弯曲。下部的弯曲模具如此设计，使得在考虑到弯曲温度、玻璃片材的粘度、玻璃片材的厚度和如有可能另外的因素的情况下凸状的弯曲在压制弯曲期间显得如此准确，使得在粘弹性返回之后实现期望的扁平的形状。这借助于专业上常见的仿真方法可简单地实现。

凸状的接触面如此构造，使得玻璃片材的角部和边缘在与工具按照规定接触的情况下比片材中心进一步朝着工具的方向弯曲。在凹状接触面的情况下相应地片材中心比角部和边缘进一步朝着工具的方向弯曲。

在优选的第二实施形式中，玻璃片材在压制弯曲期间在方法步骤(b)中冷却到如此程度，使得所述玻璃片材不再是粘弹性的或者说不呈现粘弹性行为。粘弹性返回在所述条件下不发生并且玻璃片材保留在通过压制弯曲产生的弯曲状态中。接触面的弯曲在此基本上相应于所力求的玻璃片材的最终弯曲，因为粘弹性返回无须被过度补偿。

方法步骤(b)中的冷却尤其在压制弯曲工具作用到玻璃片材上期间发生。优选地，温度在冷却之后在压制弯曲步骤结束时处于转变点之上至多10ºC，特别优选至多5ºC。由此可以有效地避免粘弹性返回。在冷却之后的温度也可以低于转变点。

在方法步骤(a)中加热和预弯曲时，所述至少一个玻璃片材优选安放在具有框架状的接触面的重力弯曲模具上。框架状的接触面在其边缘区域中触碰玻璃片材，而中央区域不与重力弯曲模具直接接触。框架状的接触面比实心模具更成本有利，导致玻璃片材的更好的视觉品质并且实现玻璃片材的高效的两侧加热。如果玻璃片材充分加热，则中央区域在重力影响下下降，由此产生根据本发明的凹状的预弯曲。接触面优选构造成凹状的，从而玻璃片材在重力影响下靠放到接触面处。

重力弯曲模具优选可运动地支承，例如可运动地支承在车上。玻璃片材那么可以安放在重力弯曲模具上地运动通过炉(在该处玻璃片材被加热)并且运动至压制弯曲工具。

重力弯曲可以在多个接触面上逐步进行，所述多个接触面越来越强地适配于向前推进的预弯曲。为此，重力弯曲模具可以配备有多个、例如两个接触面，这些接触面可相对于彼此竖直地运动。一个接触面包围另一个接触面，优选基本上同心地包围另一个接触面。首先，玻璃片材安放在第一接触面上，而第二接触面位于其下方。为了转交玻璃片材，第二接触面向上运动并且/或者第一接触面向下运动，从而在结束时第二接触面布置在进一步上方并且承载玻璃片材。第二接触面通常比第一玻璃片材更强地弯曲(尤其凹状弯曲)，以便考虑到玻璃片材的累进的预弯曲。

在一种优选的实施方案中，玻璃片材在重力弯曲模具上运动到上部的弯曲工具下方并且通过该上部的弯曲工具从重力模具升起。通常上部的弯曲工具为此竖直下降，但原则上也可实现重力弯曲模具的升起或两种竖直运动的组合。接着重力弯曲模具继续运动。

上部的弯曲工具为此优选适用于通过抽吸作用保持所述至少一个玻璃片材。上部的弯曲工具在弯曲工艺期间实现克服重力的影响而保持要弯曲的玻璃片材，其方式为，将通过负压产生的抽吸作用施加到玻璃片材上，从而玻璃片材由于抽吸作用压靠到工具处。

上部的弯曲工具包括如下接触面，该接触面与要保持或要弯曲的玻璃片材进行接触。改接触面在一种优选的设计方案中是框架状的。该工具因此不是实心模具。而是该工具属于如下工具组，在所述工具组中，在玻璃片材的外周区域中在侧棱边处或在侧棱边附近与工具直接接触，而最大部分的片材不与工具直接接触。这种工具也可以称为环(弯曲环)或框架(框架模具)。术语“框架状的接触面”在本发明的意义下仅用于将根据本发明的工具与全面模具(实心模具)分界开。接触面不必形成完全的框架，而是也可以中断。接触面以完全的或中断的框架的形式构造。上部的弯曲工具的接触面的宽度优选为0.1cm至10cm，特别优选0.2cm至1cm，例如0.3cm。该工具此外配备有所谓的骨架，该骨架理解为承载接触面的面状结构。骨架构造有接触面。接触面布置在骨架上。

上部的弯曲工具的接触面优选构造成凸状的。接触面向下指向。这意味着，接触面面向地面并且带有该接触面的骨架布置在接触面上方(也就是说布置在接触面的背离地面的侧上)。由此，工具可以克服重力的影响保持玻璃片材。

上部的弯曲工具优选此外包括遮盖部。遮盖部布置在接触面的在保持过程或弯曲过程期间背离玻璃片材的侧面上。遮盖部使得能够产生对于保持过程而言重要的抽吸作用。抽吸作用尤其是通过吸走在遮盖部与弯曲骨架之间的空气而产生。空气的吸走经由联接到遮盖部处的抽吸管实现。

遮盖部优选构造为具有外周的、至少局部包围接触面的空气导引板材。这种空气导引板材通常也称为围裙部。空气导引板材优选布置在遮盖部的端部处。空气导引板材完全地或区段式地包围或框住接触面。在保持过程期间，空气导引板材优选与玻璃片材的侧棱边具有3mm至50mm，特别优选5mm至30mm，例如20mm的间距。通过空气导引板材，沿着玻璃片材的侧棱边导引通过抽吸作用产生的空气流，从而用空气流扫过棱边。由此，玻璃片材压靠或吸靠到接触面处。

可选地，进一步的弯曲可以与玻璃片材到上部的弯曲工具处的吸靠相联系。这可以例如通过接触面的适合的造型实现，从而玻璃片材由于抽吸作用紧靠到接触面处并且如此被弯曲。通过这样的前置于真正的压制弯曲的成型步骤也可以已经反作用于不期望的凹状的预弯曲，这可以用作一种用于通过压制弯曲步骤最终补偿预弯曲的预备阶段。

多个、例如两个彼此叠置的玻璃片材也可以通过根据本发明的工具同时保持。该工具因此特别适用于成对弯曲的方法，其中两个单个片材(这两个单个片材之后应层压为复合玻璃)一起同时全等地弯曲。

玻璃片材优选利用上部的弯曲工具从重力模具升起(换言之：接收、接纳)，接着将重力弯曲模具移去。接着优选使下部的弯曲模具运动到上部的弯曲工具下方，而玻璃片材固定在上部的弯曲工具处。玻璃片材可以然后在上部的弯曲工具与下部的弯曲模具之间压制。为此，使上部的弯曲工具和下部的弯曲模具彼此靠近，并且在其之间压制玻璃片材。所述靠近可以通过上部的弯曲工具和/或下部的弯曲模具的竖直运动实现。

在一种有利的设计方案中，下部的弯曲模具配备有分布在接触面上的穿通引导部(开口、孔)。通过穿通引导部可以在压制弯曲期间将附加的抽吸作用施加到玻璃片材上。通过抽吸作用使玻璃片材吸靠到下部的弯曲模具的全面的接触面处，这在玻璃片材的快速且高效的成型方面是有利的。

在压制弯曲之后，将所述至少一个玻璃片材从上部的弯曲工具搁放到下部的搁放模具上，所述至少一个玻璃片材在该搁放模具上冷却，以便被进一步加工。下部的搁放模具优选可运动地支承，以便可以将玻璃片材从压制弯曲工具移去。搁放模具优选具有框架状的接触面。搁放模具可以是特意提供的模具，但备选地，重力弯曲模具也可以在压制弯曲之后被应用作为搁放模具。在后一种情况下，有时接触面的适配是有利的，因为玻璃片材在压制弯曲之后具有强烈改变的形状。可以应用同一重力弯曲模具，玻璃片材在该重力弯曲模具上被预弯曲，或者也可以使用其他的重力弯曲模具，该其他的重力弯曲模具与第一重力弯曲模具优选布置在一个牵引车中。

在一种有利的实施形式中，玻璃片材在压制弯曲之后搁放到重力弯曲模具上，要么搁放到同一重力弯曲模具上(该玻璃片材在该重力弯曲模具上被预弯曲)，要么搁放到相同类型的重力弯曲模具上(尤其是另外的玻璃片材在该相同类型的重力弯曲模具上被预弯曲)。重力弯曲模具优选构造为具有可改变的框架状的接触面，从而接触面在重力弯曲时与预弯曲相协调或与预弯曲相适配并且在搁放压制弯曲的玻璃片材时与最终弯曲相协调或与最终弯曲相适配。接触面的这种适配能够以不同方式进行。例如可行的是，框架状的接触面划分成不同的可翻转的部分，这些部分包含两个接触面区段，其中，接触面区段中的相应一个接触面区段通过翻转可以向上指向，从而接该触面区段起作为真正接触面的作用。备选地例如可行的是，使重力弯曲模具配备有两个不同的接触面，所述接触面相对于彼此可竖直运动地支承。一个接触面尤其是包围另一个接触面，优选基本上同心地包围另一个接触面。重力弯曲模具则可以通过接触面的相对的竖直运动被置于两个不同的状态：第一状态和第二状态，在该第一状态下，第一接触面布置得比第二接触面更高，从而玻璃片材安放在第一接触面上，在第二状态下第二接触面布置得比第一接触面更高，从而玻璃片材安放在第二接触面上。更高布置的接触面即分别是重力弯曲模具的活动的或真正的接触面。

玻璃片材到搁放模具上的转交可以在压制弯曲之后通过这样的上部的弯曲工具实现，该上部的弯曲工具已被应用于压制弯曲。玻璃片材为此在压制弯曲之后仍靠放到上部的弯曲工具的接触面处，将下部的压制弯曲模具移去，并且使搁放模具运动到弯曲工具下方，从而玻璃片材可以搁放在该弯曲工具上。但也可行的是，玻璃片材在压制弯曲之后保留在下部的弯曲模具上并且从上部的弯曲工具移去。上部的弯曲工具则可供下一个弯曲步骤使用，这在周期时间方面具有优点。玻璃片材然后通过其他工具，例如其他上部的压制弯曲工具或类似设计的保持工具，被下部的弯曲模具接纳并且搁放到搁放模具上。

在一种有利的实施形式中，所述方法同时应用于至少两个，优选正好两个彼此叠置的玻璃片材。玻璃片材在此成对地(也就是说作为片材对)同时由工具保持并且在弯曲工艺中被弯曲。两个玻璃片材的弯曲则是特别全等的且彼此相协调，从而片材特别适用于相互层压为高视觉品质的复合片材。如果两个或多个玻璃片材被同时弯曲，则在片材之间优选布置有分隔器件，从而片材非持久地附着在彼此处。在成对弯曲时，所有方法步骤在片材对的情况下执行–在初始状态下平坦的玻璃片材布置在彼此上并且一起经受预弯曲和压制弯曲。

所述一个玻璃片材或所述多个玻璃片材优选由钠钙玻璃制成，如对于窗片材常见的那样。钠钙玻璃的转变点为约560ºC，其中，其准确的值取决于准确的成分。但原则上，玻璃片材也可以由其他玻璃种类制成，例如由硼硅酸盐玻璃，铝硅酸盐玻璃或石英玻璃制成。玻璃片材的厚度通常为0.5mm至10mm，优选1mm至5mm，尤其1.2mm至3mm。

针对由钠钙玻璃构成的玻璃片材的典型弯曲温度为570ºC至700ºC。明显超过该转变点可以是优选的：一方面玻璃能够由于较小的粘度而更容易且更快速成型，另一方面需要较高的温度，以便将对于车辆片材所需的边缘应力引入到玻璃片材中。优选地，弯曲温度在重力弯曲时(方法步骤(a))为600ºC至650ºC并且在压制弯曲时在600ºC之下。通过在压制弯曲时较小的温度，实现玻璃片材的更好的视觉品质。为了在弯曲之后引入期望的边缘应力，可以给玻璃片材加载以限定的空气流。

所述至少一个玻璃片材优选设置为车辆片材或车辆片材的组成部分。特别优选地，玻璃片材设置为复合片材的组成部分，该复合片材在其方面是车辆、优选机动车的挡风片材、顶部片材、侧面片材或尾部片材。复合片材的两个玻璃片材优选成对地同时弯曲。具有扁平的区域的车辆片材可以具有在流动阻力方面的优点并且出于空气动力学原因是优选的。特别是对于顶部片材产生所述优点。

本发明此外包括用于弯曲至少一个玻璃片材的装置，所述装置至少包括：

-用于将至少一个玻璃片材加热到弯曲温度的器件，所述器件适用于使所述至少一个玻璃片材水平平放地由于重力弯曲而设有凹状的预弯曲，

-上部的弯曲工具和下部的弯曲模具，所述上部的弯曲工具和所述下部的弯曲模具适用于通过压制弯曲使处于其之间的至少一个玻璃片材变形，其中，下部的弯曲工具有全面的接触面，所述接触面适用于在压制弯曲时如此反作用于凹状的预弯曲，使得产生玻璃片材的最终弯曲，最终弯曲显得比预弯曲更小。

先前对于方法的实施方案同样适用于所述装置。所述方法的优选的实施形式也意味着，所述装置优选适合于此并且配备有所需的器件。

上部的弯曲工具优选布置在弯曲室中。弯曲室在本发明的意义下理解为弯曲炉的空间部段。此外弯曲炉优选包括加热室，在该加热室中进行玻璃片材的加热。重力弯曲模具优选能够通过加热室运动到弯曲室中，以便加热玻璃片材并且将其转交到上部的弯曲工具处。下部的弯曲模具可以持久地布置在弯曲室内并且可在弯曲室内运动，以便下部的弯曲模具运动到上部的弯曲工具下方。但也可行的是，下部的弯曲模具能够在弯曲室之外的位置与弯曲室之内的位置(在上部的弯曲工具下方)之间运动。弯曲室可以可选地具有加热装置，以便在其方面加热。但通常玻璃片材仅在加热室中加热并且在弯曲室中压制弯曲，这当然必须足够快速地进行，以便避免玻璃片材的过强冷却。

根据本发明的方法在一种特别优选的实施方案中是在EP 1 836 136 B1中详细描述的方法，其中，在那描述的凹状的下部的弯曲模具(“moule inférieur concave 5”)通过根据本发明的下部的弯曲模具替代。根据本发明的装置优选是EP 1 836 136 B1中的装置。

附图说明

下面依据附图和实施例详细阐述本发明。附图是示意图并且不是按正确比例的。附图绝不限制本发明。

其中：

图1示出根据本发明弯曲的第一玻璃片材的俯视图和横截面，

图2示出根据本发明弯曲的第二玻璃片材的俯视图，

图3示出根据本发明弯曲的第三玻璃片材的俯视图和横截面，

图4示出根据本发明的方法的一种实施形式的逐步的图示，以及

图5示出通过上部的弯曲工具的横截面，

图6示出通过下部的弯曲模具的第一设计方案的横截面，

图7示出通过下部的弯曲模具的第二设计方案的横截面，

图8示出根据本发明的方法的另一种实施形式的逐步的图示，

图9示出通过重力弯曲模具的横截面，

图10示出根据本发明的方法的实施形式的流程图，以及

图11示出根据本发明弯曲的第四玻璃片材的俯视图和横截面。

具体实施方式

图1示出根据本发明弯曲的玻璃片材I的第一设计方案的不同视图。玻璃片材I例如设置为用于机动车，尤其是乘用车的顶部片材的组成部分。玻璃片材I在俯视图(图1a)中具有基本上四边形的形状。在实践中可以例如由于倒圆成型的侧棱边而出现与在此示出的理想的矩形形状的桶形的或枕形的偏差。

玻璃片材I通过四个侧棱边限界：两个彼此相对置的长的侧棱边(在此在上方和下方示出)和两个彼此相对置的短的侧棱边。所绘出的在两个长的侧棱边的几何中心之间的笔直的连接线在本发明的意义下称为横向连接线Q，所绘出的在两个短的侧棱边的几何中心之间的笔直的连接线称为纵向连接线L。

玻璃片材I的弯曲程度能够通过横向连接线Q与纵向连接线L的出现的最大偏差得到。在沿着横向连接线Q通过玻璃片材I的横截面(图1b)中可测定如下点，该点与横向连接线Q的垂直间距大于所有其他点与横向连接线的垂直间距。所述点与横向连接线Q的垂直间距在本发明的意义下称为横向弯曲深度T_Q。同样地，在沿着纵向连接线L通过玻璃片材I的横截面(图1c)中可测定如下点，该点与纵向连接线L的垂直间距大于所有其他点与纵向连接线的垂直间距。所述点与纵向连接线L的垂直间距在本发明的意义下称为纵向弯曲深度T_L。

在此所描述的借助于在侧棱边的几何中心之间的连接线Q和L对弯曲深度T_Q和T_L的确定适用于示例性的情况，即，最强的曲率布置在片材中央。分别考虑这样的连接线Q，L，所述连接线提供最大的弯曲深度。这些最大的或最大限度的弯曲深度是玻璃片材的弯曲深度。

根据本发明制造的玻璃片材I在本发明的意义下表征为扁平的。表征为扁平的在本发明的意义下不应严格数学地理解，而是如在日常用语中那样包括如下情况，即，玻璃片材构造成平坦的，同样地像如下情况，即，玻璃片材具有小的弯曲深度。总弯曲深度尤其是为玻璃片材I的长度的至多2.5%(参照图11)。玻璃片材I因此是平坦的(横向弯曲深度和纵向弯曲深度等于0)或是弯曲的，其中总弯曲深度为长度的至多2.5%。

在图1的所示出的设计方案中，扁平的玻璃片材I通过如下方式实现，即，总体上仅出现大的曲率半径(小曲率的区域)。

图2示出根据本发明弯曲的玻璃片材I的第二设计方案的俯视图。玻璃片材I又具有区域B，该区域包括中央区域并且其特征在于大的曲率半径。此外，在玻璃片材I的角部处存在四个边缘区域R，这些边缘区域具有更强的弯曲。区域B和每个边缘区域R通过假想的分界线G彼此分开，在分界线处曲率显著地改变。但玻璃片材I的总弯曲深度总体上为其长度的至多2.5%，从而玻璃片材I尽管强烈弯曲的边缘区域R仍构造成扁平的。

图3示出根据本发明弯曲的玻璃片材I的第三设计方案的视图。又示出俯视图(图3a)，沿着横向连接线G的横截面(图3b)和沿着纵向连接线L的横截面(图3c)。玻璃片材I又具有大曲率半径(小曲率)的区域B，该区域包括中央区域并且延伸直到短的侧棱边处。此外，两个边缘区域R与具有更强的弯曲的两个长的侧棱边邻接。区域B和每个边缘区域R通过假想的分界线G彼此分开，在分界线处曲率显著地改变。

但玻璃片材I的总弯曲深度总体上为其长度的至多2.5%，从而玻璃片材尽管强烈弯曲的边缘区域R仍构造成扁平的。

图4示意性地示出根据本发明的方法的一种实施形式的步骤。首先将两个彼此叠置的在初始状态下平坦的玻璃片材I,II定位在重力弯曲模具9上(图4a)。重力弯曲模具9具有框架状的接触面8，所述接触面向内倾斜并且可选地弯曲，从而玻璃片材I,II首先仅安放在接触面8的外部棱边上。玻璃片材I,II由钠钙玻璃构成并且安放在重力弯曲模具9上地加热到弯曲温度。弯曲温度例如为620ºC并且明显处于所谓的转变点之上，在该转变点处玻璃片材I,II变得可变形(约560ºC)。一旦玻璃片材I,II由于加热而变得可变形，则玻璃片材在重力作用下变形，其中，不通过重力弯曲模具9支撑的中央区域下降并且边缘区域紧靠到重力弯曲模具9的接触面8处(图4b)。由重力弯曲产生凹状预弯曲的玻璃片材I,II。

在重力弯曲之后，玻璃片材I,II由上部的弯曲工具1接纳。弯曲工具1适用于通过抽吸作用保持玻璃片材I,II。弯曲工具1从上靠近处于重力弯曲模具9上的玻璃片材I,II并且与其框架状的接触面进行接触(图4c)。接着产生抽吸作用。玻璃片材I,II保持在弯曲工具1处并且可以从该弯曲工具向上运动并且由此从重力弯曲模具9取出(图4d)。在玻璃片材I,II已由弯曲工具1接纳之后(图4e)，下部的弯曲模具10从下方靠近玻璃片材I,II。

玻璃片材I,II在上部的弯曲工具1与下部的弯曲模具10之间通过压制弯曲而被弯曲。为此，玻璃片材I,II被冷却到例如略低于600ºC，这有益于玻璃片材I,II的视觉品质。下部的弯曲模具10具有全面的、凸状的接触面。由此，凹状预弯曲的玻璃片材I,II通过压制弯曲而设有相反的凸状弯曲(图4f)。下部的弯曲模具10接着又下降(图4g)。一旦压制作用不再施加到玻璃片材I,II上，则玻璃片材I,II通过粘弹性返回又沿相反方向变形。除此以外，也可以存在重力对其变形的影响，但显得比在重力弯曲的情况下更小，因为玻璃片材I,II在此期间显著地冷却。通过粘弹性返回，凸状压制弯曲的玻璃片材I,II转变成根据本发明的扁平的形状–要么是平坦的，如在此为了简单起见所示出的，要么具有轻微的剩余弯曲，优选凹状的。

然后借助于弯曲工具1将玻璃片材I,II搁放到下部的搁放模具上并且通过切断抽吸作用而转交(图4h)。作为搁放模具在此又应用重力弯曲模具9，所述重力弯曲模具的接触面8优选事先与玻璃片材I,II的新的形状相适配。弯曲工具1然后向上运动(图4i)并且准备好用于下一个片材对的弯曲工艺。玻璃片材I,II在重力弯曲模具9上冷却到环境温度。

在EP 1 836 136 B1中更详细描述的方法描绘在此示意性地示出的方法步骤，其中，在那所应用的凹状的下部的弯曲模具(moule inférieur concave 5)通过根据本发明的凸状弯曲模具10替代。

备选于所示出的实施方案也可行的是，在压制弯曲时切断上部的弯曲工具1的抽吸作用，从而玻璃片材I,II在图4g中的压制弯曲工具1，10分离之后保留在下部的弯曲模具10上。上部的弯曲模具1则已经更早地准备好用于下一个片材对的弯曲工艺。例如可以通过其他弯曲工具1从下部的弯曲模具10接纳玻璃片材I,II。

图5示出上部的弯曲工具1的一种设计方案，如优选对于根据本发明的方法所应用的那样。弯曲工具1是上模具，该上模具适用于通过抽吸作用克服重力的影响而将两个彼此叠置的玻璃片材I,II保持在框架状的接触面2处。接触面2布置在所谓的骨架13上。为了产生抽吸作用，弯曲工具1包括抽吸管5，经由该抽吸管吸走空气。弯曲工具1此外具有遮盖部3，所述遮盖部的端部配备有环绕的空气导引板材4。空气导引板材4环绕地包围接触面2。通过骨架13和带有空气导引板材4的遮盖部3如此导引通过抽吸管5产生的空气流，使得该空气流扫过玻璃片材I,II的棱边。由此玻璃片材对I,II可靠地保持在接触面2处。

所示出的工具同样由EP1836136B1已知(上模具11)。该工具在WO2012/080071A1和WO2012/080072A1中也被使用于另外的弯曲方法。

接触面2根据要弯曲的玻璃片材的形状来选择。所述接触面在图中强烈凸状地示出，如在制造传统的凹状的玻璃片材中所运用的那样。

图6示出根据本发明的下部的弯曲模具10的一种设计方案。该弯曲工具有全面的接触面11，该接触面构造成凸状的。该弯曲模具10适用于制造具有总体上小的曲率的玻璃片材。

优选未示出的穿通引导部被引入到弯曲模具10中，所述穿通引导部分布到接触面11上。通过穿通引导部可以将抽吸作用施加到玻璃片材上，以便在压制弯曲时将所述玻璃片材抽吸到接触面11处。由此，玻璃片材的成型设计得还更高效。穿通引导部也在EP 1 836136 B1中针对下部的弯曲模具(moule inférieur concave 5)描述。

图7示出根据本发明的下部的弯曲模具10的另一种设计方案。该弯曲工具有全面的接触面11，该接触面构造成在中央区域中凸状的并且在边缘区域中凹状的。通过这种弯曲模具10，能够制造具有更强弯曲的边缘区域R的玻璃片材，例如在图3中所示的按压。由于接触面的凸状区域，玻璃片材的中央区域凸状弯曲，由此在粘弹性返回之后产生具有小的曲率的区域B。凹状的边缘区域R通常通过压制弯曲而通过接触面11的凹状边缘区域产生。

图8示意性地示出根据本发明的方法的另一种实施形式的步骤。利用上部的弯曲工具1进行的预弯曲和接纳相应于图4的实施形式(图8a-e)。但在压制弯曲期间，玻璃片材I,II在该实施形式中冷却到这样的程度，使得不再发生粘弹性返回。由于缺少粘弹性返回，弯曲在压制弯曲时无需被过度补偿。取而代之，下部的压制弯曲模具的接触面已经可以基本上具有玻璃片材I,II最终应设有的扁平形状。接触面可以例如是平坦的，如在图中所示出的那样，从而玻璃片材I,II在压制弯曲时被带到平坦的形状(图8f)。玻璃片材I,II由于其低的温度而保留在该形状中并且可以从上部的弯曲工具1转交到重力弯曲模具9上(图8g-i)。

虽然玻璃片材I,II在最终状态下是平坦的，但根据本发明的方法仍引起决定性的效果，从而需要该方法以便可以将玻璃片材I,II应用于运用在车辆领域中。一方面该方法对于产生可能的弯曲的边缘区域是需要的，所述弯曲的边缘区域在图中为了简单起见未示出。另一方面加热是强制性需要的，以便可以产生边缘应力，从而玻璃片材I,II满足安全性要求。对此所需的温度明显超过转变点，从而加热必然与重力-预弯曲相联系，该重力-预弯曲那么然后必须被补偿。不考虑在加热期间全面支撑玻璃片材I,II以便防止预弯曲，因为这严重有损玻璃片材I,II的视觉品质。

图9示出重力弯曲模具9的一种设计方案。重力弯曲模具9配备有两个接触面8.1,8.2，这些接触面可相对于彼此竖直地运动。第一接触面8.1与预弯曲的玻璃片材相协调。如果第一接触面处于提高的位置(图9a)，则玻璃片材I,II安放在该第一接触面上，这适用于预弯曲。第二接触面8.2可以向上运动(备选地第一接触面8.1向下运动)，从而现在第二接触面8.2处于经提高的位置中并且能够承载玻璃片材I,II(图9b)。第二接触面8.2与最终弯曲相协调，从而重力弯曲模具现在适合作为在压制弯曲之后的搁放模具。

根据相同原理，不同的接触面能够被应用于逐步的重力弯曲，其中，玻璃片材I,II通过接触面的竖直运动从一个接触面转交到另一个接触面上。

替代两个分开的接触面的相对的竖直运动，这两个接触面也可以区段式地布置在可倾翻的构件上，从而通过倾翻运动可以将两个接触面区段之一运送到活动的位置中。

图10根据图4依据流程图示出该实施例。

图11示出根据本发明弯曲的玻璃片材I的第四设计方案的俯视图(图11a)和横截面(图11b)以用于阐明玻璃片材的如其在本发明的范围内所表示的尺寸。玻璃片材I例如设置为用于机动车，尤其是乘用车的挡风片材的组成部分并且具有对此典型的具有倒圆的上棱边和下棱边的梯形基本形状。

尽可能小的长方体(该长方体适合用于包围或接纳玻璃片材I)称为3D盒D并且通过虚线表明。该3D盒D的最大的尺寸称为长度L'，而次大的尺寸称为宽度B'。长度L'和宽度B'在玻璃片材I或其主面的俯视图中被确定。3D盒D的最小的尺寸称为高度H'或总弯曲深度。

高度H'是在玻璃片材I的最高点(可在剖切平面的后方看到)与最低点(置于剖切平面中)之间的竖直间距，在所述间距最小的这种布置结构下在玻璃片材的水平平放的位置中(图11b)测得。

附图标记列表：

(1)上部的弯曲工具

(2)上部的弯曲工具1的框架状的接触面

(3)上部的弯曲工具1的遮盖部

(4)上部的弯曲工具1的空气导引板材

(5)上部的弯曲工具1的抽吸管

(8)重力弯曲模具9的接触面

(8.1), (8.2)重力弯曲模具9的第一、第二接触面

(9)重力弯曲模具

(10)下部的弯曲模具

(11)下部的弯曲模具10的全面的接触面

(13)上部的弯曲工具1的骨架

(I)玻璃片材

(II)玻璃片材

(B)玻璃片材I,II的小曲率的区域

(R)玻璃片材I,II的强烈弯曲的边缘区域

(G)在区域B和边缘区域R之间的分界线

(Q)玻璃片材I,II或扁平的区域B的横向连接线

(T_Q)玻璃片材I,II或扁平的区域B的横向弯曲深度

(L)玻璃片材I,II或扁平的区域B的纵向连接线

(T_L)玻璃片材I,II或扁平的区域B的纵向弯曲深度

(L')玻璃片材I的长度

(B')玻璃片材I的宽度

(H')玻璃片材I的高度

(D)玻璃片材I的3D盒。

Claims (15)

1.一种用于弯曲至少一个玻璃片材(I,II)的方法，包括以下方法步骤：

(a)将至少一个玻璃片材(I,II)加热到弯曲温度，其中，所述至少一个玻璃片材(I,II)水平平放地布置并且由于重力弯曲而设有凹状的预弯曲，

(b)在上部的弯曲工具(1)与具有全面的接触面(11)的下部的弯曲模具(10)之间压制弯曲所述至少一个玻璃片材(I,II)，

其中，所述下部的弯曲模具(10)的接触面(11)如此构造，使得所述压制弯曲反作用于所述凹状的预弯曲并且产生所述玻璃片材(I,II)的最终弯曲，所述最终弯曲显得比所述预弯曲更小。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述玻璃片材(I,II)在方法步骤(b)之后是平坦的或凹状弯曲的。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述玻璃片材(I,II)在方法步骤(b)之后具有高度(H')，所述高度相应于其长度(L')的至多2.5%，其中，所述高度(H')被确定作为尽可能小的长方体的最小尺寸，并且所述长度(L')被确定作为尽可能小的长方体的最大尺寸，所述长方体适用于完全包围所述玻璃片材(I,II)。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述高度(H')为所述长度(L')的至多2.0%，优选至多1.5%。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，在如下温度下执行所述压制弯曲，在所述温度下所述至少一个玻璃片材(I,II)呈现粘弹性行为，并且其中，所述下部的弯曲模具(10)的接触面(11)的至少一个区域构造成凸状的。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述至少一个玻璃片材(I,II)的至少一个区域在方法步骤(b)期间凸状地弯曲，并且在所述压制弯曲之后由于粘弹性返回而设有所述最终弯曲。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述至少一个玻璃片材(I,II)在方法步骤(b)之前冷却到如此程度，使得所述至少一个玻璃片材不呈现粘弹性行为。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述至少一个玻璃片材(I,II)在方法步骤(a)中安放在具有框架状的接触面(8)的重力弯曲模具(9)上。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述至少一个玻璃片材(I,II)在方法步骤(b)之后又搁放到所述重力弯曲模具(9)上，所述重力弯曲模具配备有可改变的接触面(8.1,8.2)，其中，所述接触面(8.1,8.2)在方法步骤(a)中与所述预弯曲相适配并且在方法步骤(b)之后与所述最终弯曲相适配。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，所述上部的弯曲工具(1)具有向下指向的框架状的、凸状的接触面(2)。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述上部的弯曲工具(1)包括遮盖部(3)，所述遮盖部具有外周的、至少局部包围所述接触面(2)的空气导引板材(4)，以便通过扫过棱边的空气流克服重力的影响而将所述玻璃片材(I,II)保持在所述上部的弯曲工具(1)处。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中，所述下部的弯曲模具(10)配备有穿通引导部，在方法步骤(b)期间通过所述穿通引导部将抽吸作用施加到所述至少一个玻璃片材(I,II)上。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中，使两个彼此叠置的玻璃片材(I,II)成对地同时弯曲。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中，所述至少一个玻璃片材(I,II)设置为车辆片材或车辆片材的组成部分，优选设置为车辆-顶部片材或这种车辆-顶部片材的组成部分。

15.一种用于弯曲至少一个玻璃片材(I,II)的装置，包括

-用于将至少一个玻璃片材(I,II)加热到弯曲温度的器件，所述器件适用于使所述至少一个玻璃片材(I,II)水平平放地由于重力弯曲而设有凹状的预弯曲，

-上部的弯曲工具(1)和下部的弯曲模具(10)，所述上部的弯曲工具和所述下部的弯曲模具适用于通过压制弯曲使处于其之间的至少一个玻璃片材(I,II)变形，其中，所述下部的弯曲模具(10)具有全面的接触面(11)，所述接触面适用于在压制弯曲时如此反作用于所述凹状的预弯曲，使得产生所述玻璃片材(I,II)的最终弯曲，所述最终弯曲显得比所述预弯曲更小。

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