楔形玻璃和制造這種楔形玻璃的方法

專利名稱：楔形玻璃和制造這種楔形玻璃的方法
相互參考的有關(guān)申請(qǐng)本申請(qǐng)要求于2000年4月5日提出的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)系列NO.60/370592的權(quán)益，該申請(qǐng)已作為參考整個(gè)包含在本文中。
本發(fā)明涉及一種采用普通稱為浮法玻璃工藝的制造工藝，在熔化錫池的表面上生產(chǎn)玻璃的方法，使得玻璃的至少一部分具有不同的厚度分布，本發(fā)明還涉及包含玻璃的層制件。具體是，本發(fā)明涉及一種制造玻璃板的工藝，該工藝中，至少一部分玻璃板形成為具有楔形的厚度分布。本發(fā)明還涉及一種玻璃板，在這種玻璃板中，至少一部分玻璃板具有楔形的厚度分布。按照本文的用法，術(shù)語(yǔ)“楔形”是指玻璃的厚度從第一厚度逐漸減少到不同于第一厚度的第二厚度。
在用這種技術(shù)中稱為浮法工藝生產(chǎn)平板玻璃時(shí)，將熔融的玻璃送入浮法成形室的熔化金屬池中，并使其攤薄，形成要求厚度的玻璃板條。進(jìn)入浮法成形室中的玻璃在開(kāi)始溫度相當(dāng)高，例如約為2000°F(1100℃)，因而相對(duì)是流體。在玻璃穿過(guò)浮動(dòng)室時(shí)，該玻璃受到冷卻，達(dá)到適合于嚙合攤薄裝置的狀態(tài)，例如冷卻到約1400～1700°F(760～930℃)，隨后再冷卻到尺寸達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，使得玻璃板可以從成形室中拉出來(lái)，此時(shí)溫度約為1100°F(600℃)。熔化金屬即通常的熔化錫或其合金和在成形室中的氣氛其溫度一般低于玻璃的溫度，因此熱量將散失到成形室的周圍，玻璃可以自然地達(dá)到顯著地冷卻。在美國(guó)專利NO.710375、789991、3083551、3220816和3843346中已經(jīng)公開(kāi)各種非限制性的浮法玻璃系統(tǒng)，這些專利已作為參考文獻(xiàn)包含在本文中。在美國(guó)專利NO.3215516、3695859、3843346和4354886中已公開(kāi)用來(lái)生產(chǎn)要求厚度玻璃板的各種非限制性玻璃板條攤薄裝置。這些專利已作為參考文獻(xiàn)包含在本文中。
在浮法玻璃生產(chǎn)中，使玻璃形成為沿玻璃的整個(gè)寬度具有大體均勻的厚度分布。而在某些玻璃應(yīng)用中，最好能形成一種玻璃板，在這種玻璃板中，至少一部分玻璃板具有不同的厚度分布，特別是具有楔形的形狀。例如，用在平視顯像系統(tǒng)中的汽車擋風(fēng)玻璃板通常在圖象投射到擋風(fēng)玻璃板上和從擋風(fēng)玻璃板上反射時(shí)，通常將產(chǎn)生雙重像或者鬼像，如美國(guó)專利NO.5812332所述，該專利已作為參考包含在本文中。避免這種雙重像的一種方法是形成一種擋風(fēng)玻璃板結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)中，從擋風(fēng)玻璃板外表面反射的像重疊在從擋風(fēng)玻璃板內(nèi)表面上反射像的上面。至少在影像投射到擋風(fēng)玻璃板表面和從該表面反射的區(qū)域中，使擋風(fēng)玻璃板的兩個(gè)相對(duì)表面之間形成偏角便可以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。形成這種擋風(fēng)玻璃的一種方法是在擋風(fēng)玻璃結(jié)構(gòu)中加入至少一種具有楔形厚度分布的玻璃板。
最好能生產(chǎn)一種其至少一部分玻璃板具有楔形厚度分布的玻璃板，并進(jìn)而最好開(kāi)發(fā)一種能夠生產(chǎn)這種玻璃板的方法。
本發(fā)明提供一種玻璃板，該玻璃板包括第一邊緣、相對(duì)的第二邊緣和位于第一邊緣和第二邊緣之間的過(guò)渡部位。該玻璃板具有在第一邊緣和過(guò)渡部位之間延伸的第一部分以及在過(guò)渡部位和第二邊緣之間延伸的第二部分，其中第一部分具有大體均勻的厚度，而第二部分具有變化的厚度。在本發(fā)明的一個(gè)非限制實(shí)施例中，第二部分的厚度從過(guò)渡部位到第二邊緣是增加的，而在另一個(gè)非限制實(shí)施例中，第二部分的厚度從過(guò)渡部位到第二邊緣是減小的。
本發(fā)明還提供一種層合的透明玻璃，該層合透明玻璃包括第一玻璃層、第二玻璃層和固定在第一玻璃層和第二玻璃層之間的中間材料層。第一玻璃層具有第一邊緣、相對(duì)的第二邊緣和在第一邊緣和第二邊緣之間的過(guò)渡部位，其中，第一玻璃片具有在第一邊緣和居間部分之間延伸的第一部分和在過(guò)渡部位和第二邊緣之間延伸的第二部分。第一部分具有大體均勻的厚度，而第二部分的厚度的從第一玻璃片的過(guò)渡部位到第二邊緣是減小的。在一個(gè)非限制性實(shí)施例中，該層合件是汽車的擋風(fēng)玻璃板，該至少一部分中間材料層包括楔形的厚度分布。
本發(fā)明還提供一種形成玻璃板條的方法，該玻璃板條沿板條寬度的至少一部分具有不同的厚度分布，該方法包括以下步驟i)將熔化玻璃流體輸送到縱向延伸成形室的熔化金屬槽中；ii)向該玻璃施加攤薄力，以順流速度將玻璃拉出成形室，該速度沿玻璃板的寬度大體是均勻的，從而形成玻璃條板，該條板包括中心部分以及在該中心部分和條板縱向邊緣之間延伸的縱向邊緣部分；iii)改變玻璃條板選出部分的順流速度，從而改變玻璃板條的攤薄，使得中央部分的板條沿板條的寬度基本上具有均勻的厚度分布，而縱向邊緣部分沿板條的寬度具有不同的厚度分布，該板條具有沿中央部分的第一厚度和沿板條縱向邊緣的不同于第一厚度的第二厚度，前者基本上等于中央部分的均勻厚度。在本發(fā)明的一個(gè)非限制實(shí)施例中，在板條的相對(duì)縱向延伸邊緣上加上牽引力，以便改變沿縱向邊緣部分的玻璃變薄量。在另一個(gè)非限制性實(shí)施例中，這種加牽引力包括使板條的上表面與邊緣滾壓機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)滾子接觸，并增加輥?zhàn)拥霓D(zhuǎn)速，以便在玻璃拉出成形站時(shí)降低縱向邊緣部分的攤薄量，使得沿縱向邊緣的板條的種種厚度大于均勻厚度，或者在將玻璃拉出成形站時(shí)降低滾子的轉(zhuǎn)速，以便增加縱向邊緣部分的變薄量，使得沿縱向邊緣的板條的種種厚度小于該均勻厚度。在又一個(gè)非限制實(shí)施例中，采用改變板條選定部分的粘度改變順流速度。


圖1是示意橫截面圖，示出浮法玻璃成形系統(tǒng)的玻璃成形室。
圖2是示意平面圖，示出圖1所示的玻璃成形室。
圖3～5是玻璃板的橫截面厚度分布，該玻璃板具有本發(fā)明的厚度分布。
圖6是曲線圖，示出在實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)期間生產(chǎn)的玻璃板條的厚度分布。
圖7是示意橫截面圖，該圖代表圖6所示玻璃板條的厚度分布。
圖8是示意橫截面圖，該圖代表本發(fā)明另一種玻璃板條的厚度分布。
圖9是擋風(fēng)玻璃板的平面圖，該擋風(fēng)玻璃板包括本發(fā)明的特征。
圖10是沿圖9的線10-10截取的橫截面圖。
圖11是包含本發(fā)明特征的另一擋風(fēng)玻璃板實(shí)施例的橫截面圖。
按照本發(fā)明的用法，空間的或者方向性的術(shù)語(yǔ)例如“內(nèi)部”、“外部”、“左”、“右”、“上”、“下”、“水平”、“垂直”等是指附圖中所示的本發(fā)明裝置而言。然而應(yīng)當(dāng)明白，本發(fā)明可以采取各種其它的取向，因此這種術(shù)語(yǔ)不應(yīng)該理解為有限制性。另外，在說(shuō)明和權(quán)利要求書(shū)中表示尺寸、物理特性等的所有數(shù)字應(yīng)當(dāng)理解為在所有情況下可以根據(jù)術(shù)語(yǔ)“約”改變。因此除非特別說(shuō)明，在以下說(shuō)明和權(quán)利要求書(shū)中列出的數(shù)值可以根據(jù)本發(fā)明要得到的要求特性變化。至少應(yīng)當(dāng)按照所列出的有效位數(shù)和普通的數(shù)字取舍方法來(lái)解釋各個(gè)數(shù)值參數(shù)，起碼不應(yīng)當(dāng)看成為限制相當(dāng)于權(quán)利要求范圍的原理的應(yīng)用。另外，在本文公開(kāi)的所有數(shù)字范圍應(yīng)當(dāng)包括數(shù)字范圍中所含的任何一個(gè)小范圍或部分范圍。例如，列舉的“1～10”的范圍應(yīng)當(dāng)理解為包含在最小值1(包含1)和最大值10之間的所有部分范圍；即所有的部分范圍從最小值1或者更大的數(shù)字開(kāi)始，并以最大值10或者更小于的數(shù)字結(jié)束，例如1～7.2，或者2.5～8.7，或者5.5～10。另外，任何稱為“包含在本文中”的參考文獻(xiàn)應(yīng)當(dāng)理解為包含其整個(gè)內(nèi)容。
圖1和2示出現(xiàn)在廣泛用在工業(yè)上的浮法玻璃成形系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例。技術(shù)人員對(duì)于其詳細(xì)結(jié)構(gòu)和操作是熟悉的。然而應(yīng)當(dāng)看到，本發(fā)明可以采用其它類型的成形室結(jié)構(gòu)。
在圖1和圖2所示的裝置中，在熔化爐14中的熔化玻璃12經(jīng)凸緣18和垂直可調(diào)爐門(mén)20的中間定量流入浮法成形室16，例如如美國(guó)專利NO.4354866所述，該專利已作為參考包含在本文中。在成形室16內(nèi)，熔化玻璃由通常為錫的熔化金屬22的槽支承，并在側(cè)部阻擋件26之間形成玻璃板條24。沿成形室16的一部分配置邊緣滾壓機(jī)28，以便在板條24縱向延伸邊緣30的稍微內(nèi)側(cè)局部地接觸該板條，并將牽引力作用在板條24上，以使該板條通過(guò)成形站，并協(xié)助形成要求的板條厚度和寬度，同時(shí)在成形室16內(nèi)保持板條的定位，如下面更詳細(xì)說(shuō)明的。當(dāng)板條24越過(guò)最后的邊緣滾壓機(jī)28時(shí)，它的寬度將會(huì)因?yàn)椴ＡУ睦^續(xù)攤薄而稍微減小。然后經(jīng)出口32從成形室16中拉出板條24，在該開(kāi)口處，該板條利用升高的輥34升離熔化的金屬22，然后該板條進(jìn)入退火爐36，以便可控地冷卻該玻璃，退火爐的輥38在板條通過(guò)退火爐36時(shí)支承該板條24。輥筒38與板條24的接觸力是主要的攤薄力，這種攤薄力將板條24在成形室16中拉伸，并形成板條厚度。
也稱為輔助直拉機(jī)(ADS)的邊緣滾壓機(jī)28可以是任何結(jié)構(gòu)，例如美國(guó)專利NO.3924444所示的裝置，此專利已作為參考包含在本文中。調(diào)節(jié)邊緣滾壓機(jī)28的速度，使得沿板條24的寬度具有均勻的板條速度，使得板條均勻地?cái)偙?，所以板條沿板條寬度形成均勻厚度。具體是，在圖1和圖2所示的特別的不限制本發(fā)明的實(shí)施例中，沿板條24的相對(duì)兩側(cè)配置若干對(duì)邊緣滾壓機(jī)。邊緣滾壓機(jī)的滾子40在板條邊緣30的稍內(nèi)側(cè)接觸板條的頂表面、控制各個(gè)滾子的速度，以便在板條通過(guò)成形室16時(shí)，沿板條的寬度形成均勻厚度。如果需要，相對(duì)于玻璃的運(yùn)行方向，邊緣滾壓機(jī)27的滾子可以稍微地向外傾斜。應(yīng)當(dāng)看到，在滾子接觸板條的位置，各個(gè)邊緣滾壓機(jī)的滾子轉(zhuǎn)動(dòng)速度小于板條的順流速度。按照本文的用法，術(shù)語(yǔ)“順流”是指從熔化爐14到退火爐36的方向。
成形室16包括技術(shù)人員周知的常規(guī)結(jié)構(gòu)的頂蓋42、側(cè)壁44和耐火槽46。沿成形室16的頂部42配置電阻加熱部件48。側(cè)壁44是隔開(kāi)一定距離的，位于該耐火槽46的上面，以便形成進(jìn)入開(kāi)口，該開(kāi)口由側(cè)部密封件(未示出)堵住。通過(guò)該側(cè)部密封件可將邊緣滾壓機(jī)28和常規(guī)的邊緣冷卻器50插入到成形室16中。熔化金屬22包含在耐火槽46中。
現(xiàn)在廣泛使用的浮法玻璃成形系統(tǒng)的另一實(shí)施例類似于上述實(shí)施例；然而這一實(shí)施例不是將熔化玻璃澆鑄在側(cè)部阻擋件之間的熔化金屬上來(lái)形成玻璃板條，而是使熔化玻璃向外流，并在一個(gè)非限制實(shí)施例中形成鼓凸形狀或者球形形狀。邊緣滾壓機(jī)28沿成形室16的一部分配置，以便幫助形成要求的板條寬度。然后板條通過(guò)成形室，如上所述。這種玻璃成形工藝是這種技術(shù)中周知的，并在例如美國(guó)專利NO.3771985和3871854中說(shuō)明，這些專利已作為參考文獻(xiàn)包含在本文中。
在本發(fā)明中，可以改變浮法玻璃成形工藝，以便形成一些部分具有不同橫截面厚度的玻璃板條。圖3～5示出本發(fā)明的若干種玻璃板的不同橫截面形狀。在圖3中，玻璃板100具有沿一個(gè)縱向邊緣104的第一厚度102和沿相對(duì)縱向邊緣108的小于第一厚度102的第二厚度106。從第一厚度102到第二厚度106的厚度的變化可以是不均勻的，即非線形的變化，如下面將要詳細(xì)說(shuō)明的圖7和8所示的變化，或者這種厚度變化可以是均勻的即線形變化，例如圖3所示的變化，該圖中玻璃厚度沿玻璃板100的寬度以恒定速度變化，所以該玻璃平面基本上是平的。在圖4中，玻璃板204的第一部分202具有大體均勻的厚度206，而第二部分208具有楔形的厚度逐漸增加的分布。具體是，第一部分202在縱向邊緣210和界面212之間具有恒定厚度206，而第二部分208沿玻璃板204的縱向邊緣201其厚度從在界面212的第一部分202的厚度206增加到較大的厚度214。玻璃板從厚度206過(guò)度到厚度214的界面212的位置可以在相對(duì)兩個(gè)縱向邊緣210和216之間的任何位置。在圖5中，玻璃板304的第一部分302具有大體均勻的厚度306，而第二部分308具有厚度逐漸減小的楔形截面。具體是，第一部分302在縱向邊緣310和界面312之間具有不變的厚度318，而第二部分308沿玻璃板304的縱邊緣316具有從在截面312的第一部分302厚度306逐漸減小到較小的厚度314。在厚度306和厚度314之間的過(guò)度界面312的位置可以在兩個(gè)相對(duì)縱向邊緣310和316之間的任何位置。應(yīng)當(dāng)看到，在圖4和5中，第二部分208和308相應(yīng)的厚度變化在整個(gè)第二部分可以是均勻變化或者不均勻變化，如在圖3中說(shuō)明的。
在玻璃板兩個(gè)相對(duì)表面之間的角度差在本文中稱為楔角C。具體參考圖3，該楔角C是玻璃板100表面110和112之間的角度差。參考圖4，楔角C是部分208的表面218和表面220之間的角度差。參考圖5，楔角C是部分308的表面318和表面320之間的角度差。應(yīng)當(dāng)看到，在這些特定的非限定實(shí)施例中，第二部分厚度一般以均勻方式改變，使得楔角C一般保持恒定值。在這些非限制實(shí)施例中，楔角C由楔形部分的兩個(gè)相對(duì)邊緣之間厚度總差值和楔形部分的寬度決定。可以明顯看出，沿厚度是均勻的玻璃板的第一部分，該楔角C是0度，因?yàn)?，兩個(gè)相對(duì)表面基本上是彼此平行的。
可以改變邊緣滾壓機(jī)28推動(dòng)板條24通過(guò)浮法玻璃成形系統(tǒng)成形室16的速度，即改變邊緣滾壓機(jī)28的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，生產(chǎn)出上述的如圖3和4所示的楔形玻璃橫截面外形。特別是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，增加邊緣滾壓機(jī)28的滾子40的轉(zhuǎn)動(dòng)速度便可以增加板條24的縱向邊緣部分通過(guò)成形室16的速度，使得沿板條24沿縱向邊緣部分52的順流速度和板條24走出成形室16和進(jìn)入退火爐36的速度之間的差別降低，這種降低的速度差別使得在此局部區(qū)域內(nèi)，板條的縱向邊緣部分52與板條24的中央部分54相比，攤薄程度降低。結(jié)果，在攤薄程度較低區(qū)域上的板條將具有較大的厚度。板條攤薄量的降低和伴隨著的玻璃板條厚度的增加是這種速度差的函數(shù)，即速度差越小，板條的攤薄量越小，該板條的局部區(qū)域越厚。當(dāng)從邊緣30經(jīng)邊緣部分52移向板條24的中心部分54時(shí)，滾子速度變化對(duì)改變板條的攤薄的影響，與板條的中心部分相比降低。具體是，速度差增加，板條的攤薄增加，直到與板條的中心部分具有相同的攤薄程度。在移向板條的中心部分時(shí)，沿板條邊緣降低的攤薄和攤薄程度逐漸增加導(dǎo)致沿邊緣部分52形成大體楔形厚度分布，而邊緣30具有最大厚度，該厚度經(jīng)過(guò)縱向邊緣部分52減小到中心部分54的均勻厚度?？梢悦黠@看出，楔形的縱向邊緣部分52的寬度取決于若干因素，包括(但不限于)板條24中心部分54的最后厚度和邊緣滾壓機(jī)28滾子速度的增加量。
在生產(chǎn)沿寬度選出部分具有不同厚度分布的玻璃板的第一實(shí)驗(yàn)中(實(shí)驗(yàn)1)，采用上述美國(guó)專利NO.3771985說(shuō)明的另一浮法工藝生產(chǎn)浮法板條。在實(shí)驗(yàn)前，板條的厚度是0.091英寸(2.3mm)，離開(kāi)成形室進(jìn)入退火爐的玻璃板條寬度是135英寸(3.34m)，生產(chǎn)量是450噸/天(TPD)，板條進(jìn)入退火爐的速度是548英寸/min(13.92m/min)。沿成形室的相對(duì)的50英尺段間隔開(kāi)配置兩組7個(gè)邊緣滾壓機(jī)，相對(duì)于成形室的垂線傾斜15度。如表1所示，增加邊緣滾壓機(jī)即接觸板條表面的輥?zhàn)拥霓D(zhuǎn)速，使得逐漸增加板條24縱向邊緣部分52的邊緣速度(和降低該邊緣部分的速度差)。表1中的邊緣滾壓機(jī)位于其順流順序，即從圖1和圖2的左邊到右邊。
表1
在實(shí)驗(yàn)結(jié)束之前，生產(chǎn)量還是450t/d，板條寬度為135英寸，雖然在實(shí)驗(yàn)期間板條寬度變化。最后的板條速度是540英寸/min。另外，最后得到的板條沿其縱向邊緣部分具有楔形部分。具體是，圖6示出在機(jī)器速度改變之后6小時(shí)中實(shí)驗(yàn)1中得到的厚度分布。可以看出，利用邊緣滾壓機(jī)可以增加沿縱向邊緣部分的玻璃板條的厚度，并且該厚度從其外邊緣(圖6的邊緣A和B)經(jīng)縱向邊緣部分向其中心部分逐漸減小。具體是，沿玻璃板條的外側(cè)40～44英寸(101.6～111.8cm)，該玻璃板條的厚度從約0.098英寸(2.49mm)減小到約0.0865英寸(2.2mm)。該玻璃板條中心部分的厚度仍然保持相對(duì)恒定。這些玻璃板條的外側(cè)楔形部分其楔角C為0.0150～0.0165度(0.26～0.29毫弧度)。
在用上述美國(guó)專利NO.3771985說(shuō)明的另一浮法工藝生產(chǎn)沿寬度的選出部分具有不同厚度分布的玻璃板條的第二實(shí)驗(yàn)中(實(shí)驗(yàn)2)，該初始板條厚度為0.091英寸(2.3mm)，當(dāng)玻璃離開(kāi)成形室進(jìn)入退火爐時(shí)，初始板條寬度為152英寸(3.86m)，原來(lái)生產(chǎn)量是400t/d，板條進(jìn)入退火爐的原來(lái)速度是450英寸/min(11.43m/min)。該邊緣滾壓機(jī)的配置方式與上述實(shí)驗(yàn)1相同，按表2所示，增加邊緣滾壓機(jī)接觸板條的滾子轉(zhuǎn)動(dòng)速度，由此逐漸增加板條24縱向邊緣部分52的順流速度(并減小該部分52的速度差)。表2中出現(xiàn)的該邊緣滾壓機(jī)的順序是順流順序，即從圖1、2的左邊到右邊。
表2
在實(shí)驗(yàn)2結(jié)束時(shí)，生產(chǎn)量仍然是400t/d，板條速度仍然為450英寸/min(11.43m/min)，而板條寬度仍然為152英寸(3.86m)。和實(shí)驗(yàn)1一樣，最后得到的玻璃板條沿其縱向延伸邊緣具有楔形部分。具體是，圖6示出在實(shí)驗(yàn)2中得到的兩種厚度分布。第一分布是在改變邊緣滾壓機(jī)速度之后4小時(shí)得到的，而第二分布是在改變邊緣滾壓機(jī)速度之后6小時(shí)得到的。圖6所示的厚度分布分別表示為實(shí)驗(yàn)2(A)和實(shí)驗(yàn)2(B)?？梢钥闯?，利用邊緣滾壓機(jī)可以增加板條沿縱向邊緣部分的厚度，而且這種厚度從其外邊緣經(jīng)縱向邊緣部分向中央部分逐漸減小。具體是，在各種厚度分布中，楔形邊緣部分從一個(gè)縱向邊緣(圖6中所示的邊緣A)延伸約35～40英寸(88.9～101.6cm)，而從相對(duì)邊緣(圖6中所示的邊緣B)向內(nèi)延伸約55～60英寸(139.7～152.4cm)。玻璃厚度的變化如表3所示表3
板條厚度的這種變化使得沿從板條邊緣A向內(nèi)延伸的表面的楔角C和沿從板條邊緣B向內(nèi)延伸的板條表面的楔角C相等，前一楔角范圍在0.0265～0.0393度(0.46～0.69毫弧度)，后一楔角在0.0162～0.0184度(0.28～0.32毫弧度)之間。
圖7示意代表圖6所示的玻璃截面。應(yīng)當(dāng)注意到，板條的楔形部分的玻璃厚度可以不是線形變化，而是按不同的方式變化。由于圖7是連續(xù)的變薄，所以可以看到在楔形部分404相交于板條均勻厚度中心部分406的位置W切開(kāi)板條402時(shí)，得到的兩個(gè)玻璃片的截面將基本上是圖3和圖4所示的玻璃片。如果在位置W和X切開(kāi)玻璃板條402時(shí)，則可以得到兩片類似于圖3的玻璃片和一個(gè)厚度大體均勻的玻璃片，其中位置X是楔形部分408與板條均勻厚度的中心部分406相交的位置。如果在位置W和X之間的任何位置切開(kāi)玻璃板條42，則會(huì)得到兩片類似于圖4所示的玻璃片。
可以看到，如果相對(duì)于縱向邊緣降低板條中心部分的粘度，或者相對(duì)于中心部分增加板條縱向邊緣部分的粘性，使得縱向邊緣的順流速度和板條進(jìn)入退火爐的速度之間的差降低，則也可以獲得上述如圖6和7所示的玻璃板條結(jié)構(gòu)。這種差值的降低將造成沿板條邊緣具有楔形的厚度分布，如上面說(shuō)明的。對(duì)浮法金屬槽進(jìn)行額外的加熱，特別是對(duì)板條的中心部分加熱和/或采用例如冷卻器50冷卻玻璃板條的縱向邊緣也可以達(dá)到這種條件。
應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，根據(jù)本發(fā)明的說(shuō)明，也可以生產(chǎn)圖8所示的具有厚度分布的玻璃板條，也可以用這種板條形成圖3和5所示的玻璃片。具體是，沿板條510的邊緣508和509分別形成楔形部分502和504，這些楔形部分的厚度從邊緣向板條的中心部分逐漸增加。通過(guò)降低楔形滾壓機(jī)滾子的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，因此通過(guò)降低板條24縱向邊緣部分52通過(guò)成形室16的速度，使得沿縱向邊緣部分52的板條24的順流速度和板條24走出成形室16進(jìn)入退火爐36的速度之間的差增加，也可以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。這種增加的速度差使得板條縱向邊緣部分52的厚度降低，因?yàn)樵谶@些局部區(qū)域中玻璃攤薄的程度增加。玻璃板攤薄的量增加和伴隨著的玻璃板條厚度的降低將隨速度差變化，即速度的差值越大，板條的攤薄程度越大，板條厚度的局部減小也越大。在從邊緣30經(jīng)邊緣部分52向板條的中心部分54移動(dòng)時(shí)，滾子速度對(duì)板條攤薄程度的影響與板條的中心部分相比降低。具體是，速度差減小，而板條的攤薄降低，直至攤薄程度與板條的中央部分相同。沿板條邊緣部分較大的攤薄和向板條中心部分移動(dòng)時(shí)攤薄程度的逐漸降低，造成在縱向邊緣部分52上形成大體楔形的厚度，此時(shí)，邊緣30具有最小厚度，該厚度從縱向邊緣52的厚度增加到中心部分54的最后均勻厚度。
圖8示出最后得到的板條輪廓。應(yīng)當(dāng)看到，如果在楔形部分502相交于均勻厚度的中心部分512的位置Y切開(kāi)該玻璃板條510，則結(jié)果可以得到大體類似于圖3的第一玻璃片和大體像圖5所示的第二玻璃片。如果在位置Y和Z切開(kāi)該板條，則結(jié)果可以得到兩片大體像圖3的玻璃片和一片厚度不變的玻璃片，該位置Z是楔形部分504與均勻厚度中心部分512相接的位置。如果在位置Y和X之間的任何一個(gè)位置切開(kāi)圖8所示的板條，則結(jié)果可以得到類似于圖5的兩片玻璃片。
可以確信，上述圖8所示的玻璃板條結(jié)構(gòu)也可以采用以下方法得到，即相對(duì)于縱向邊緣增加板條中心部分的粘度，或者相對(duì)于中心部分降低縱向邊緣部分的粘度，使得縱向邊緣部分的順流速度與退火爐中板條速度之間的差值增加。這種差值的增加將導(dǎo)致沿板條邊緣形成楔形的厚度分布，如上所述，和上述方式相同，達(dá)到這種條件的方法是對(duì)減少對(duì)熔化金屬槽的加熱，特別是減小對(duì)板條中心部分的加熱和/或增加玻璃板條縱向邊緣的加熱，方法是例如去掉或者減少冷卻器50的數(shù)目。
根據(jù)以上說(shuō)明，在本發(fā)明一個(gè)非限制性實(shí)施例中，玻璃的厚度在0.0625～-0.125英寸之間，即玻璃的基本上均勻厚度在0.0625～0.125英寸之間，而沿其楔形部分外邊緣的玻璃厚度約在0.0625～-0.125英寸之間。
應(yīng)當(dāng)考慮到，層制件例如用于平視顯示系統(tǒng)的汽車擋風(fēng)玻璃可以包括本文所述的玻璃，由此可以生產(chǎn)能降低和可能消除反射像雙重成像的擋風(fēng)玻璃。例如，參考圖9和10，擋風(fēng)玻璃602包括第一玻璃片604，該玻璃片通過(guò)中間層608層合在第二玻璃片606上。在本發(fā)明的此非限制性實(shí)施例中，擋風(fēng)玻璃板602包括兩個(gè)相對(duì)的弧形邊緣610和612。用在該汽車擋風(fēng)玻璃上的典型中間層材料是聚乙烯醇縮丁醛(PVB)，當(dāng)然也可以采用其它材料。在擋風(fēng)玻璃板602中，玻璃片604和606中的至少一個(gè)片具有如圖5所示的厚度分布。例如，玻璃片604包括第一部分614和第二部分616，前者具有大體均勻的厚度分布，而第二部分616具有大體楔形的厚度分布，當(dāng)然這不能限制本發(fā)明，其中當(dāng)從第一和第二部分之間的相交部分618移向玻璃片的下部邊緣620時(shí)，該第二部分616的厚度降低。取決于平視顯示系統(tǒng)的顯示單元中像投射到擋風(fēng)玻璃板上的位置，該玻璃片604的第二部分616即楔形部分可以伸過(guò)擋風(fēng)玻璃板602高度H的10～90％，例如10～60％，或者20～50％。
應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，如果需要，兩個(gè)玻璃板均可以具有楔形部分。具體參考圖11，在本發(fā)明的一個(gè)非限制性實(shí)施例中，擋風(fēng)玻璃板72包括玻璃片704、706和中間層708。玻璃片704包括第一部分710和第二部分712，前者具有均勻厚度，而后者具有楔角為C1的楔形厚度分布。玻璃片706包括第一部分714和第二部分716，前者具有均勻厚度，而后者具有楔角為C2的楔形厚度分布。該楔角C1可以大于、等于或者小于楔角C2。另外，楔形第二部分712伸過(guò)玻璃片704的長(zhǎng)度可以等于、大于或者小于楔形第二部分716伸過(guò)玻璃片706的長(zhǎng)度。在玻璃片704和706中，第二部分712和716的厚度變化率分別可以是均勻的或者不均勻的。
在不限制本發(fā)明的一個(gè)非限定性本發(fā)明擋風(fēng)玻璃板的實(shí)施例中，擋風(fēng)玻璃板的楔角D即在楔形玻璃區(qū)域上的擋風(fēng)玻璃板的最外面兩個(gè)相對(duì)表面之間的角度差在0.01～0.04度(0.17～0.70毫弧度)之間，例如在0.02～0.0344度(0.35～0.65毫弧度)之間，或者在0.0229～0.0287度(0.4～0.5毫弧度)之間。取得層合件的楔角D的方法可以是將整個(gè)角度只加在一個(gè)玻璃片上，例如圖10所示?；蛘?，加在兩個(gè)玻璃片上，各個(gè)玻璃片均具有楔形部分，如圖11所示。具體是，參考圖10，擋風(fēng)玻璃板602的楔角D是擋風(fēng)玻璃板在第一玻璃片604楔角部分616區(qū)域中，兩個(gè)相對(duì)最外側(cè)表面624和626之間的角度差。參考圖11，擋風(fēng)玻璃板702的楔角D是第一層704楔形部分712最外側(cè)的相對(duì)表面718和第二片706楔形部分716的表面702之間的角度差。各個(gè)單獨(dú)玻璃片的楔角C即上述楔角C1和C2之和形成擋風(fēng)玻璃板720的總的楔角D。雖然不要求，但是可以在這些非限定實(shí)施例中加上楔形的中間層，以便形成擋風(fēng)玻璃板的楔角，如下面要說(shuō)明的。取決于中間層的斜率，可以增加或降低擋風(fēng)玻璃板上的楔角。
根據(jù)上面的說(shuō)明，在本發(fā)明的一個(gè)非限制性實(shí)施例中，玻璃的楔角在0.01～0.04度(0.17～0.70毫弧度)之間，例如在0.02～0.035度(0.35～0.61毫弧度)之間。
在本發(fā)明的一個(gè)非限制性實(shí)施例中，裝在擋風(fēng)玻璃板中的中間層可以包括擋光部分。例如不限制本發(fā)明，在擋風(fēng)玻璃板602上的中間層608可以包括擋光部分622，該擋光部分沿?fù)躏L(fēng)玻璃板622上面的610配置，在該處，擋風(fēng)玻璃板602的厚度大于下邊緣612的厚度。該擋光部分622基本上平行于擋風(fēng)玻璃板602的弧形邊緣610。
在本發(fā)明的另一非限制性實(shí)施例中，該擋風(fēng)玻璃的中間層還可以具有楔形結(jié)構(gòu)，具體是，該中間層可以沿其整個(gè)橫截面具有楔形形狀。以下的討論目的在于，在圖9和圖10所示的那種擋風(fēng)玻璃中采用楔形的中間層，但是應(yīng)當(dāng)看到，這種楔形的中間層也可以用在圖11所示的那種擋風(fēng)玻璃中。這種中間層結(jié)構(gòu)對(duì)于包含擋光部分622和展開(kāi)形成整個(gè)弧形形狀的中間層是典型的，該弧形形狀一般對(duì)應(yīng)于玻璃片604和606的弧形形狀，并使得擋光部分622基本上平行于擋風(fēng)玻璃板602的上邊緣610。眾所周知，用來(lái)展開(kāi)中間層而形成這種楔形厚度分布的設(shè)備和工藝。將中間層加入到擋風(fēng)玻璃板中，將形成整個(gè)具有楔形截面的擋風(fēng)玻璃板，在用楔形中間層608將第一片604的第一部分614固定在第二片606的擋風(fēng)玻璃板第一部分上形成第一楔角，而在用楔形中間層608將第一片604的第二部分616固定于第二片606的擋風(fēng)玻璃板第二部分上形成第二楔角。在此非限定實(shí)施例中，該第一楔角等于中間層的楔角，而第二楔角等于中間層的楔角加上第二部分616的楔角。雖然不要求，但是在這種結(jié)構(gòu)中，第二楔角通常大于第一楔角。在另一非限定實(shí)施例中，該中間層的一個(gè)或多個(gè)部分可以具有大體均勻的厚度分布和一個(gè)或多個(gè)部分具有不同的楔形厚度分布。在又一非限制性實(shí)施例中，該中間層可以具有兩個(gè)或兩個(gè)以上的部分，各個(gè)部分具有不同的楔形厚度分布。層合件中需要的中間層結(jié)構(gòu)以及均勻部分和楔形部分的位置取決于玻璃板的厚度結(jié)構(gòu)和從平視顯示器投射圖像的位置。結(jié)果，在本發(fā)明的一個(gè)非限制性實(shí)施例中，擋風(fēng)玻璃板602可以具有第一楔形部分和第二楔形部分，前者具有第一楔角，后者具有不同于第一楔角的第二楔角。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，如果將上述那種楔形中間層加入到圖11所示的擋風(fēng)玻璃板中，則擋風(fēng)玻璃板702下部分的楔角D將等于C1加C2再加上中間層的楔角。
雖然上述說(shuō)明目的在于，應(yīng)用具有楔形部分的玻璃片，將其加入到擋風(fēng)玻璃板中，但是應(yīng)當(dāng)明白，玻璃片可以加入到包含其它材料層例如塑料片的層合件中，和/或做其它用處的層制件中。另外，玻璃不一定是層制件的一部分，也可以作為整體玻璃板使用。
技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，對(duì)于上述實(shí)施例可以進(jìn)行改變，而不違背范圍更廣的發(fā)明原理。因此，本發(fā)明不限于所公開(kāi)的特定實(shí)施例，而是包含各種改型，這些改型均在如權(quán)利要求書(shū)確定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種玻璃板，包括第一邊緣；相對(duì)的第二邊緣；在第一邊緣和第二邊緣之間的過(guò)渡部位，其特征在于，該玻璃板具有在第一邊緣和過(guò)渡部位之間延伸的第一部分，和在過(guò)渡部位與第二邊緣之間延伸的第二部分；另外，第一部分具有大體均勻的厚度，而第二部分具有變化的厚度。
2.如權(quán)利要求1所述的玻璃板，其特征在于，第二部分大體為楔形。
3.如權(quán)利要求1所述的玻璃板，其特征在于，第二部分的厚度從過(guò)渡部位到第二邊緣逐漸增加。
4.如權(quán)利要求1所述的玻璃板，其特征在于，第二部分的厚度從過(guò)渡部位到第二邊緣逐漸減小。
5.如權(quán)利要求1所述的玻璃板，其特征在于，第二部分的厚度均勻變化。
6.如權(quán)利要求1所述的玻璃板，其特征在于，玻璃板的第二部分的楔角在0.01～0.04度之間。
7.如權(quán)利要求6所述的玻璃板，其特征在于，玻璃板的第二部分的楔角在0.02～0.035度之間。
8.一種層合的透明玻璃板，包括第一玻璃片，具有第一邊緣、相對(duì)的第二邊緣和在第一邊緣和第二邊緣之間的過(guò)渡部位，其特征在于，第一玻璃片具有在第一邊緣和過(guò)渡部位之間延伸的第一部分以及在過(guò)渡部位和第二邊緣之間延伸的第二部分；另外，第一部分具有大體均勻的厚度，而第二部分的厚度從第一玻璃片的過(guò)渡部位到第二邊緣是逐漸減小的；第二玻璃片；中間層材料，該中間層材料將第一玻璃片固定在第二玻璃片上。
9.如權(quán)利要求8所述的透明玻璃板，其特征在于，將第一玻璃片第二部分固定在第二片的那部分透明玻璃板其楔角在0.01～0.04度之間。
10.如權(quán)利要求9所述的透明玻璃板，其特征在于，將第一玻璃片第二部分固定在第二片的那部分透明玻璃片板其楔角在0.02～0.035度之間。
11.如權(quán)利要求8所述的透明玻璃板，其特征在于，第二玻璃片具有大體與第一片第一邊緣對(duì)準(zhǔn)的第一邊緣、大體與第一玻璃片第二邊緣對(duì)準(zhǔn)的第二邊緣以及位于第一玻璃片第一邊緣和第二邊緣之間的過(guò)渡部位，第二玻璃片具有在第二玻璃片第一緣和第二玻璃片過(guò)渡部位之間延伸的第一部分以及在第二玻璃片過(guò)渡部位和第二玻璃片第二邊緣之間延伸的第二部分，另外，第二玻璃片的第一部分具有大體均勻的厚度，而第二玻璃片的第二部分其厚度從第二玻璃片的過(guò)渡部位到第二玻璃片的第二邊緣是逐漸減小的。
12.如權(quán)利要求8所述的透明玻璃板，其特征在于，該層合件是一種汽車擋風(fēng)玻璃板。
13.如權(quán)利要求12所述的透明玻璃板，其特征在于，中間層材料的至少一部分包括楔形的厚度分布。
14.如權(quán)利要求12所述的透明玻璃板，其特征在于，該擋風(fēng)玻璃板具有弧形的相對(duì)的上、下邊緣，該中間層材料包括擋光部分，該擋光部分基本上平行于擋風(fēng)玻璃板的上部弧形邊緣。
15.一種成形玻璃板條的方法，該玻璃板條沿板條寬度的至少一部分具有變化的厚度分布，包括將熔化的玻璃流體注入到縱向延伸成形室中的熔化金屬槽中；在玻璃上施加攤薄力，使玻璃以順流速度通過(guò)成形室，該順流速度沿玻璃的寬度基本上是均勻的，從而形成板條，該板條包括板條中心部分和在該中心部分與縱向邊緣之間延伸的縱向邊緣部分；調(diào)節(jié)板條選出部分的順流速度，使其改變板條的攤薄程度，使得板條的中心部分沿板條的寬度具有大體均勻的厚度，而縱向邊緣部分沿板條的寬度具有變化的厚度分布，該縱向邊緣厚度具有沿中心部分的第一厚度和沿板條縱向邊緣的第二厚度，前者大體等于中心部分的均勻厚度，而后者具有不同于其第一厚度的第二厚度。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，該縱向邊緣部分沿板條的寬度具有大體楔形的厚度分布。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，這種速度的改變包括以牽引力接觸板條的兩個(gè)相對(duì)縱向延伸邊緣，從而在玻璃通過(guò)成形室時(shí)改變沿縱向邊緣部分的玻璃攤薄程度。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，這種接觸包括使板條的上表面與邊緣滾壓機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)輥?zhàn)咏佑|。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，這種接觸還包括增加滾子的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，從而在玻璃通過(guò)成形站時(shí)降低縱向邊緣部分的攤薄程度，使得沿縱向邊緣的板條的種種厚度大于該均勻厚度。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，這種接觸還包括降低滾子的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，從而在玻璃通過(guò)成形站時(shí)增加縱向邊緣部分的攤薄程度，使得沿縱向邊緣的板條的種種厚度小于該均勻厚度。
21.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，改變順流速度包括改變板條選出部分的粘度。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，改變粘度包括相對(duì)于縱向邊緣降低板條中心部分的粘度，使得沿縱向邊緣的板條種種厚度大于該均勻厚度。
23.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，改變粘度包括相對(duì)于縱向邊緣增加板條中心部分的粘度，使得沿縱向邊緣的板條種種厚度小于該均勻厚度。
全文摘要
玻璃板包括第一邊緣、相對(duì)的第二邊緣以及在第一邊緣和第二邊緣之間的過(guò)渡部位。該玻璃板具有在第一邊緣和過(guò)渡部位之間延伸的第一部分以及在過(guò)渡部位和第二邊緣之間延伸的第二部分，其中第一部分具有大體均勻的厚度，而第二部分具有變化的厚度。第二部分的厚度或者從過(guò)渡部位到第二邊緣是增加的或者是減小的。本發(fā)明還公開(kāi)一種包含玻璃片的層合透明玻璃板以及一種成形玻璃板條的方法，該板條沿板條寬度的至少一部分具有變化的厚度分布。
文檔編號(hào)C03B18/06GK1642866SQ03806695
公開(kāi)日2005年7月20日 申請(qǐng)日期2003年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月5日
發(fā)明者杰拉爾德·迪加姆保羅, 詹姆斯·A·扎赫勒, 珍妮弗·M·加雷費(fèi)諾 申請(qǐng)人:Ppg工業(yè)俄亥俄公司