再拉伸玻璃的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及再拉伸玻璃的方法。特別地，本發(fā)明描述了一種用于拉伸玻璃的方法。該方法特征在于，可獲得如下的玻璃部件，與預(yù)制體相比，所述玻璃部件具有顯著增加的寬厚比。因此，更加經(jīng)濟(jì)地制造平板玻璃部件。所述方法的一個顯著特征在于，有目的地控制預(yù)制體中的溫度分布。
【專利說明】再拉伸玻璃的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及再拉伸玻璃的方法、實施所述方法的設(shè)備和可以通過所述方法制備的 玻璃部件。

【背景技術(shù)】
[0002] 原則上，玻璃的再拉伸是已知的，特別是存在如下的廣泛的現(xiàn)有技術(shù)，其關(guān)于坯料 和/或具有圓形橫截面以用于拉伸玻璃纖維的坯料的再拉伸。
[0003] 在再拉伸方法期間，將玻璃件部分地加熱且借助于合適的機械設(shè)備沿縱向拉伸。 當(dāng)將玻璃件-坯料-以恒定速度進(jìn)料到加熱區(qū)時且當(dāng)加熱的玻璃以恒定速度拉伸時，則這 引起坯料的橫截面形狀縮減，該縮減取決于這些速度的比率。因此，當(dāng)例如使用管狀坯料 時，則又制得管狀產(chǎn)品，但其具有較小的直徑。所述產(chǎn)品的橫截面形狀與坯料的橫截面形 狀類似，其中通常甚至期望通過適當(dāng)?shù)拇胧┰谛∫?guī)模上得到坯料的1:1的復(fù)制品（參見 EP0819655B1)〇
[0004] 在再拉伸玻璃的步驟中，通常將長方形坯料一端固定在固定器中并且另一端例如 在馬弗爐中加熱。玻璃一變得可以變形，就通過在坯料的固定在固定器中的那一端施加拉 伸力來拉伸。在此期間，當(dāng)坯料向前移動到馬弗爐中時，則適當(dāng)?shù)剡x擇溫度，這產(chǎn)生具有較 小橫截面、但幾何形狀類似的產(chǎn)品。例如，將具有圓形橫截面的坯料拉伸成玻璃纖維。拉伸 產(chǎn)品例如部件的速度和任選向前移動坯料的速度的選擇決定著橫截面的縮減因數(shù)。通常， 坯料的橫截面的厚寬比保持恒定。在拉伸玻璃纖維的情況下，這是所期望的，因為從具有圓 形橫截面的坯料開始，可以拉伸出也具有圓形橫截面的玻璃纖維。
[0005] 已經(jīng)證明難以再拉伸平板部件，即具有例如80:1的橫截面寬厚比的部件。只有用 具有很高寬度的坯料，才可以拉伸也具有高寬度的部件。因此，例如由具有70_寬和10_ 厚的橫截面（B/D = 7)的坯料，可以制造具有7mm寬和Imm厚的橫截面（b/d = 7)的部件。
[0006] 當(dāng)使用具有較高寬度或較低厚度的橫截面的坯料時，僅可以得到具有較高寬度和 相同厚度的橫截面的部件。使用具有較高寬度的坯料常由于不可行的可制造性而失敗，而 使用具有較低厚度的坯料越來越缺乏效率，因為在再拉伸期間必須更頻繁地更換坯料。
[0007] 在US7, 231，786B2中，描述了可以如何通過再拉伸制造平面玻璃板。為了獲得具 有較高寬度的產(chǎn)品，在這種情況下，在借助于拉邊器使玻璃縱向延伸之前使用固定器，其將 軟玻璃沿寬度方向拉伸。
[0008] 在US3, 635, 687A中，描述了如下的再拉伸方法，其中通過冷卻平板坯料的邊緣區(qū) 域，實現(xiàn)寬厚比（B/D)的改變。但是利用該方法，可以實現(xiàn)寬厚比增加至10. 7倍的最大增 力口。布置在其中使用的邊緣冷卻器，使得在坯料的變形區(qū)中僅一小部分邊緣區(qū)域被冷卻。因 此，在坯料的中心區(qū)域與邊緣區(qū)域之間的溫度差再次非常迅速地減小。
[0009] 在EP 0 819 655 Bl中，描述了一種成形玻璃的方法，在這種情況下，在成形步驟 中，也可以使用再拉伸。但是其沒有描述如何調(diào)節(jié)寬厚比（B/D)。此處在加熱之后，將玻璃 局部加熱或冷卻以便操控幾何形狀。
[0010] 與最終形狀和/或拉伸部件的形狀相比較，在這些參考文獻(xiàn)中描述的這些操控各 自僅引起坯料幾何形狀的較小改變。此外，這些方法都與相對高的作用力相關(guān)。特別是在 應(yīng)該使用固定器或輥的情況下，需要復(fù)雜的再拉伸設(shè)備，其易受缺陷影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 因此，本發(fā)明的目的在于提供制造玻璃部件的有效方法。此外，將提供如下的方 法，其使得可以與所制造玻璃部件的寬厚比（b/d)相比增加了坯料的寬厚比（B/D)。特別 地，將提供制造平板玻璃部件的方法，通過所述方法可以由具有寬度B和厚度D的坯料，制 備具有寬度b和厚度d的平板玻璃部件，其中比率b/d比比率B/D高得多。
[0012] 通過在本專利權(quán)利要求書中描述的實施方式解決本發(fā)明的目的。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的再拉伸玻璃的方法包括以下步驟：
[0014] a.提供具有平均厚度D和平均寬度B的玻璃坯料，
[0015] b.加熱所述坯料，和
[0016] c.將所述坯料拉伸到平均厚度d和平均寬度b，
[0017] 其中所述坯料包括中心區(qū)域和兩個邊緣區(qū)域，且調(diào)節(jié)所述坯料在變形區(qū)中的溫 度，以使得所述中心區(qū)域達(dá)到溫度T1，所述溫度T1高于所述邊緣區(qū)域的溫度T2，且其中所述 變形區(qū)為所述坯料的具有1，05*d至0. 95*D的厚度的部分。在這種情況下，所述變形區(qū)的 其中調(diào)節(jié)所提及溫度條件的部分，在所述變形區(qū)高度的至少75%、優(yōu)選至少90%、特別優(yōu) 選至少95 %或100 %的高度上延伸。
[0018] 已經(jīng)驚奇地發(fā)現(xiàn)，在所述坯料的拉伸步驟期間，當(dāng)所述坯料的在所述變形區(qū)中 的邊緣區(qū)域的溫度保持低于所述坯料的中心區(qū)域的溫度時，所述玻璃部件的幾何形狀可 以顯著地改變。因此，與現(xiàn)有技術(shù)方法相比較，根據(jù)本發(fā)明的方法的區(qū)別在于，所述坯料 的如下部分較大，所述部分的邊緣區(qū)域保持處于比所述中心區(qū)域的溫度低的溫度下。在 US3, 635, 687中，例如，實施如下的方法，其中冷卻設(shè)施僅冷卻變形區(qū)的上部區(qū)域。因此，中 心區(qū)域和邊緣區(qū)域的相應(yīng)溫度將非常迅速地再次變得相等，且僅將實現(xiàn)較低程度的寬厚比 增加。
[0019] 可以例如經(jīng)由選擇性加熱和/或選擇性冷卻來實現(xiàn)所述溫度條件的調(diào)節(jié)。本領(lǐng)域 普通技術(shù)人員將知道在再拉伸方法中用于選擇性加熱和冷卻的許多可行性。
[0020] 在根據(jù)本發(fā)明的方法期間，所述邊緣區(qū)域在整個變形區(qū)內(nèi)的溫度優(yōu)選維持在溫度 T2下。優(yōu)選地，通過在所述變形區(qū)中通過至少一個冷卻設(shè)施冷卻所述坯料的至少一個邊緣 區(qū)域的措施，來調(diào)節(jié)溫度T 2。通過用一個或多個冷卻設(shè)施冷卻所述邊緣區(qū)域，可以比在選擇 性加熱的情況下更有選擇地調(diào)節(jié)所述溫度條件。
[0021] 優(yōu)選地，在所述冷卻設(shè)施與所述坯料的中心之間的水平距離隨著所述坯料的寬度 減小而變小-因此自頂向下變小，以使得所述邊緣區(qū)域相對于所述加熱設(shè)施被遮蔽。所述 一個或多個冷卻設(shè)施因此朝向所述坯料的中心的方向跟隨所述邊緣區(qū)域，因為所述坯料的 寬度在再拉伸過程期間減小，從而所述邊緣區(qū)域接近所述坯料的中心。在所述坯料的中心 與至少一個冷卻設(shè)施之間的水平距離優(yōu)選低于所述坯料在此部位的寬度的一半。
[0022] 因此，借助于所述冷卻設(shè)施，在所述變形區(qū)中可以將所述邊緣區(qū)域的溫度調(diào)節(jié)到 溫度T2，而所述坯料的中心區(qū)域具有溫度T 1。所述冷卻設(shè)施優(yōu)選被設(shè)計成其遮蔽至少一個 邊緣區(qū)域以免受熱源的影響和/或主動地冷卻至少一個邊緣區(qū)域。
[0023] 溫度T1優(yōu)選為如下的溫度，在該溫度下所述坯料的玻璃具有105dPas至10 9dPas、 優(yōu)選107dPas至108 5dPas的粘度Ji1。溫度T2為如下的溫度，在該溫度下所述坯料的玻璃 優(yōu)選具有粘度H 2以使得商Π 2/ H1為1. 01至108,優(yōu)選為10至105。由于在所述邊緣區(qū)域 中的溫度較低，因此在此處的粘度較高。通過在所述變形區(qū)的大部分中調(diào)節(jié)該較高粘度的 措施，與所述坯料相比較，所述玻璃部件的寬度縮減強烈地受限。此外，在所述玻璃中的拉 應(yīng)力降低。
[0024] 所述變形區(qū)為所述坯料的如下的部分，其中所述坯料具有0. 95*D至I. 05*d的厚 度。因此，其為在所述坯料內(nèi)玻璃在其中變形的區(qū)域。所述厚度低于原始厚度D，但仍然未 達(dá)到最終厚度d。根據(jù)本發(fā)明，所述變形區(qū)優(yōu)選非常小。所述變形區(qū)（=彎月面）可以優(yōu)選 具有至多6*D (特別地至多100mm)、優(yōu)選至多5*D (特別地至多40mm)、特別優(yōu)選至多4*D (特 別地至多30mm)的高度。優(yōu)選地，所述變形區(qū)在所述坯料的整個寬度上延伸。所述變形區(qū) 的"高度"是指其沿坯料拉伸方向的范圍（extent)，因此通常為所述變形區(qū)在垂直方向上的 范圍。
[0025] 這兩種措施，具有較低溫度的邊緣區(qū)域和小變形區(qū)，可以一起用于實現(xiàn)甚至更高 的寬度和/或更好的厚度分布。
[0026] 所述坯料的邊緣區(qū)域各自具有寬度Bk，其優(yōu)選以Bk = D至（1.2*D)為特征。優(yōu)選 地，分別地，所述坯料的寬度的至多30%代表一個邊緣區(qū)域，從而所述坯料的寬度的最高達(dá) 60%代表多個邊緣區(qū)域。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述坯料的各自寬度的僅至多25%代表一個邊緣 區(qū)域，特別優(yōu)選各自的至多20 %代表一個邊緣區(qū)域。各邊緣區(qū)域優(yōu)選具有寬度Bk，其為所 述坯料的寬度的至少1 %、特別優(yōu)選5%。
[0027] 優(yōu)選地，所述坯料的厚度在所述中心區(qū)域中以及在所述邊緣區(qū)域中基本恒定。這 意味著所述邊緣區(qū)域的厚度可以高于所述中心區(qū)域的厚度。但在各單獨區(qū)域內(nèi)的厚度幾乎 恒定。
[0028] 所述坯料具有上端和下端。所述變形區(qū)位于所述上端與所述下端之間。在所述變 形區(qū)以外，所述坯料的溫度優(yōu)選低于T 1。因此，基本僅在所述變形區(qū)的區(qū)域中發(fā)生所述坯料 的變形。在該區(qū)域之上和之下，優(yōu)選所述坯料的厚度以及寬度基本保持恒定。為了方便，在 整個的本說明書中，當(dāng)在該方法中加工玻璃時，使用術(shù)語"坯料"，僅在根據(jù)本發(fā)明的最終工 藝步驟結(jié)束之后，產(chǎn)品才被稱作"玻璃部件"。
[0029] 優(yōu)選地，通過使所制造玻璃部件的厚度d明顯低于所述坯料的厚度D的措施，來基 本實現(xiàn)所述坯料的寬厚比增加。優(yōu)選地，所述厚度d為至多D/10,進(jìn)一步優(yōu)選為至多D/30， 特別優(yōu)選為至多D/75。因此，所述玻璃部件優(yōu)選具有如下的厚度d，其低于10mm、進(jìn)一步優(yōu) 選低于1mm、更優(yōu)選低于100 μ m、進(jìn)一步優(yōu)選低于50 μ m、特別優(yōu)選低于30 μ m。在本發(fā)明的 情況下，可以制造具有高品質(zhì)且具有相對大的表面積的所述薄玻璃部件。
[0030] 優(yōu)選地，所制造玻璃部件的寬度d相對于所述坯料的寬度B幾乎不減小。這意味 著比率B/b優(yōu)選為至多2,進(jìn)一步優(yōu)選為至多1.6,特別優(yōu)選為至多1.25。
[0031] 可以在也根據(jù)本發(fā)明的再拉伸設(shè)備中實施所述方法。為了加熱，可以將所述坯料 插入所述再拉伸設(shè)備中。優(yōu)選所述再拉伸設(shè)備包括固定器，所述坯料的一端可以固定在其 中。所述固定器優(yōu)選位于所述再拉伸設(shè)備的上段。因此，所述坯料在其上端處固定在所述 固定器中。
[0032] 所述再拉伸設(shè)備包括至少一個熱源。所述熱源優(yōu)選布置在所述再拉伸設(shè)備的中心 區(qū)域中。所述熱源可以優(yōu)選為電阻加熱器、燃燒器布置、輻射加熱器、有或沒有激光掃描器 的激光器或其組合。所述熱源優(yōu)選被設(shè)計成使得其可以以實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的溫度分布的方 式加熱插入變形區(qū)域中的坯料。
[0033] 所述變形區(qū)域為優(yōu)選位于所述再拉伸設(shè)備內(nèi)部的區(qū)域。所述熱源使所述變形區(qū)域 和/或所述坯料的一部分的溫度增加到如下的溫度，該溫度如此高以致于布置在所述變形 區(qū)域中的坯料在其變形區(qū)內(nèi)被加熱到允許變形的溫度。當(dāng)使用適合靶向加熱僅所述坯料的 一部分的熱源例如激光器時，則在所述變形區(qū)域中的溫度幾乎不增加。根據(jù)加熱的方式和 所述坯料的維度，所述變形區(qū)域的長度可以不同。
[0034] 所述熱源加熱所述變形區(qū)域和/或所述坯料的一部分，其優(yōu)選小至在所述坯料內(nèi) 僅加熱根據(jù)本發(fā)明設(shè)計的變形區(qū)。所述坯料在所述變形區(qū)之上和在所述變形區(qū)之下的部分 優(yōu)選具有較低的溫度。根據(jù)本發(fā)明，這優(yōu)選通過如下的措施來實現(xiàn)：所述再拉伸設(shè)備包括一 個或多個遮蔽所述坯料的超出所述變形區(qū)域那些部分的隔熱罩。所述隔熱罩可以設(shè)計成它 們還以如下方式遮蔽所述邊緣區(qū)域，該方式使得實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明所期望的溫度分布。
[0035] 可選地或另外地，可以使用允許在所述變形區(qū)域中和/或在所述中心區(qū)域中集中 加熱所述坯料的熱源，例如激光器或激光掃描器。另一可選的實施方式涉及如下的熱源，其 維度如此小且其布置得如此靠近所述變形區(qū)，以致于熱基本不會傳播到超出所述變形區(qū)域 和/或所述中心區(qū)域以外的區(qū)域。
[0036] 所述熱源可以為輻射加熱器，其中其熱效應(yīng)通過合適的輻射制導(dǎo)和/或約束手段 而集中和/或局限于所述變形區(qū)域和/或所述中心區(qū)域。例如，可以使用KIR(短波IR)加 熱器，其中通過遮蔽，產(chǎn)生具有根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選溫度分布的變形區(qū)域。還可以使用冷卻 (用氣體、水或空氣）的隔熱罩?？梢允褂玫牧硪粺嵩礊榧す馄鳌Ｔ谶@種情況下，為了輻射 制導(dǎo)所述激光器，可以使用激光掃描器。
[0037] 可以通過如下方式在所述變形區(qū)域中布置一個或多個冷卻設(shè)施，該方式使得調(diào)節(jié) 根據(jù)本發(fā)明所期望的溫度分布。所述冷卻設(shè)施優(yōu)選為冷卻指（cooling finger)。
[0038] 所述設(shè)備可以包括如下的冷卻區(qū)，其優(yōu)選布置在所述再拉伸設(shè)施的下部區(qū)域中， 特別是在所述變形區(qū)域的正下方。然后，在所述變形步驟之后，所述玻璃的粘度優(yōu)選立即變 為>10 9dPas的值，以使得不再發(fā)生任何明顯的變形。優(yōu)選實施該冷卻，以使得其引起至少 106dPas/s的粘度改變。取決于所述坯料的玻璃，這例如對應(yīng)在400至1000°C范圍內(nèi)的溫 度Τ κ。
[0039] 根據(jù)本發(fā)明的方法優(yōu)選包括另外的步驟：
[0040] -在離開所述變形區(qū)域之后冷卻所述坯料。
[0041] 進(jìn)一步冷卻所述坯料達(dá)到>109dPas的粘度，可以通過在環(huán)境溫度（例如10至 25°C)下冷卻來實現(xiàn)。但所述坯料也可以以主動方式在流體中，例如在氣流中冷卻。特別 優(yōu)選地，所述產(chǎn)品在所述變形區(qū)域之后的冷卻區(qū)中如此緩慢地冷卻，以致殘余拉應(yīng)力至少 允許隨后橫切以及除去片材邊緣而沒有任何內(nèi)向的裂縫。
[0042] 優(yōu)選地，布置所述變形區(qū)域和/或設(shè)計所述熱源和/或所述冷卻設(shè)施，以使得如根 據(jù)本發(fā)明所期望的在所述坯料內(nèi)產(chǎn)生變形區(qū)。通過加熱所述坯料，在相應(yīng)部位處的玻璃粘 度減小到可以拉伸所述坯料的程度。這意味著所述坯料變得更長。
[0043] 在本說明書中，所述坯料沿垂直方向拉伸，但也可以在如下的裝配中實現(xiàn)本發(fā)明 的基本思想，其中所述坯料在水平方向上拉伸或彼此可以想到的拉伸方向上拉伸。
[0044] 在所述拉伸步驟下，所述坯料的厚度D變低。因為所述坯料優(yōu)選上端固定在優(yōu)選 位于所述再拉伸設(shè)施的上部區(qū)域中的固定器中，所以所述坯料的拉伸可能受到重力的影 響。但在優(yōu)選的實施方式中，所述再拉伸設(shè)施包括如下的拉伸設(shè)施，其優(yōu)選在所述坯料的低 于所述變形區(qū)域的部分處、特別在所述坯料的下端處施加拉伸力。
[0045] 所述拉伸設(shè)施優(yōu)選被布置在所述再拉伸設(shè)施的下部區(qū)域中。在這種情況下，所述 拉伸設(shè)施可以設(shè)計成使得其包括作用于所述坯料的相對側(cè)上的輥子。所述坯料可以可拆卸 地將下端安裝在第二固定器處。特別地，所述第二固定器為所述拉伸設(shè)施的一個部件。在 所述第二固定器處，例如可以安裝砝碼，其隨后將所述坯料沿縱向拉伸。
[0046] 在一個優(yōu)選的實施方式中，所述坯料沿所述變形區(qū)的方向向前移動，使得所述方 法可以以連續(xù)方式實施。為此目的，所述再拉伸設(shè)備優(yōu)選包括進(jìn)料設(shè)施（通常在所述再拉 伸設(shè)施的上部區(qū)域中），所述進(jìn)料設(shè)施適合將所述坯料移動到所述變形區(qū)域中。因此，所述 再拉伸設(shè)備可以在連續(xù)操作中使用。所述進(jìn)料設(shè)施優(yōu)選使所述坯料以速度v N移動到所述變 形區(qū)域中，所述速度vN低于拉伸所述坯料的速度Vz。因此，所述坯料被沿縱向拉伸。\與 vz的比率特別是小于1，優(yōu)選為至多0. 8,進(jìn)一步優(yōu)選為至多0. 4,特別優(yōu)選為至多0. 1。這 兩種速度的差異影響所述坯料的寬度和厚度的縮減程度。
[0047] 在加熱之前，優(yōu)選將所述坯料預(yù)熱。為此目的，所述再拉伸設(shè)備優(yōu)選包括預(yù)熱區(qū)， 其中可以將所述坯料加熱到溫度T w。所述預(yù)熱區(qū)優(yōu)選布置在所述再拉伸設(shè)備的上部區(qū)域 中，因此在所述變形區(qū)域之外。溫度Tw大致對應(yīng)IO ltl至1014dPas的粘度η w。因此，優(yōu)選在 所述坯料進(jìn)入所述變形區(qū)域之前將其預(yù)熱。因此可以更快地移動經(jīng)過所述變形區(qū)域，因為 實現(xiàn)溫度T 1所需的時間變短。利用所述預(yù)熱區(qū)，還可以避免熱膨脹系數(shù)高的玻璃由于溫度 梯度過高而破裂。
[0048] 玻璃的粘度取決于溫度。在各溫度下，玻璃具有特定的粘度。在所述變形區(qū)中 實現(xiàn)所期望粘度H1和/或H2所必需的溫度T1和/或T2取決于所述玻璃。將根據(jù)DIN IS07884-2、DIN IS07884-3、DIN IS07884-4、DIN IS07884-5 測定玻璃的粘度。
[0049] 所述坯料優(yōu)選由如下的玻璃組成，其選自氟磷酸鹽玻璃、磷酸鹽玻璃、鈉鈣玻璃、 鉛玻璃、硅酸鹽玻璃、鋁硅酸鹽玻璃和硼硅酸鹽玻璃。所使用的玻璃可以為技術(shù)玻璃，特別 是技術(shù)平板玻璃，或光學(xué)玻璃。
[0050] 優(yōu)選的技術(shù)玻璃為鈉鈣玻璃和硼硅酸鹽玻璃。在優(yōu)選的實施方式中，所述玻璃為 顯示玻璃或用于塑料層壓板中的阻擋層的薄玻璃。
[0051] 優(yōu)選的光學(xué)玻璃為磷酸鹽玻璃和氟磷酸鹽玻璃。磷酸鹽玻璃為含有P2O5作為玻璃 形成體的光學(xué)玻璃。P 2O5則為所述玻璃的主要組分（即，在所述玻璃中不存在具有更高質(zhì)量 分?jǐn)?shù)的其它組分）。當(dāng)在磷酸鹽玻璃中的一部分磷酸鹽被氟代替時，則獲得氟磷酸鹽玻璃。 對于氟磷酸鹽玻璃的合成，不是將氧化物例如Na 2O,而是將相應(yīng)的氟化物例如NaF，添加到 玻璃混合物中。
[0052] 根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選使用平板坯料，其中，根據(jù)本發(fā)明，"平板坯料"是指坯料的寬度B 高于其厚度D。優(yōu)選所述坯料的寬厚比（B/D)為至少5,更優(yōu)選為至少7。
[0053] 優(yōu)選地，所述述料具有至少0. 05mm、更優(yōu)選至少Imm的厚度D。所述厚度優(yōu)選為至 多40mm，更優(yōu)選為至多30mm。所述述料的寬度B優(yōu)選為至少50mm，更優(yōu)選為至少100mm，最 優(yōu)選為至少300mm。
[0054] 所述述料的長度L優(yōu)選為至少500mm，更優(yōu)選為至少1000mm。通常，事實上當(dāng)所述 坯料越長時，所述方法能夠以越有效的方式實施。因此還可以考慮更長的坯料且其可能是 有利的。并且可以考慮方法的實施，其中將所述坯料以連續(xù)方式進(jìn)料或?qū)⑺雠髁献暂佔?展開。此外，優(yōu)選L>B。
[0055] 還可以用盤繞在第一輥子上的坯料實施根據(jù)本發(fā)明的方法。在這種情況下，所述 坯料也安裝在所述再拉伸設(shè)備的上部區(qū)域中，而且以可以從所述輥子展開所述坯料的方 式。然后借助于所述拉伸設(shè)施和/或進(jìn)料設(shè)施從所述輥子拉伸所述坯料的自由端。然后， 將所述坯料以優(yōu)選連續(xù)且恒定的方式拉伸穿過所述變形區(qū)域，使得在所述坯料內(nèi)形成根據(jù) 本發(fā)明的變形區(qū)。將在經(jīng)過所述再拉伸設(shè)備之后如此制備的玻璃部件優(yōu)選盤繞到第二輥子 上。所述坯料可能包括或可能不包括片材邊緣（變厚的邊界區(qū)域）。通過將所述坯料提供 在輥子上和/或?qū)⑺銎桨宀ＡР考P繞到輥子上，總體上可更有效地實施所述方法，因 為所述坯料不需要以繁瑣的方式單獨地插入所述設(shè)備中。
[0056] 最后，例如通過切割，可以將所獲得的玻璃部件分成單個制件。此外，并且可以切 斷所述玻璃部件的任選稍微變厚的邊界區(qū)域（片材邊緣）。如果需要，則也可以將所述玻 璃部件拋光和/或涂布。利用根據(jù)本發(fā)明的方法，可以獲得玻璃的有效表面積非常大的玻 璃部件。這意味著所述玻璃部件的具有所需要品質(zhì)的部分非常大。在本發(fā)明的方法中，任 選在使用前必須除去的片材邊緣的表面區(qū)域的部分較小。優(yōu)選所述玻璃部件具有1:2至 1:20,000的厚寬比。
[0057] 優(yōu)選所述坯料可以在條紋級別中歸類為至多C。該條紋級別為光程差的結(jié)果。對 于C類或更好的條紋級別，穿過平板板材的光程差必須小于30nm。
[0058] 根據(jù)本發(fā)明，還提供了通過根據(jù)本發(fā)明的方法可獲得的玻璃部件。所述玻璃部件 包括至少一個、特別是兩個火拋光表面?；饞伖獗砻娣浅９饣?，即它們的粗糙度非常低。與 機械拋光形成對比，在火拋光的情況下，表面不會磨損，而是將待拋光的材料加熱到其流動 的高溫下且因此變得光滑。因此，通過火拋光制造光滑表面的成本明顯低于高度光滑的機 械拋光表面的制造成本?？梢詫⑺雠髁蠏伖饣蛘卟粧伖?。在使用拋光坯料的情況下，由 此制造的玻璃部件在沒有任何進(jìn)一步表面處理例如研磨或拋光的情況下也具有特別是在 表面粗糙度和/或光滑度方面的表面品質(zhì)，其足以用于許多用途。
[0059] 利用根據(jù)本發(fā)明的方法，獲得具有至少一個火拋光表面的玻璃部件。關(guān)于根據(jù)本 發(fā)明的玻璃部件，術(shù)語"表面"是指上側(cè)和/或下側(cè)，因此是指與剩余面相比最大的兩面。
[0060] 本發(fā)明玻璃部件的一個或多個所述火拋光表面優(yōu)選具有至多5nm、優(yōu)選至多3nm、 特別優(yōu)選至多Inm的均方根粗糙度（R,或RMS)。所述薄玻璃的粗糙深度R t優(yōu)選為至多6nm， 進(jìn)一步優(yōu)選為至多4nm，特別優(yōu)選為至多2nm。將根據(jù)DIN EN IS04287測定所述粗糙深度。
[0061] 在機械拋光表面的情況下，粗糙度值更差。此外，在機械拋光表面的情況下，借助 于原子力顯微鏡（AFM)，可以觀察到拋光跡線。另外，同樣借助于AFM，可以觀察到機械拋光 劑的殘留物，例如金剛石粉末、氧化鐵和/或CeO 2。因為機械拋光表面總是必須在拋光步驟 之后清潔，所以在玻璃的表面處發(fā)生特定離子的浸出。該特定離子的消耗可以借助于二次 離子質(zhì)譜法（ToF-SMS)進(jìn)行檢測。所述離子例如為Ca、Zn、Ba和堿金屬。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0062] 附圖和實施例示例本發(fā)明的特征和優(yōu)點。本發(fā)明不受所示實施方式的限制。
[0063] 圖1和圖2以示意性方式顯示分別具有橫截面積12和22的坯料10和玻璃部件 20。坯料10由長度I v和寬度B限定。類似地，玻璃部件20由在拉伸方向18上的長度Ik 和垂直于拉伸方向18的寬度bk限定。邊緣區(qū)域14和24的寬度分別定義為bK。在玻璃部 件20的厚度的情況下，其在具有邊緣厚度和/或片材邊緣厚度d K的邊緣區(qū)域24和中心區(qū) 域26的中心厚度dM之間加以區(qū)別。由于在所述邊緣區(qū)域中在根據(jù)本發(fā)明的方法期間較低 的溫度和作為其結(jié)果的較高粘度，通常d K/dM>l。
[0064] 玻璃部件20優(yōu)選特征在于，在中心區(qū)域26中，一個或兩個表面具有低于500 μ m、 優(yōu)選低于100 μ m、特別優(yōu)選低于10 μ m的光滑度，其中根據(jù)DIN ISOl 101的光滑度是指在包 括在中心區(qū)域26中的表面的兩個平行平面之間的距離。此外，在所述部件的中心區(qū)域中的 表面粗糙度R a優(yōu)選為至多20nm。優(yōu)選所述玻璃部件具有至多5_的厚度。然而，利用根據(jù) 本發(fā)明的方法，還可以制備具有如下厚度的明顯更薄的部件，例如1至2_，或至多1.0mm， 優(yōu)選至多0. 5mm，更優(yōu)選至多0. 1mm，例如0. 05mm，或甚至0. 01mm。
[0065] 圖3以示意性方式顯示如下的設(shè)備，其用于在朝向玻璃帶較小側(cè)（在圖中，區(qū)域A) 的觀察方向再拉伸平板玻璃部件。將坯料10插入變形區(qū)域40中。該坯料在區(qū)域42a中加 熱且拉伸成具有較低厚度部件。該坯料的上端固定在安裝設(shè)施（未示出）中，且借助于輥 子和/或卷筒44a和44b可將拉伸力施加在該玻璃帶的下端。拉伸的部件可以借助于切割 裝置和/或分離設(shè)施49而被分成具有合適長度的區(qū)段。在一個可選的實施方式中，可以將 該拉伸的玻璃帶盤繞到棍子上。在該圖中沒有不出冷卻設(shè)施。
[0066] 圖4a和圖4b顯示與圖3中相同的用于再拉伸玻璃部件的設(shè)備，但在此朝向坯料 的平面B的觀察方向。優(yōu)選在拉伸操作期間將坯料連續(xù)地進(jìn)料到變形區(qū)域中。在這種情況 下，坯料在其上端可以例如由輥子或卷筒固定。優(yōu)選將坯料進(jìn)料到變形區(qū)域中的速度以如 下方式調(diào)節(jié)到所述條件，該方式使得在厚度方向上實現(xiàn)坯料的中心區(qū)域和/或邊緣區(qū)域的 均勻熱滲透。在這種情況下，均勻是指在坯料中心軸中在核心溫度與表面溫度之間的差異 小于20K。為了保證足夠粘度以用于拉伸玻璃和在用于防止玻璃在如下情況下破裂，在該情 況下粘度太高，并且在拉伸步驟期間在太低粘度情況下的變形太強烈，在變形區(qū)域中將坯 料的中心區(qū)域加熱到T 1的溫度。將邊緣區(qū)域的溫度調(diào)節(jié)到溫度T2?？梢酝ㄟ^一個或多個 熱源加熱變形區(qū)域，例如優(yōu)選通過電加熱器、火焰、熱感應(yīng)源、短波紅外輻射（KIR)、中波紅 外輻射（MIR)、長波紅外輻射（UR)和/或激光束加熱。
[0067] 根據(jù)本發(fā)明，將插入所述變形區(qū)中的所述坯料在所述邊緣區(qū)域中調(diào)節(jié)到較低溫度 T2且因此調(diào)節(jié)到較高粘度Il2，和在所述中心區(qū)域中調(diào)節(jié)到較高溫度T1且因此調(diào)節(jié)到較低 粘度H1。為了調(diào)節(jié)這樣的溫度差A(yù)T = T1-T2，在所述變形區(qū)域中區(qū)別在于熱源48a和48b 分別加熱所述坯料的邊緣區(qū)域和中心區(qū)域?？蛇x地，所述邊緣區(qū)域也可以借助于一個或多 個冷卻設(shè)施進(jìn)行冷卻。
[0068] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，以如下的方式將熱施用到所述坯料上，該方式使得 在所述坯料的變形區(qū)中自動達(dá)到所期望的溫度差。例如，可以使用如在圖4a和圖4b中所 示的窯爐。在圖4b中，可以看到三個不同的加熱區(qū)?？梢哉{(diào)節(jié)溫度以使得邊緣區(qū)比中間區(qū) 冷。此外，在加熱區(qū)域48a和48b之間的溫度差可以通過在加熱區(qū)域48b中的熱源加強加 熱來進(jìn)行調(diào)節(jié)。優(yōu)選在區(qū)域48a和48b中的變形區(qū)域40例如裝備有可單獨控制的電熱源。 此外，任選另外所述中間區(qū)域可以用激光束、火焰和/或以感應(yīng)方式進(jìn)行加熱。例如，在所 述中間區(qū)域中，可以借助于激光束，通過在區(qū)域48b中在所述坯料的寬度上引導(dǎo)具有高頻 率的激光束，來實現(xiàn)任選另外的熱供應(yīng)。在此，顯而易見的是，基本上，借助于激光束從所述 坯料的一側(cè)加熱是足夠的。然而，也可以進(jìn)行借助于激光器從兩側(cè)進(jìn)行加熱。也可以或另 外通過在加熱區(qū)域48a中用冷卻設(shè)施冷卻來調(diào)節(jié)在加熱區(qū)域48a和48b之間的溫度差。
[0069] 優(yōu)選的冷卻設(shè)施例如為如在圖5A和圖5B中所示的冷卻指50。冷卻指50通過遮 蔽熱源和/或主動冷卻而降低在所述坯料的邊緣區(qū)域中的溫度。另外，所述冷卻指可以通 過流體例如空氣、氣溶膠或液體主動地冷卻，以使得所述冷卻指在拉伸過程的時間期間具 有受控制的溫度，以精確地調(diào)節(jié)在所述邊緣區(qū)域中的坯料溫度。可以將這種流體進(jìn)料到具 有環(huán)境溫度的冷卻或加熱的冷卻指中。
[0070] 如在圖5A和圖5B中所示，對于這種冷卻指50,可以提供一側(cè)開口的管51，其中經(jīng) 由該開口，布置具有較低橫截面、特別是同軸的兩側(cè)開口的第二管52,以使得第二管的第一 開口位于第一管內(nèi)。經(jīng)由所述第二管的第二開口，流體可以以限定的流速流入所述第二管 中，從其第一開口離開，然后進(jìn)入所述第一管且經(jīng)其開口離開所述第一管。另外，還可以使 用擋板53作為所述冷卻設(shè)施的其它元件，這些擋板位于在所述坯料的邊緣區(qū)域與所述熱 源之間的區(qū)域中。因此，以合適的方式，在所述玻璃中的溫度分布不僅可以沿圓周方向（角 段）調(diào)節(jié)，而且同時也可以沿軸向調(diào)節(jié)，例如利用馬弗爐作為熱源。根據(jù)一個優(yōu)選的實施方 式，這種冷卻設(shè)施在任何部位都沒有接觸所述玻璃帶。這特別是防止在所生產(chǎn)玻璃部件光 滑度和/或表面粗糙度方面出現(xiàn)干擾雜質(zhì)和拉應(yīng)力以及缺陷。拉應(yīng)力可能引起所述玻璃帶 在冷卻期間破裂。優(yōu)選地，所述冷卻設(shè)施放置在距所述坯料的表面0至50cm、優(yōu)選0. 1至 10cm、特別優(yōu)選0. 1至5cm的距離處。利用所述冷卻和/或加熱設(shè)施，產(chǎn)生如下的溫度分布 圖，其中在所述玻璃帶的邊緣區(qū)域與中心區(qū)域之間的溫度差優(yōu)選大于0至l00°C，優(yōu)選10至 60。。。
[0071] 在圖5A和圖5B中，還可以看到所述坯料的中心M。所述坯料的寬度以自頂向下的 方式減小。并且中心M距冷卻設(shè)施50的水平距離在圖5A中隨所述坯料的寬度減?。˙ - b) 而減小。為了實現(xiàn)在根據(jù)本發(fā)明的變形區(qū)中的溫度分布，可以想到許多其它可行性。除了 在圖5A中顯示的可行性之外，其中冷卻設(shè)施具有厚度增加的擋板53,還可以如在圖5B中的 設(shè)計冷卻設(shè)施，其可以例如對齊到所述坯料的中心的方向。

【具體實施方式】 [0072] 實施例
[0073] 下表顯示本發(fā)明的措施在所制備玻璃部件的寬厚比方面的結(jié)果。

【權(quán)利要求】
1. 一種再拉伸玻璃的方法，其包括以下步驟： a. 提供具有平均厚度D和平均寬度B的玻璃坯料10， b. 加熱坯料10,和 c. 將坯料10拉伸到平均厚度d和平均寬度b， 其中坯料10包括中心區(qū)域16和兩個邊緣區(qū)域14,且調(diào)節(jié)坯料10在變形區(qū)42中的溫 度，以使得所述中心區(qū)域16達(dá)到高于所述邊緣區(qū)域14的溫度T2的溫度T1，且其中所述變 形區(qū)42為坯料10的具有I. 05*d至0. 95*D的厚度的部分， 其特征在于所述變形區(qū)42的在其中調(diào)節(jié)所提及溫度的部分在所述變形區(qū)的至少75% 的高度上延伸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述變形區(qū)42的在其中調(diào)節(jié)所提及溫度的部分在 變形區(qū)42的整個高度上延伸。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中通過在所述邊緣區(qū)域14中選擇性冷卻或在所 述中心區(qū)域16中選擇性加熱來實現(xiàn)所述溫度T 1和T2。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的方法，其中通過至少一個冷卻設(shè)施50冷卻所述 邊緣區(qū)域14。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述冷卻設(shè)施50包括一個或多個優(yōu)選布置在述料 10和熱源46之間的擋板53。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其中所述冷卻設(shè)施50被設(shè)計成使得流體可被引導(dǎo) 穿過冷卻設(shè)施50。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的至少一項所述的方法，其中所述邊緣區(qū)域14各自具有如下 的寬度，該寬度是坯料10的寬度的至少1 %且至多25%。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4至7中的至少一項所述的方法，其中在所述冷卻設(shè)施50和坯料10 的中心M之間的距離隨坯料10的寬度減小而減小。
9. 一種實施根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的方法的設(shè)備，其具有適合加熱位于該區(qū) 域中的坯料10的變形區(qū)域40,其特征在于所述設(shè)備包括適合調(diào)節(jié)在坯料10的變形區(qū)內(nèi)的 溫度分布的裝置，所述溫度分布是，坯料10的中心區(qū)域16達(dá)到溫度T 1且其邊緣區(qū)域14達(dá) 到溫度T2，并且在變形區(qū)42的至少75%的高度上維持該溫度。
10. -種玻璃部件，其是根據(jù)權(quán)利要求1至8中的一項所述的方法制造的。
【文檔編號】C03B23/00GK104211284SQ201410244489
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月4日
【發(fā)明者】弗蘭克·比勒斯費爾德, 拉爾夫·比爾廷普費爾 申請人:肖特公開股份有限公司