发明内容

本发明所基于的任务是，提供一种开头所述类型的吹风箱，该吹风箱具有改善的效率并且尤其对空气流产生较小的流动阻力。

根据本发明，该任务通过根据独立权利要求1的吹风箱来解决。优选构型由从属权利要求得出。

用于对玻璃板热施加预应力的吹风箱至少包括：

-具有开口的空腔，该开口被固定装置围绕，用于将空腔连接到气体输送管路上，

-连接到空腔上的多个通道，这些通道分别与空腔对置地以喷嘴条封闭，

-在相邻通道之间的各一个连接桥，该连接桥具有面向空腔的连接面。

根据本发明，所述连接面中的至少一些连接面构型为凸形。因此，根据本发明提出的解决方案不像以前的方案那样涉及喷嘴的几何形状，而是涉及空腔在通道入口处的几何构型。在传统的吹风箱中，连接面构造为平坦的面，空气流基本上垂直地作用到所述面上。发明人已经确定，连接面的凸形构造导致明显地提高效率。这是本发明的巨大优点。对于本领域技术人员而言，该效果是令人惊讶的，因为到目前为止，本领域技术人员基于伯努利定律认为，基本上仅能够通过优化喷嘴来提高空气流的压力，因为在这里出现绝对最高的流速。根据发明人的推测，由于传统的平坦连接面可能在通道入口处产生空气涡流，该空气涡流一定程度上引起局部负压，该局部负压抵抗通道中的气流并且由此减小了有效的出口压力。通过根据本发明的凸形连接面可以避免该效应。

施加预应力站通常是具有两个彼此对置的气体输送管路的设备，该设备可以配备有可更换的吹风箱。吹风箱用于加载玻璃板的表面，用于热施加预应力。吹风箱尤其用于将来自气体输送管路的空气流尽可能均匀地分布到玻璃板的表面上。

吹风箱是一种具有内部空腔的设备，该内部空腔具有大面积的开口。该空腔朝一个方向尤其全面地打开。空腔的开口被固定装置围绕，该固定装置适合并且设置为用于将吹风箱连接到气体输送管路上。固定装置通常构造为法兰状，即构造为总体上布置在一个平面内的平坦区段，尤其构造为环绕的法兰。气体输送管路通常具有同样全面地打开的连接箱，该连接箱的开口被配合的固定装置围绕。为了将吹风箱连接到气体输送管路上，气体输送管路的固定装置和吹风箱的法兰相互连接。气体输送管路的固定装置也可以构造为法兰并且例如可以通过螺钉、夹子或可翻转的锁定装置与吹风箱的法兰连接。气体输送管路的固定装置也可以构造为盒状的插入装置，吹风箱的法兰被插入到该插入装置中。然而，也可以考虑其它固定装置。如果将吹风箱连接到气体输送管路上，则来自气体输送管路的空气流可以通过开口被引导或者说流入到空腔中。在固定装置上连接有遮盖装置，该遮盖装置与空腔开口邻接地围绕该空腔。遮盖装置通常由例如由钢或铝制成板或板材构造。

除连接到吹风箱上的打开的连接箱外，气体输送管路包括管道系统，空气流通过所述管道系统被供应给该箱。管道系统通常配备有一个或多个(尤其串联的)、产生气流的风扇。优选地，管道系统例如能够借助滑动件或活门被封闭，使得可以在不关闭风扇本身的情况下中断到内部空腔中的气流。

根据本发明的吹风箱具有多个通道，这些通道通常与用于气体输送管路的开口对置地连接到空腔上。在运行中，气流被分配到通道中。因此在吹风箱内存在从空腔到多个通道中的过渡部，以便将来自空腔的气流分配到通道中。通道也可以称为喷嘴接片、喷嘴翅片或喷嘴肋。通道通常具有细长的、基本上矩形的横截面，其中，较长的维度基本上相应于空腔的宽度。较短的维度(宽度)通常位于0.5cm至7cm的范围内、尤其位于0.5cm至1.5cm的范围内。相邻通道间的间距，即通道之间的中间空间的宽度通常也位于0.5cm至7cm的范围内、尤其位于0.8cm至1.5cm的范围内。通常，通道彼此平行地布置。通道的数量通常为10至50。通道通常由板材构造并且被板材限界。

空腔优选构造为楔形或具有连接到通道上的楔形区域。邻接到通道上的空腔边界在此可以被描述为形成锐角的两个侧面。通道通常垂直于所述侧面的连接线延伸。因此，通道的长度不是恒定的，而是从中心向侧面增大，使得通道的连接到空腔上的进入开口是楔形的，而排出开口展开一个光滑的面。所有通道的排出开口通常构成共同的光滑面。如果使用弯曲的喷嘴条，如用于对弯曲的车辆玻璃板施加预应力的常见的弯曲喷嘴条，则所述的光滑面优选是弯曲的。通过空腔的所说明的楔形构型和通道的所说明的布置，气流特别有效地被分配到所述通道中并且引起在整个作用面上的非常均匀的气流。

每个通道在其与空腔对置的端部上以喷嘴条封闭，该喷嘴条例如与通道的板材或板拧紧或者被插入到固定轨中。喷嘴条具有多个贯穿引导部，这些贯穿引导部被称为喷嘴。通道的气流又被喷嘴条的喷嘴分配。喷嘴条优选具有唯一一行喷嘴开口，这些喷嘴开口基本上沿着一直线布置。然而，具有多行喷嘴或错开的喷嘴的喷嘴条也是已知的。喷嘴开口行优选在喷嘴条长度的至少80％上延伸。因此，气流从空腔出发首先被分配到通道中，并且从每个通道出发重新被分配到喷嘴中。通过这种吹风箱可以实现高的施加预应力效率，这就是为什么这种吹风箱尤其被用于对车辆玻璃板施加预应力。

因此，吹风箱将来自气体输送管路的管道系统的气流以较小的横截面通过通道和喷嘴分配到大的有效面积上。喷嘴开口是离散的气体流出部位，但所述气体流出部位大量存在并且均匀分布，使得表面的所有区域基本上同时且均匀地被冷却，使得玻璃板设有均匀的预应力。

喷嘴是穿过整个喷嘴条延伸的孔或贯穿引导部。喷嘴经由通道与空腔连接或连接到空腔上，使得气体可以从空腔流过喷嘴，以便对玻璃板的表面加载以气流。每个喷嘴具有进入开口(喷嘴入口)，气流通过该进入开口进入到喷嘴中；和对置的排出开口(喷嘴开口)，气流通过排出开口从喷嘴(和整个吹风箱)流出。喷嘴条的具有进入开口的表面面向吹风箱的通道和空腔，而具有喷嘴开口的表面背离吹风箱的通道和空腔，并且在按规定使用时面向玻璃板。通过喷嘴开口按规定对玻璃板的表面加载以空气流。喷嘴可以有利地具有衔接到进入开口并且朝排出开口的方向变细的区段，以便如例如在DE 3612720A1中所示的那样将空气有效地并且在流体技术上有利地引导到对应的喷嘴中。由此进一步改善根据本发明的吹风箱的流动效率。

为了对如尤其出现在车辆领域中那样的弯曲玻璃板施加预应力，使用喷嘴条，所述喷嘴条在其轮廓方面匹配玻璃板，以便在整个玻璃板表面上确保玻璃板和喷嘴之间基本上相同的小间距。喷嘴条、通道的连接到喷嘴条上的流出开口在此是弯曲的。在施加预应力站内使用两个具有互补的弯曲喷嘴条的吹风箱。一个吹风箱的流出开口的表面凸形地弯曲并且指向玻璃板的凹形表面，另一吹风箱的流出开口的表面凹形地弯曲并且指向玻璃板的凸形表面。

喷嘴条优选由铝或钢制成。这些材料易于加工并且在长期使用中引起有利的稳定性。然而，喷嘴条也可以由塑料制成，该塑料优选直至约250℃的温度都是稳定的。塑料必须具有对于使用目的所需的温度稳定性，流走的气体具有超过200℃的温度。合适的塑料例如是乙烯-丙烯共聚物(EPM)、聚酰亚胺或聚四氟乙烯(PTFE)。

喷嘴开口优选具有4mm至15mm、特别优选为5mm至10mm、非常特别优选为6mm至8mm，例如为6mm或8mm的直径。相邻喷嘴开口间的距离优选为10mm至50mm、特别优选为20mm至40mm，例如为30mm。以便实现良好的施加预应力结果。在这里，距离指的是喷嘴开口的各个中心点之间的距离。

喷嘴条的长度和宽度取决于吹风箱的构型。对于喷嘴条长度的典型值(沿着喷嘴行的延伸方向测量)为70cm至150cm，对于宽度/深度的典型值(垂直于喷嘴开口平面内的长度测量)为8mm至15mm、优选是10mm至12mm。

在彼此相邻的通道之间分别布置有连接桥。因此，通道被连接桥彼此分开。连接桥可以构造为板材或板或者也可以构造为实心或空心体。连接桥的面向空腔的表面在本发明的意义上被称为连接面。该连接面从一个通道的进入开口延伸到相邻通道的进入开口。因此，两个相邻通道之间的区域被连接面完全跨接。

根据本发明，连接面构造为凸形。因此，连接面不构造为基本上垂直于通道的延伸方向延伸的平坦面，如在传统的吹风箱中是这种情况。取而代之，连接面具有伸入到空腔中的凸形形状。这指的是，连接面具有中间区段，该中间区段比与通道相邻的边缘区段更进一步延伸到空腔中。

特别有利的是，吹风箱的所有连接面都具有凸形形状。然后，最大程度地实现提高效率的效果，并且在通道间实现均匀的压力分布。然而，原则上也可以考虑，这些连接面的仅一个子组具有凸形形状，而其余的连接面例如以传统方式构造为平坦面。由此也可以提高总效率。因此，虽然可能是，不同通道中的流动压力不同，但这在个别情况下完全可以是希望的。因此根据本发明，所述连接面中的至少一些、即整个连接面中的至少一个子组、子集或部分集构造为凸形就足够了。优选地，所述连接面中的多数(大部分)(即超过连接面中的50％)、特别优选至少连接面中的80％、非常特别优选所有连接面构造为凸形。

连接面的凸形形状的特点尤其在于，该凸形形状具有缝顶垂线(Scheitellinie)，该缝顶垂线理解为最大程度地伸入到空腔中的线。因此，缝顶垂线相对于通道进入开口的平面具有最大的(垂直)距离。在横截面中，缝顶垂线作为顶点出现，该顶点相对于穿过连接面在相邻通道的进入开口处的边缘点的直线具有最大的(垂直)距离。缝顶垂线优选是平行于通道的相邻侧棱边延伸的直线(在几何意义上的直线段)。

缝顶垂线最大程度地伸入到空腔中，并且连接面从缝顶垂线出发朝相邻通道的方向下降。因此，连接面具有两个侧边，这两个侧边布置在缝顶垂线两侧并且从缝顶垂线出发朝相邻通道的方向下降。这指的是，侧边的相对于通道进入开口平面的(垂直)距离随着与缝顶垂线的距离增大而变小。在横截面中观察，侧边到穿过连接面在相邻通道的进入开口处的边缘点的直线的(垂直)距离随着到顶点的距离增大而变小。因此，描述性术语“下降”是指在缝顶垂线向上指向时的布局。

在下降的侧边的每个点处可以确定一个角度，该角度由气体在空腔中的流动方向和连接面在该点处的切平面(在横截面中观察：切线)围成。在此，为了确定角度可以考虑从该点沿离开缝顶垂线指向的方向延伸的切线区段。所述角度在侧边的每个点处都大于90°。因为空腔的进入开口通常与通道对置，所以空腔中的流动方向相应于通道中的流动方向。仅在缝顶垂线上，空腔中的气体流动方向和连接面的切线之间的角度为90°。

在一个优选构型中，凸形连接面对称地构型，使得缝顶垂线在连接面的中心延伸并且所述缝顶垂线的与两个相邻通道的距离相同。换句话说，凸形连接面具有对称横截面。

在一个优选构型中，凸形连接面构造为凸形弯曲的。以便实现特别好的结果。然而，也可以考虑其它凸形形状：连接面例如可以具有三角形横截面或具有由一些平坦的子区段组成的其它横截面，只要该形状总体上是凸形的并且尤其具有缝顶垂线。

对称的、凸形弯曲的连接面例如可以具有圆弧形横截面、椭圆弧形横截面、抛物线形横截面或不同变型的卵形区段的横截面。圆弧或椭圆弧的中心角优选小于或等于180°，优选为90°至180°。如果圆弧或椭圆弧的中心角为180°，则得到半圆形或半椭圆形的横截面，这是特别优选的，因为完全避免了在通道进入开口处的可能形成气体涡流的棱边。

如果提及连接面的横截面，则在本发明的意义上始终是指截平面内的横截面，该截平面垂直于通道布置并且包含通道中的气体流动方向。

在一个特别有利的构型中，所有连接面具有相同形状。由此将气流特别均匀地分配到通道上。然而，原则上不必是这种情况，也可以存在不同构型的连接面。因此，前面所述的优选构型(凸形弯曲的连接面、对称的连接面、有形的横截面)分别涉及连接面中的一些、优选涉及连接面中的大多数、特别优选涉及所有连接面。

优选地，凸形连接面优选这样地构造，使得所述凸形连接面不是蘑菇状地在通道的进入开口上延伸并且部分地覆盖这些进入开口。

在本发明的一个构型中，空腔具有比全部通道及其中间空间更大的尺寸。通道连接到空腔的侧面上。全部通道进入开口和位于它们之间的连接桥限定了一个连接面。替代地，空腔可以具有一个区段，该区段具有比全部通道及其中间空间更大的尺寸，在该区段上衔接有楔形区段，该楔形区段又通到通道中。然后，楔形区域的面向长方体形区域的侧面限定了连接面。空腔或者说空腔区域则具有比连接面更大的长度和/或宽度，使得存在吹风箱遮盖装置的至少一个边缘区域，该区域不布置在通道之间并且与气流方向围成大于0°的角度，即与气体流动相反。空腔或者说空腔区域的所述侧面大于连接面，使得空腔或空腔区域的边缘区域被遮盖装置封闭，该遮盖装置具有面向空腔的表面，该表面直接与连接面相邻。边缘区域围绕连接面，即至少区段地围绕全部通道：该边缘区域可以环绕地围绕全部通道及其中间空间，或者也可以仅与全部通道的一部分相邻，例如沿着两个对置的侧棱边。换句话说，全部通道的边缘区域相邻地布置，使得连接面直接连接到边缘区域上。

边缘区域具有面向空腔的表面。在这种传统吹风箱中，所述边缘区域的表面构造为平坦面，该平坦面平坦地平行于平坦的连接面布置。这样的边缘区域也可以阻止气体可能由于形成涡流而有效地流入到通道中。在本发明的一个有利的扩展方案中，边缘区域相反地构造为从吹风箱的侧棱边朝通道的方向下降，使得空腔的深度沿气体流动方向从外向内，即从吹风箱的侧棱边出发直至通道变大。气体流动方向与在边缘区域上的切平面围成的角度在边缘区域的每个点处都大于0°且小于90°。所述表面例如可以构造为平坦的斜面或弯曲的下降的面，优选构造为凹形弯曲的下降的面。

此外，本发明还包括用于对玻璃板热施加预应力的设备，该设备包括根据本发明的第一吹风箱，该第一吹风箱通过其固定装置连接到第一气体输送管路上，并且所述设备包括根据本发明的第二吹风箱，该第二吹风箱通过其固定装置连接到第二气体输送管路上。第一吹风箱和第二吹风箱彼此对置地布置，使得它们各自的喷嘴条指向彼此。这些吹风箱彼此间隔开，使得可以在它们之间布置玻璃板。通常，第一吹风箱(上吹风箱)的喷嘴基本上向下指向，而第二吹风箱(下吹风箱)的喷嘴基本上向上指向。然后，玻璃板可以有利地在吹风箱之间水平放置地运动。喷嘴大致垂直于玻璃表面定向。

此外，所述设备还包括用于使玻璃板运动的器件，所述器件适用于使玻璃板运动到两个吹风箱之间的中间空间中并且又从所述中间空间运动出。为此，例如可以使用轨道系统、辊子系统或输送带系统。在一个优选构型中，用于使玻璃板运动的器件包括：框架形状，玻璃板在运送时支承在该框架形状上；和用于使框架形状运动的运送系统，例如轨道系统、辊子系统或输送带系统。框架形状具有环绕的框架状放置面，玻璃板的侧棱边放置在该放置面上，而玻璃板表面的主要部分不与放置面直接接触。

根据本发明的吹风箱的上述实施方式以相同方式适用于根据本发明的设备。

吹风箱的喷嘴开口的相对布置优选匹配待施加预应力的玻璃板的形状。在此，吹风箱的喷嘴开口展开一个凸形弯曲面，而对置的吹风箱的喷嘴开口展开一个凹形弯曲面。曲率的大小也取决于玻璃板形状。在施加预应力时，凸形吹风箱面向玻璃板的凹形表面，而凹形吹风箱面向凸形表面。因此，可以将喷嘴开口更靠近玻璃表面定位，这提高了施加预应力效率。因为玻璃板通常以向上指向的凹形表面被运送到施加预应力站，所以上吹风箱优选构型为凸形，而下吹风箱构型为凹形。

此外，所述设备优选还包括用于改变第一吹风箱和第二吹风箱之间的距离的器件。由此，所述吹风箱可以朝向彼此和远离彼此运动。两个吹风箱优选同时朝向彼此或远离彼此运动。通过可运动的吹风箱可以提高施加预应力效率。在玻璃板已经在所述吹风箱进一步间隔开的状态下移动到吹风箱之间之后，吹风箱相对彼此的距离和从而与玻璃板的距离减小，由此可以在玻璃表面上产生较强的气流。接下来，该距离又增大，并且玻璃板从吹风箱之间的中间空间运动出。

本发明也包括一种用于对玻璃板热施加预应力的组件，所述组件包括根据本发明的设备和布置在两个吹风箱之间的玻璃板。

此外，本发明还包括一种用于对玻璃板热施加预应力的方法，其中，

(a)具有两个主面和环绕的侧棱边的被加热的玻璃板面式地布置在根据本发明的设备的第一吹风箱和第二吹风箱之间，使得每个主面面向一个吹风箱，

(b)借助两个吹风箱对玻璃板的两个主面加载以气流，使得玻璃板被冷却，其中，在玻璃板内形成预应力，即应力轮廓。

根据本发明的吹风箱和根据本发明的设备的上述实施方式以相同方式适用于根据本发明的方法。

玻璃板优选在吹风箱之间的辊子、轨道或输送带上被运送。在一个有利的实施方式中，玻璃板在此布置在具有框架状放置面的形状(框架形状)上。

如果玻璃板定位在玻璃板之间，则吹风箱优选靠近该玻璃板。在施加预应力之后，在该玻璃板从吹风箱之间的中间空间运动出之前，该玻璃板优选又从玻璃板移走。

对玻璃板表面加载以气流，其方式是：气流被引入到每个吹风箱的内部空腔中、在那里被分配并且被引导通过喷嘴开口均匀地分布到玻璃板表面上。

用于冷却玻璃板的气体优选是空气。空气可以在施加预应力设备内主动地被冷却，用于提高施加预应力效率。然而，通常使用不通过主动措施专门调温的空气。

玻璃板表面(主面)优选在1秒至10秒、特别优选3秒至5秒的时间段内被加载以气流。

在一个优选实施方式中，待施加预应力的玻璃板如对于窗玻璃板而言常见的那样由钠钙玻璃构成。然而，玻璃板也可以包含其它玻璃种类如硼硅酸盐玻璃或石英玻璃或者由它们构成。玻璃板的厚度通常为1mm至10mm、优选为2mm至5mm。

玻璃板如对于车辆玻璃板而言常见的那样优选三维地弯曲。三维弯曲专业常用地理解为沿着两个(相互正交的)空间方向的弯曲，即沿着玻璃板的高度维度的弯曲和沿着玻璃板的宽度维度的弯曲。弯曲的、被施加预应力的玻璃板尤其在车辆领域中常见。因此，根据本发明的待施加预应力的玻璃板优选设置为车辆的、特别优选是机动车的并且尤其是乘用车或载重车的车窗玻璃板。所述玻璃板尤其设置为所谓的钢化安全玻璃(ESG)。

在一个有利的实施方式中，根据本发明的方法直接衔接到弯曲过程上，在该弯曲过程中，在初始状态下平坦的玻璃板被弯曲。在弯曲过程期间，玻璃板被加热到所谓的转变点(transition point)以上，该转变点给定这样的温度，在该温度以上，玻璃板的粘度允许塑性变形。在玻璃板明显被冷却之前，施加预应力过程衔接到弯曲过程上。因此，不必为了施加预应力而再次加热玻璃板本身。在施加预应力时，玻璃板的初始温度位于转变点和所谓的软化点(softening point)之间，玻璃从该软化点起在其自重作用下变形。这是必要的，以便能够形成所希望的应力轮廓。在施加预应力时，玻璃板的温度减小至转变点以下，其中，必须迅速超过转变点，以便实现激冷效果。

此外，本发明还包括借助根据本发明的方法被施加预应力的玻璃板的应用，使用在用于陆地交通、空中交通或水上交通的运载工具中，所述玻璃板优选作为轨道车辆或机动车中的车窗玻璃板，尤其是乘用车的后窗玻璃板、侧窗玻璃板或天窗玻璃板。玻璃板也可以用于家装，例如作为淋浴室门、冷冻柜门或冰箱门。