玻璃板局部变形的方法和带有局部变形区域的玻璃板或者玻璃陶瓷板.pdf

为将可以选择性地陶瓷化为玻璃陶瓷板的玻璃板局部变形，公开了各种各样的变形方法，其中也有通过重力下沉的变形。为借助这种方法进行具有很高变形率的变形，本发明提出，在玻璃板上(1)预先规定的区域内局部变形之前根据其轮廓设置材料变薄。这种材料变薄在很大程度上有助于变形。按照依据本发明的方法制造的玻璃板或转变的玻璃陶瓷板最好作为烹饪面板或者壁炉玻璃观察窗使用。

1.  一种玻璃板的至少一个预定区域上通过玻璃板至少局部地重新受热而重力下沉的局部变形方法，其特征在于，在局部变形之前，在玻璃板的所述预定区域上使材料变薄。

2.  按权利要求1所述的方法，其中，玻璃板上材料变薄的设置是在玻璃板从熔融状态的成型时完成。

3.  按权利要求2所述的方法，其中，玻璃板的成型和材料变薄的定型通过轧制要以后切断成玻璃板的玻璃带完成。

4.  按权利要求1所述的方法，其中，材料变薄的设置通过如研磨或者压制或者压入玻璃板的补充加工完成。

5.  按权利要求1-4之一所述的方法，其中，为实施重力下沉，至少将玻璃板所要变形的区域重新加热。

6.  按权利要求5所述的方法，其中，重新加热是通过短波的红外线辐射完成的。

7.  按权利要求5所述的方法，其中，重新加热和重力下沉在玻璃板向玻璃陶瓷板陶瓷化的过程中完成。

8.  按权利要求1-7之一所述的方法，其中，材料的变薄呈沟式或者槽式。

9.  按权利要求1-7之一所述的方法，其中，材料的变薄形式沿其宽度方向的不同深度是连续增加的。

10.  按权利要求1-7之一所述的方法，其中，材料变薄形式为扁平的。

11.  按权利要求10所述的方法，其中，材料的变薄形式遍及所要变形区域的整个表面。

12.  通过在至少一个分区域内重力下沉产生局部变形的玻璃板或者玻璃陶瓷板，其特征在于，玻璃板或者玻璃陶瓷板(1，1｀；8，8｀，9，9｀)在变形区域内具有材料变薄区(3｀)。

13.  按权利要求12所述的玻璃板或者玻璃陶瓷板，其特征在于作为灶具区灶具面或者壁炉观察窗构成。

14.  按权利要求12所述的玻璃板或者玻璃陶瓷板，其特征在于作为玻璃烘烤盘构成。

玻璃板局部变形的方法和带有 局部变形区域的玻璃板或者玻璃陶瓷板
技术领域
本发明涉及一种玻璃板局部变形的方法，通过在至少局部地重新受热的玻璃板上的重力下沉，实现在该预定的区域内的玻璃板局部变形。
本发明还涉及带有局部变形区域的玻璃板/玻璃陶瓷板。
背景技术
带有局部变形区域的玻璃板/玻璃陶瓷板在市场上占有越来越重要的地位，特别是在家用器具领域的玻璃陶瓷产品方面，典型地在灶具区的烹饪面板板方面或者在起居室壁炉的面板方面。但在其他方面也有应用，例如玻璃烘烤盘。
玻璃陶瓷或者特种玻璃的烹饪面板多年来在市场上证明是可靠的。特别是将玻璃陶瓷烹饪面板板用于电加热烹饪区域以及带有气体燃烧器的烹饪区域，既可以带有安装在烹饪面板内的压力燃气灶具，也可以带有安装在烹饪面板下面的辐射灶具。最近也越来越多地用于感应加热的灶具装置。
除了将这种玻璃陶瓷烹饪面板板用于间接煮食，也就是说，在烹饪用具内加热食物，也可以将玻璃陶瓷烹饪面板板例如通过烘烤直接用于煮食。
在这种情况下，通常是将大多为长方形切割的平面烹饪面板作为灶具区设计的基础。
为形成灶具区不同的使用区或功能区，当然希望能够将烹饪面板在区域上变形。这种变形可以用于构成边框区或者也可以用于将调节器或者触摸控制区与作用的烹饪区分开。在燃气装置情况下，同样希望将某些区域特别是烹饪面板板的靠后部分朝上弯曲，以便为燃气灶具吸入初次空气，或在燃气灶具情况下从烹饪面板下面的空间或者从炉灶区排出热的气体燃烧器废气。
此外，希望在敞开式燃气灶情况下，环绕开放边缘要有上弯的，也就是隆起的区域，防止溢流物或者清洁液进入灶区内。此外，在用于器具的进气和排气或者安装抽油烟机的椭圆形或者圆形孔情况下，希望这些孔具有墩座边缘区域。为从功能或者美学方面改进这种装置，也希望烹饪面板绕周边抬升或者形成墩座区域。
近几年来，市场上还出现了特种玻璃或者玻璃陶瓷制造的烹饪面板，它们具有局部变形的区域，因此可以非常好地满足所希望的附加功能。当然，这种烹饪面板在制造时只能以很高的成本加工，或者在成本合理的情况下只能以很大的技术局限加工。
在一种公知的方法(EP 0 834 044 B1)中，将直接从熔池中拉出的热塑性玻璃带连续置于旋转模型上，通过在预先规定的区域内抽真空或者模压根据所希望的轮廓局部变形，然后切割成单板。
这种方法中的缺点是，一方面专用模具需要很高的成本，另一方面，为了保持连续的熔炼过程，必须生产很高的件数，这本身就造成高成本和不灵活的储备。
还介绍了其他方法，它们以平面玻璃板为基础，在补充的单独生产步骤中，特别是采用短波的IR(红外线的)辐射重新加热，然后通过公知的成型方法借助相应的模具，通过真空或者压制达到所希望的变形。
在上述两种方法中，局部变形的玻璃板可以是最终产品，或者它们构成所谓的玻璃板坯，随后通过公知的热处理阶段陶瓷化成玻璃陶瓷板。
此外，从EP 0 879 797 A1知道，在陶瓷化期间单纯地通过重力，在玻璃板下放置棒或支撑环，结果一次地使玻璃板变形为一面用作烹饪的面板或者在烹饪面板上的孔。这种原本功能非常有效并且也施行廉宜的基于重力的方法，有一缺点：没有附加的强制变形，就只能取得很低程度的变形。这种很低程度的变形在很少情况下能够满足所希望的作用。
在制造壁炉玻璃观察窗变形中也使用了类似的方法。起居室壁炉的面板，所谓的壁炉玻璃观察窗，目前按现有技术最好采用具有足够耐热强度的透明玻璃陶瓷制造。面板有平面的，弯曲的或者弯边的实施方式。此外公知的还有从中心区域的平面弯曲出圆形或者椭圆形的窗口设计。
玻璃陶瓷的弯边或者凸拱起地壁炉玻璃观察窗口以平面的初始材料(玻璃坯)为基础，在一单独的附加操作过程中重新加热，特别是为了将弯曲区域软化，以便然后确保这些区域在相应构成的衬垫上通过重力下沉变形。随后将该变形窗口陶瓷化。在球形造型观察窗口的情况下，要求将整体板加热，随后通过例如真空强制变形，以便达到所希望程度的变形。在该处理步骤之后，同样需要在适合的模型中陶瓷化。强制变形这种附加的操作步骤费钱费时。
发明内容
本发明的目的在于，这样实施玻璃板局部变形的上述方法，即在至少一个预先规定的分区域内，通过在至少局部重新加热的玻璃板上重力下沉，从而可以无需中间连接的强制变形步骤，费用不高地产生具有很高灵活性和很高变形率的变形。
该目的依据本发明由此得以实现，即在玻璃板上局部变形前在预先规定的分区域内与其额定轮廓相应设置材料变薄区。
通过玻璃板上所要变形区域内的这种变薄，然后可以在重力变形时实现集中在区域上的受控的变形过程，因为通过在相应区域内的变薄减少局部模量，并在由于相同的重力作用继续作用于该区域的弯曲力矩相同的情况下，单位面积的单位弯曲力比率相应变大，由此变形集中在这些变薄区域上。通过依据本发明的措施，因此可以将两种公知成型方法的优点加以组合，也就是说，采用附加的强制变形工具花费很高的变形方法中的高变形率，采用简单实施的成型过程，通过利用在重新加热的玻璃板下衬垫简单的棒或者环进行重力下沉即可实现。
本发明的构成提出一种方法，其中，玻璃板上材料变薄的设置在其成型时完成。在这种方法中，玻璃板本身的成型与材料变薄共同在一道操作步骤中完成，从而可以费用不高地制造材料变薄区。
这一点特别是在这种情况下的一种方法中产生，即玻璃板的成型和材料变薄区的成型通过玻璃板的轧制完成。通过在轧制中的一种简单成型，然后可以按照简单的方式实现材料变薄区。
当然，原则上根据本发明的另一构成也可以设想一种方法，其中，材料变薄的设置通过在塑性玻璃上如研磨或者压制等补充加工完成。这种压制最好在与变形过程的结合下完成。
为了能够实施通过重力下沉的变形，玻璃必须至少在变薄区域内附加地至少重新加热到其软化温度。
这一点例如可以通过一种方法实现，其中，重新加热通过短波的红外线辐射完成。
从具有变薄区玻璃板中制造带有变形区域的玻璃陶瓷板，依据目的可以通过一种方法完成，其中，重新加热和重力下沉在玻璃板向玻璃陶瓷板陶瓷化的过程中完成。
对于陶瓷化所需的热处理然后可以同时用于所要变形区域的重新加热，由此可以节省能源和加工步骤。
材料变薄区可以不同构成。在大多数情况下使用一种方法，其中，材料变薄区呈沟式或者槽式构成。这种材料变薄典型地符合变形时的主要要求。
也可以使用一种方法，其中，材料的变薄形式沿其宽度方向的不同深度是连续增加的。这种材料变薄典型地最佳满足孔边缘或者孔拱起时的变形要求。
如果变形面积较大，最好使用一种方法，其中，材料变薄形式为扁平的，在此方面，材料的变薄形式遍及所要变形区域的整个表面。
本发明还涉及通过在至少一个区域内重力下沉产生局部变形的玻璃陶瓷板，其特征在于，玻璃板或者玻璃陶瓷板在变形区域内具有材料变薄区。
这种玻璃板/玻璃陶瓷板最好作为灶具区的烹饪面板或者作为壁炉观察窗使用。但也可以作为玻璃烘烤盘使用。
附图说明
现借助附图中示出的实施例变形烹饪面板和壁炉玻璃观察窗对本发明作详细说明。其中：
图1以图的四个部分A-D示出烹饪面板玻璃陶瓷板的制造阶段，带有凸起的后端区(图D部分)，以带有在所要变形区(图A部分)内材料变薄的玻璃板坯为基础，在陶瓷化期间(图B和C部分)变薄区域内实现通过重力下沉变形；
图2以图的两个部分A，B示出与图1相应的玻璃陶瓷板的制造阶段，但带有在前面向下倾斜的弯边；
图3以图的三个部分A-C示出烹饪面板或者壁炉玻璃观察窗玻璃陶瓷板的制造阶段，带有两个共同向下分布的弯边(图B部分)或者带有两个反向弯曲的边(图C部分)，以带有两个变薄部位(图A部分)的玻璃板坯为基础；
图4以图的三个部分A，B，C示出烹饪面板玻璃陶瓷板的制造阶段，带有烹饪面板后端区内的一个局部拱形区；
图5以图的四个部分A-D示出可选择制造烹饪面板的制造阶段，带有与图4C相应的后端区内的一个局部拱形区；
图6以图的四个部分A-D示出燃气灶具区玻璃陶瓷烹饪面板的制造阶段，带有用于盛放燃气灶具边缘上拱起的孔；
图7以图的四个部分A-D示出玻璃陶瓷板的制造阶段，带有椭圆形的拱起的中心缺口和更小的拱起的孔，采用拱起构成的两个变化；
图8以图的两个部分A，B示出玻璃陶瓷板的制造阶段，带有设置在烹饪面板侧的变薄区；
图9以图的两个部分A，B示出玻璃陶瓷板的制造阶段，带有在所有四个侧面上下沉的边缘区；
图10以图的两个部分A，B示出玻璃陶瓷板的制造阶段，带有两级平台，和
图11以图的两个部分A，B示出玻璃陶瓷板的制造阶段，在角落区带有讲台式抬升部分；
图12以图的两个部分A，B示出壁炉玻璃观察窗玻璃陶瓷板的制造阶段，带有两侧上向壁炉弯曲的区域，以玻璃板坯为基础，带有在变形区域内靠近起居区的变薄部位；
图13以图的两个部分A，B示出壁炉玻璃观察窗的制造阶段，带有中间的球形造型；
图14以图的两个部分A，B示出图13B壁炉玻璃观察窗可选择的制造阶段，以玻璃板坯为基础，带有在所要变形区域内平面变薄区。
具体实施方式
通过本发明，特别是可以提供烹饪面板的玻璃陶瓷板，在灶具平面的区域内向上或者向下构成，并可以很高的灵活性成本低廉地制造，方法是将原始材料，预制的玻璃板坯在所要变形的区域内变薄。这种有目的设置的材料变薄，有助于在热陶瓷化过程期间通过简单的重力下沉进行变形过程。
图1示出在烹饪面板上变形的一个实施例，其中后端区域凸起。图A部分示出带有所示灶区2的预制玻璃板坯1。在该玻璃板坯1上，在后端区1b内与后边1a平行分布设置材料变薄区3，最好是在玻璃板坯的轧制过程中。在板总厚度处于4-6mm范围内的情况下，变薄区域内玻璃板的剩余厚度，例如处于2-4mm的范围内。
在玻璃板坯1的陶瓷化过程中，如图B部分所示，将该玻璃板变薄区向下放在垫棒4上。在陶瓷化时，重新加热玻璃板1至玻璃软化点上，由此使玻璃板1受控地在变薄区3内在保留“剩余变薄区3｀”的情况下，以很高程度的变形仅通过重力下沉。图C部分示出了这种情况。
图D部分示出了带有凸起后端区1｀b的变形的陶瓷化成品1｀。
图2以两个部分A，B示出与图1相应的玻璃陶瓷板1｀的制造阶段，但在前端区1｀d内具有向前倾斜的弯边1｀c。
以带有连同端边1c(图A部分)的前端区1d内材料变薄区3的玻璃板坯1为基础，通过类似于图1B和1C部分陶瓷化期间的重力下沉，产生带有向前倾斜弯边1｀c，1｀d的玻璃陶瓷板1｀(图B部分)。
图3以图的三个部分A-C示出玻璃陶瓷板1｀的制造阶段，它与图1和2相应，既具有后端区1｀b，也具有倾斜的前端区1｀d。
以带有在前端区和后端区(图A部分)内两个相应的材料变薄区3的玻璃板坯1为基础，通过类似于图1B和1C部分陶瓷化期间的重力下沉，或者产生既带有后倾又带有前倾弯边1｀a，1｀b或1｀c，1｀d的玻璃陶瓷板1｀(图B部分)，或者产生带有后凸起区域1｀a，1｀b和前倾弯边1｀c，1｀d的玻璃陶瓷板1｀(图C部分)。
图4以图的三个部分A-C示出玻璃陶瓷板1｀的制造阶段，带有烹饪面板后端区内的一个局部拱形区1｀e(图C部分)。如图B部分结合图A部分的横截面图所示，相关的玻璃板坯1在所要起拱的区域内具有弯曲的变薄区3。弯曲的局部拱形区1｀e可以通过支撑板的相应衬垫，在陶瓷化期间的重力下沉时成型。拱形区1｀e可以具有优点地用于玻璃灶具装置的进气和排气。
图5以图的四个部分A-D示出一种相对于图4可选择的制造方法的制造阶段，用于制造带有后端区内局部拱形区的烹饪面板。原始产品是一种相当于两个烹饪面板1的双体毛胚玻璃。它在两个烹饪面板以后分离(接触区)的区域内具有椭圆形变薄区3(图A部分)。在陶瓷化过程期间，该双体毛胚玻璃通过在椭圆变薄区3内衬垫在拱顶形支撑上，该区域内相应拱顶1｀e拱起(图B，C部分)。随后将该双体板在接触区内分开，形成带有两半局部拱形区1｀e的两个烹饪面板。
图6以图的四个部分A-D示出带具有凸起溢流边的孔的燃气灶具区玻璃陶瓷面的制造阶段。图A部分以及图B部分中相关的横截面图使出带孔2的玻璃板坯1，孔的下部边缘具有变薄区3。通过在孔边缘下面衬垫适当的支撑圈，在陶瓷化时孔边缘以小半径，也就是说以很高程度的变形拱起。带有图D部分横截面图的图C部分示意示出变形状态下的燃气烹饪面板1｀。孔2用于容纳燃气燃烧器，其中，拱起的边缘2｀起到防止溢流物或清洁液进入燃气灶具区内部的防溢流作用。
图7以图的四个部分A-D示出玻璃陶瓷板1｀的制造阶段，带有椭圆形拱起的孔4和例如用于置放开关旋钮的小孔5。图A部分示出相应的玻璃板坯1，带有环绕孔4和小孔5的变薄区3。通过在陶瓷化期间下面衬垫相应制成的支撑环，孔和小孔的边缘由于重力下沉而凸起。图B部分示出带有凸起孔区4｀，5｀的成品烹饪面板板1｀。
图7所示的凸起的弯曲部分的形成可以有数种不同的变化(并也适用于其他的实施例)，图C和图D示出了其中两种。
在图C部分的方案中，变薄区3由此构成，即板厚度向小孔5或孔4的边缘不断减少。凸起的边缘4｀或5｀然后壁厚降低。但出于强度原因，具有优点的是孔边缘或缺口的直接边缘区保持原始厚度。在这种情况下如图D部分所示，在玻璃板坯的直接连接边缘的区域内成型变薄区3，从而在边缘强度相同情况下通过重力下沉实现变形过程。
图8以图的两个部分A，B示出玻璃陶瓷板1｀的制造阶段，带有与图1相应的后凸起边1｀a，1｀b，但带有在玻璃板坯1(图A部分)上侧成型的变薄区3。
出于美学或者功能原因，实用的是将变薄区3设置在烹饪面板的上侧。也可以附加提供一个确定的过渡或者仅出于美学原因。在这种情况下，也可以完全根据重力下沉进行变形。图B部分示出通过重力变形的成品烹饪面板1｀。
图9以图的两个部分A，B示出玻璃陶瓷板1｀的制造阶段，带有一次地下沉的边缘区1｀f。原始材料为带有图9A相关横截面图的玻璃板坯1，具有切除的角区1g并这样确定四个可下沉的边缘区1f，并给出由头到尾一次完成的变薄区3。在陶瓷化期间，将玻璃板坯1放在矩形平台上，从而变薄凸起的边缘区1f在陶瓷化期间下沉，构成带有由头到尾一次下沉的边缘区1｀f的烹饪面板1｀。
带有相关横截面图的图B部分示出了这种陶瓷化的烹饪面板。
图10以图的两个部分A，B示出带有阶梯式平台玻璃陶瓷烹饪面板的制造阶段。根据图A部分，相关的原始玻璃板坯1具有两个相互距离很短和彼此平行成型的变薄区3，从而这里在陶瓷化期间形成两个弯曲区，由此在陶瓷化和重力下沉期间，在相应构成底衬板的情况下，可以构成图B部分的平台6。也可以设想设置另一个变薄区，与烹饪面板所希望的成型相应。
图11以图的两个部分A，B示出玻璃陶瓷烹饪面板1｀的制造阶段，带有烹饪面板角区内墩座式的抬升部分7(图B部分)，可以通过原始玻璃板坯1的相应直线或者轮廓变薄区3实现(图A部分)。
图1-11中示出的变形玻璃陶瓷板在其使用方面到目前一直是作为烹饪面板进行的介绍。
如上述介绍过的那样，变形玻璃陶瓷板也可以作为壁炉玻璃观察窗使用。例如图3B的玻璃陶瓷板就适合作为壁炉玻璃观察窗使用。在安装位置上，两个垂直延伸的区域1｀b和1｀d侧面向壁炉弯曲。
图12以图的两个部分A，B示出壁炉玻璃观察窗8｀，与图3B相应，但区别在于变薄区3面向起居区。出于艺术造型的原因，这种实施方式具有优点。
图13以带有相关横截面图的两个部分A，B示出带有中间区内球形造型10的玻璃陶瓷壁炉玻璃观察窗9｀。为此，在原始玻璃板坯9(图A部分)上变薄构成环形圆圈状的区域3。在该区域的内部，将壁炉玻璃观察窗在陶瓷化期间放在拱顶形构成的衬垫上。在陶瓷化期间，然后将这种拱顶形的拱形区通过重力下沉转移到壁炉玻璃观察窗上。
图14以带有相关横截面图的两个部分A，B示出图13B球形变形壁炉玻璃观察窗可选择的制造。在这种可选择的制造中，以玻璃板坯9为基础，其中整个球形区3变薄构成，由此可以更简单地实现中心区的拱顶形造型10。
图B部分示出了这样变形的玻璃观察窗。
除了其他造型外，壁炉玻璃观察窗也可以与图9相应构成，也就是说，带有所有四个下沉的区域。