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Vorrichtung zur Herstellung von mehrwandigen Verglasungseinheiten
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von mehrwandigen Verglasungseinheiten, die aus zwei Glasscheiben bestehen, welche ihren Rändern entlang im Abstand voneinander verschweisst sind.
Der Hauptzweck der Erfindung besteht darin, das Erhitzen der Randteile der Scheiben auf bestimmte Bereiche, die unter Bildung der gewünschten Querwand verformt werden, einzuschränken, um eine Verglasungseinheit mit im wesentlichen ebenen Seitenflächen und einer gleichmässig ausgebildeten halbkreisförmigen Querwand zu erhalten. Obgleich es bekannt war, dass bei Ausbildung der Querwand hauptsächlich die Randbereiche erhitzt werden sollen, war es nicht bekannt, dass, wenn die Erhitzung nicht auf einen sehr kleinen Bereich derselben gerichtet wird, das überhitzen der benachbarten Bereiche in Richtung zu der Scheibenmitte ein Verziehen oder ein Durchbiegen der
Scheiben bedingt.
Gemäss der Erfindung wird von einer Vorrichtung zur Herstellung von mehrwandigen
Verglasungseinheiten ausgegangen, die aus die zwei Glasscheiben voneinander in Abstand haltenden und auf einem vorbestimmten Arbeitsweg durch eine Heizkammer führenden Einrichtungen, in der nächst diesem Arbeitsweg und an beiden Seiten des Arbeitsweges Richteinrichtungen für Brenner angeordnet sind, um Brennerflammen in Richtung zum Arbeitsweg und von der Plattenmitte weg schräg auf die Randbereiche der in Abstand gehaltenen Glasscheiben zu richten, sowie aus entlang diesem Arbeitsweg angeordneten Einrichtungen, z. B. Walzen, besteht, mit denen die erhitzten Randteile in Schmelzkontakt miteinander gebracht werden.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung dieser Art ist dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Richteinrichtungen der Brenner, die, wie an sich bekannt, neben Glasscheibenbereichen, welche mit Bezug auf die Scheibenrandteile einwärts gelegen sind, angeordnet sind, die Heizflammen von der Scheibenmitte weg schräg auf die Randteile der Glasscheiben richten.
Die Erfindung soll an Hand der Zeichnungen näher erläutert werden. Fig. l ist eine perspektivische Ansicht einer mehrwandigen Verglasungseinheit der in Rede stehenden Art, Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie 2-2 der Fig, 1, Fig, 3 ein Teil eines Längsschnittes durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung zur Herstellung von mehrwandigen Verglasungseinheiten, Fig. 4 ein Teil eines Grundrisses der Vorrichtung nach Fig. 3, Fig. 5 ein Grundriss einer der Schweissstationen der Vorrichtung, Fig. 6 eine Ansicht längs der Linien 6-6 in Fig. 5 und Fig. 7 eine Schnittansicht nach der Linie 7-7 der Fig. 5, die das Erhitzen eines Paares von Glasscheiben gemäss dem Verfahren der Erfindung zeigt.
In Fig. 1 und 2 wird eine mehrwandige Verglasungseinheit --20-- gezeigt, die aus zwei voneinander in Abstand gehaltenen Glasscheiben--21 und 22-besteht, deren Randteile miteinander unter Bildung der Querwände-23-verschweisst sind, welche einen abgeschlossenen Raum-24-begrenzen.
Zu Erläuterungszwecken wird die Erfindung in den Zeichnungen an Hand einer Ausführungsform einer im allgemeinen mit --25-- bezeichneten Vorrichtung zur Herstellung einer mehrwandigen Verglasungseinheit --20-- gezeigt, Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich, enthält die Vorrichtung - eine Heizkammer oder einen Ofen --26-- und Halteeinrichtungen --27-- für die Glasscheiben--21 und 22--, die im Ofen miteinander verschweisst werden sollen. Innerhalb des Ofens --26-- befindet sich eine Mehrzahl von in Abstand gehaltenen Schweissstationen-A, B-,
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durch welche die Galsscheiben --21,22-- geführt und in welchen deren Randteile miteinander verschweisst werden.
Bei der Herstellung von mehrwandigen Verglasungseinheiten gemäss dem vorliegenden Verfahren werden die zwei Glasscheiben zwecks Ausbildung einer Querwand durch eine Schweissstation--A-- gebracht und dann gedreht, um die Randteile der andern Scheibenseite in die richtige Stellung zum Verschweissen in der Schweissstation --B-- zu bringen. In Fig. 3 sind Scheiben--21 und 22-gezeigt, deren oberer und linker Rand verschweisst ist, wobei deren unterer Rand als nächster verschweisst werden soll.
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auf einem Schienenaufbau, in Fig.4 mit --31-- bezeichnet, bewegbar ausserhalb des Ofens angeordnet ist.
Auf dem Wagen --30-- sind ein Paar Vakuumpressbalken-32, 33--, je einer für jede Glasscheibe, befestigt, welche die Glasscheiben in mit Bezug aufeinander im wesentlichen vertikalem parallelem Abstand halten, während die Scheiben durch den Ofen bewegt und deren Randbereiche miteinander verschweisst werden.
Der Fressbalken --32-- ist mittels eines Tragbalkens --34-- auf der Stange --28-- befestigt, wogegen der Pressbalken --33-- von einer Hohlstrebe-35-- getragen wird, die auf dem Wagen --30-- mit Hilfe eines Trägers-36-fixiert ist. Die Hohlstrebe --35-- kann während des Arbeitsweges des Wagens --30-- zwischen den Schweissstationen gedreht werden, wodurch die Glasscheiben allmählich verstellt werden können, so dass ein nachfolgendes Paar in Abstand gehaltener Randbereiche in die Stellung gebracht werden kann, in der es verschweisst wird.
Die einander gegenüberliegenden Flächen der Pressbalken-32, 33- sind mit in geeigneter Form ausgebildeten Aussparungen --37-- versehen, durch welche Luft unter vermindertem Druck oder ein Vakuum auf die Glasscheiben aufgebracht werden kann, um sie gegen die Pressbalken zu drücken. Rillen --38-- sind in den Flächen der Pressbalken gebildet, um die Aussparungen--37--mit Ausnehmungen --39-- zu verbinden, welche entweder die Verbindung mit einer geeigneten Vakuumquelle durch ein Rohr--40--oder durch die Hohlstrebe--35--herstellen.
Der Ofen-26- (Fig. 3 und 4) besteht aus einer unteren Wand--45--, Seitenwänden - -46, 47-- und einer oberen Wand--48-- ; die Seitenwand--47--ist mit einem horizontal angeordneten Schlitz--49--versehen, durch welchen sich die von dem aussen angeordneten Wagen --30-- ausgehenden Stäbe oder Streben --29 und 35--erstrecken. Die Wände des Ofens sind alle aus Schamotteziegeln oder einem andern feuerfesten Material gebildet. Die untere Wand--45--wird
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gehalten werden. Der Ofen wird in geeigneter Weise erhitzt, z. B. mittels elektrischen Widerstandsfäden --42--, die längs der Innenflächen der Seitenwände--46, 47--, wie in Fig. 2 gezeigt, angeordnet sind, oder mittels Gasbrenner beliebiger bekannter Art.
Bei jeder der Schweissstationen-A und B-sind Schweisseinrichtungen vorgesehen, die aus einer Brenneranordnung--55--, einem Gerät zur Bildung und Formung der Ränder und einer Brenneranordnung--57--, die zum Polieren dient, bestehen, wobei alle diese Vorrichtungen bzw.
Anordnungen auf einem Rahmen --58-- befestigt sind, der sich durch die untere Wand--45--des Ofens --26-- nach oben erstreckt (Fig. 3 und 5).
Kurz gesagt besteht jede Anordnung--55--, die zum Erhitzen der Randbereiche der Scheiben auf die gewünschte Schmelztemperatur des Glases dient, aus einem Paar einander gegenüber angeordneter Brennerköpfe--59--, die auf dem Rahmen--28--an beiden Seiten des Arbeitsweges in Abstand voneinander so befestigt sind, dass sie die Durchführung der Glasscheiben durch sie ermöglichen. Jeder der Brennerköpfe--59--enthält einen Basisteil--60--mit an diesem
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getragen, die in einer im wesentlichen horizontalen Reihe dem Arbeitsweg entlang angeordnet sind.
Die Düsen --62-- richten die Flammen in Richtung zu dem Arbeitsweg, um einen Teil der untersten Randteile der Scheiben zu treffen, während diese bei dem Brenner vorbeigeführt werden, wobei die Temperatur dieser Ränder allmählich auf den Erweichungspunkt des Glases gebracht wird.
Unmittelbar nachdem die erweichten Randbereiche der Scheiben bei der Anordnung--55-- vorbeigeführt sind, werden sie mit einem Gerät--56--in Kontakt gebracht, das die Randteile
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Enden paralleler, im wesentlichen vertikaler Wellen --64-- befestigt sind, welche an den entgegengesetzten Enden des Arbeitsweges drehbar gelagert sind. Die obere Seite jeder der Walzen
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kommt die Formfläche mit den untersten Randbereichen der Scheiben in Berührung und formt, wie in
Fig. 2 gezeigt, diese Randbereiche zu der halbkreisförmigen Querwand und presst zu gleicher Zeit die
Ränder in Schmelzkontakt miteinander.
Die Wellen-64--, welche die Walzen --63-- tragen, sind so gekuppelt, vgl.-66--, dass sie sich mit der gleichen Geschwindigkeit, jedoch in entgegengesetzten Richtungen drehen ; sie werden von einem Motor --67-- angetrieben, der über ein Geschwindigkeitsreduktionssystem-68-- betätigt wird, das an einem Fortsatz einer der Wellen gekuppelt ist, die nach unten durch die untere
Ofenwand verläuft. Die Rotationsgeschwindigkeit der Walzen --63-- ist der Bewegungsgeschwindig- keit der Scheiben längs deren Arbeitswege proportional, damit eine relative Bewegung zwischen den
Scheibenrändern und der Bildungsoberfläche vermieden wird.
Bei der letzten Stufe des Verschweissungsverfahrens gelangt die gebildete Wand, nachdem sie die Walzen-63-verlässt, über die Polierbrenneranordnung-57--, wo Flammen nach oben auf die
Querwand gerichtet werden. Wie in Fig. 5 gezeigt, weist die Anordnung --57-- Reihen von in bestimmten Winkeln angeordneten Brennerdüsen --69-- an beiden Seiten des Arbeitsweges auf, von wo Flammen in einem Winkel auf die Aussenfläche der Querwand gerichtet werden ; von einer zwischen diesen Reihen angeordneten Reihe von im wesentlichen vertikal angeordneten Brennerdüsen--70-- werden Flammen nach aufwärts auf die an ihnen vorbeigeführte Querwand gerichtet.
Diese Anordnung dient zum Feuerpolieren der Wand, wodurch Unregelmässigkeiten der Oberflächen ausgeglättet und entfernt werden und gleichzeitig die Festigkeit dieser Querwand verbessert wird.
Bei einem idealen Aufbau der vollständigen Verglasungseinheit--20--, wie sie in Fig. l gezeigt ist, hat eine solche Einheit im wesentlichen ebene Seitenwände, die in eine im wesentlichen halbkreisförmige Querwand ausmünden. Eine solche Einheit wird im Querschnitt von Querwand zu
Querwand eine einheitliche Dicke aufweisen. Um diesen Aufbau zu erreichen, müssen die Randbereiche der Glasscheibe, welche die Querwand der Einheit bilden sollen, hinreichend erhitzt werden, um das
Glas zu erweichen, so dass sie in die gewünschte Form gebracht werden können.
Sollten jedoch einwärts von den Rändern der Glasscheibe gelegene, an die Querwand der vollständigen Einheit angrenzende
Scheibenteile gleichfalls auf den Erweichungspunkt des Glases erhitzt werden, ist es leicht möglich, dass durch die von dem zur Verformung der Ränder benutzten Gerät ausgeübten Drücke Teile der Scheiben einwärts von der Querwand deformiert werden. Eine solche Deformation führt gewöhnlich zu einer
Ausbuchtung in den Seiten der Einheit neben der Querwand und bedingt, dass die Einheit nicht die erwünschte gleichmässige Dicke an ihren Rändern hat.
Glas hat, wie auch eine grosse Anzahl anderer Materialien, die Eigenschaft, sich beim Erhitzen auszudehen ; daher neigen bei der Herstellung von Verglasungseinheiten in der beschriebenen Weise die erhitzten Bereiche der Scheiben dazu, während des Verschweissvorganges sich der Länge nach auszudehnen. Diese Tendenz wird durch das durch Erwärmung erweichte Glas leicht aufgehoben und stellt daher mit Bezug auf die Scheibenränder, welche die Querwand schliesslich auszubilden haben, kein besonderes Problem dar. In jenen Bereichen, die nicht auf den Erweichungspunkt des Glases erhitzt werden, die jedoch hinreichend erhitzt werden, um eine Ausdehnung zu bewirken, ist eine solche Ausdehnung mit einer Vergrösserung der Dimensionen der Scheibe verbunden.
Wenn die Ausdehnungsmöglichkeit der Scheibe in diesem Bereich behindert ist, verbiegt sich die Scheibe oder bildet zwecks Dimensionsausgleich Ausbuchtungen. Bei dem beschriebenen Vorgang tritt eine solche Behinderung ein, wenn die zwei vertikal angeordneten Querwände gebildet sind und die untersten Ränder der Scheiben verschweisst werden. Da die entgegengesetzten Enden der Scheiben miteinander verbunden sind, bewirkt jedes Ausdehnen der Ränder, dass die Scheiben nach aussen voneinander weg oder nach innen zueinander gebogen werden, so dass die fertige Einheit nicht die gewünschte gleichmässige Dicke haben wird.
Um diese Nachteile zu vermeiden und eine Einheit mit durchwegs gleicher Dicke zu erhalten, wird gemäss der Erfindung die Einwirkung der zum Verschweissen verwendeten Brenner --55-- auf beschränkte Bereiche eingeengt, nämlich auf jene Teile, welche die Querwand der vollständigen Einheit auszubilden haben. Allgemein gesagt, wird dies erreicht durch Verwendung einer verbesserten Brenneranordnung --55-- mit Düsen oder Spitzen-62-, welche die Flammen nur auf die gewünschten beschränkten Bereiche richten und von den Innenteilen der Glasscheiben fernhalten.
Dies wird ermöglicht, indem die Brennerdüsen mit Bezug auf die Randbereiche der Scheiben einwärts
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angeordnet und die Düsen so ausgerichtet sind, dass deren Flammen nach aussen auf die gewünschten
Randbereiche gerichtet und von den Innenteilen der Scheiben weggerichtet werden.
Wie in Fig. 7 gezeigt, sind die Brennerdüsen --62-- oberhalb der untersten Ränder der Glasscheiben angeordnet und auf diese nach unten gerichtet, so dass die von ihnen ausgehenden
Flammen auf einen verhältnismässig engen Teil der Scheibenränder auftreffen und sich unterhalb der
Scheiben ausbreiten.
Um die Brennerdüsen --62-- in die gewünschte Winkelstellung zu den dem Arbeitsweg entlanggeführten Scheiben zu bringen, erstrecken sich die Basisteile-60-der Brenneranordnung - nach oben über die untersten Ränder der Glasscheiben hinaus, wobei deren nach innen gerichtete Seiten einen Wandteil--71-aufweisen, der nach aufwärts und nach innen zu dem Arbeitsweg hingeneigt ist. Wie aus Fig. 7 ersichtlich, sind diese Wandteile --71-- ober den unteren Rändern der Scheiben, wobei deren Aussenflächen nach unten zu den Scheibenrändern und mit Bezug auf den Arbeitsweg nach innen gerichtet sind.
Die Brennerdüsen --62-- werden von mit Gewinden versehenen Öffnungen --72-- des Wandteiles --71-- aufgenommen und erstrecken sich nach aussen. Jede der öffnungen --72-- steht über einen Durchlass-73-mit einer Verteilerleitung --74-- in Verbindung, die längsseitig durch jeden Basisteil nahe der Reihe der Brennerdüsen verläuft und über Vorratsrohre--75-mit einer Quelle von brennbarem Gas (nicht gezeigt) verbunden ist.
Um ein Überhitzen der Brennerdüsen --62-- zu verhindern, wird ein Kühlmittel, z. B. Wasser, durch die Leitungen-76-, die in den Basisteilen gebildet sind, zirkulieren gelassen. Wie gezeigt, gelangt das Kühlmittel in die Leitungen --76-- zu einem der Basisteile durch ein Rohr-77--, zirkuliert durch die Leitung--76--, die um den Basisteil herum verläuft, und gelangt in ein Querrohr - -78--, welches das Kühlmittel quer zum Arbeitsweg in eine ähnliche, in dem andern Basisteil
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Es ist offensichtlich, dass es mit einer erfindungsgemässen Brenneranordnung möglich ist, die Hitze auf den Rändern der Scheiben zu lokalisieren und hiedurch ein überhitzen der weiter nach innen gelegenen Teile der Scheibe zu vermeiden. Zusätzlich wird bei einer derartigen Anordnung die Hitze von den Pressbalken, welche die Scheiben tragen, weggerichtet, wodurch gewährleistet wird, dass diese Pressbalken nicht überhitzt werden, wobei sie sich verziehen oder beschädigt werden könnten.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Herstellung von mehrwandigen Verglasungseinheiten, bestehend aus die zwei Glasscheiben voneinander in Abstand haltenden und auf einem vorbestimmten Arbeitsweg durch eine Heizkammer führenden Einrichtungen, in der nächst diesem Arbeitsweg und an beiden Seiten des Arbeitsweges Richteinrichtungen für Brenner angeordnet sind, um Brennerflammen in Richtung zum Arbeitsweg und von der Plattenmitte weg schräg auf die Randbereiche der in Abstand gehaltenen Glasscheiben zu richten, sowie aus entlang diesem Arbeitsweg angeordneten Einrichtungen, wie z. B.
Walzen, mit denen die erhitzten Randteile in Schmelzkontakt miteinander gebracht werden,
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sich bekannt, neben Glasscheibenbereichen, welche mit Bezug auf die Scheibenrandteile einwärts gelegen sind, angeordnet sind, die Heizflammen von der Scheibenmitte weg schräg auf die Randteile der Glasscheiben richten.
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