CZ282350B6 - Pec pro zakřivování skleněných plošných útvarů a použití této pece - Google Patents

Abstract

Zakřivovací pec obsahující nejméně jednu ohřívací stanici, jejíž stěny jsou obloženy topnými odpory, přičemž řada horních topných odporů uložených na nosičích, zavěšených z klenby pece je rozmístěna do jednoho nebo více axiálních pásem (7, 8, 9, 10, 11, 12), v nichž jsou odpory orientovány rovnoběžně s osou (5) pece a dále obsahuje jedno nebo více příčných pásem (13), v nichž jsou topné odpory orientovány kolmo k ose (5) pece, přičemž topný výkon příčného pásma (13) je regulován nezávisle na topných výkonech přiřazených k ostatním pásmům. Dále obsahuje zakřivovací formu (6) pro zakřivování zborcením, dovolující zejména výrobu skleněných plošných útvarů (4) zakřivených do tvaru písmene S, která je uložena na vozíku, posuvném po kolejích rovnoběžných s osou (5) pece.ŕ

Description

Pec pro ohýbání skleněných plošných dílů

Oblast techniky

Vynález se týká ohýbání skleněných plošných dílů zborcením (samotížným prohnutím) na ohýbacím rámu. Týká se konkrétněji zařízení dovolujícího přesné řízení podmínek ohřevu skleněných plošných dílů za účelem úplného zvládnutí hlavních i sekundárních zakřivení, která mají být udělena skleněnému plošnému dílu. Vynález se zaměřuje zejména na výrobu vrstvených skel určených pro automobilová vozidla.

Stav techniky

Pro ohýbání dvojic skleněných plošných dílů za účelem vytváření vrstvených skel je obvyklé ukládat dva skleněné plošné díly na ohýbací rám, nazývaný také skelet, a nechat postupovat tento rám plynule krok za krokem řadou ohřívacích stanic, na nichž rám pobývá více nebo méně dlouho. V elektrických pecích je každá z těchto stanic obložena elektrickými odpory, tvořenými například trubicemi ze žárovzdomé keramické hmoty, okolo nichž jsou navinuty elektrické dráty. Tyto trubky, obkládající půdu pece a klenbu pece, jsou uloženy rovnoběžně s osou pece, zatímco skleněné plošné díly se zavádějí kolmo na tuto osu, takže je velmi snadné přehřát postranní okraje skla, jimž se obvykle má udělit výraznější zakřivení, než jaké se uděluje střední části skla. Kromě toho podporuje taková orientace optickou kvalitu v tom smyslu, že eventuelní optické vady, vytvořené ohřevem, který není přísně rovnoměrný, ale uskutečňuje se v řadě pásů odpovídajících odporovým trubicím, jsou umístěny v podstatě svisle po osazení zasklení do vozidla a vůbec nepřekážejí viditelnosti řidiče.

Takové postupy se dobře hodí pro zhotovování tak zvaných cylindrických skel, které mají pouze jeden poloměr křivosti ve vodorovné rovině. Vývoj tvarů aut však vede k poptávce po sklech, která vykazují dvojí zakřivení, tj. sekundární zakřivení ve směru v podstatě kolmém na směr hlavního zakřivení, což dovoluje například zajistit kontinuitu mezi střechou vozidla a jeho předním sklem. Toto sekundární zakřivení se dá získat tím obtížněji, čím je ohyb výraznější, a tedy čím je poloměr zakřivení menší nebo když je umístěno do blízkosti okraje skla. V tomto případě je zapotřebí přehřívat tabuli skla v těchto oblastech velkého zakřivení a vzniká tak riziko zvýraznění zakřivení ve střední části skla, které získává sférickou povahu. Jestliže je popřípadě možné takových skel dosáhnout při použití postupů podle známého stavu techniky, zejména dalším dělením elektrických odporů koncových oblastí zařízení, je prakticky vyloučena možnost dosáhnout skel ve tvaru písmene S, tj. takových, které kromě jejich hlavního zakřivení vykazují dva poloměry sekundárního zakřivení v opačných směrech. Taková zasklení ve tvaru písmene S se hodí pro výrobu vozidel, jejichž přední sklo se dotýká povrchu kapoty a střechy.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky jsou podle vynálezu dosaženy pecí pro ohýbání skleněných plošných dílů, zejména zborcením na ohýbacím rámu, obsahující nejméně jednu ohřívací stanici, jejíž stěny jsou obloženy odpory, jejíž podstatou je, že ke klenbě ohřívací stanice je přiřazeno seskupení trubicových odporů, rozmístěných v jednom nebo více prvních pásech, v nichž jsou trubicové odpory orientovány rovnoběžně s podélnou osou pece a jednom nebo více druhých pásmech, v nichž jsou trubicové odpory orientovány kolmo na podélnou osu pece, přičemž trubicové odpory každého z jednotlivých prvních pásem a druhých pásem jsou opatřeny v jejich napájecích obvodech nezávislým regulačním prostředkem výkonu.

Vynález umožňuje odstranit výše uvedené nevýhody vytvořením zařízení, které dovoluje lépe zvládnout ohýbání s dvojím zakřivením, zejména když poloměr zakřivení není konstantní po celé své délce nebo šířce skla, nebo se dokonce obrací. S takovým uspořádáním trubicových odporů je možné získat různá rozdělení ohřevu, obzvláště dobře přizpůsobená teplotnímu profilu, který se má udělit skleněnému plošnému dílu, a to s velmi přesným polohovým umístěním. Teplotní profil se dá dobře seřizovat podle potřeby.

Podle výhodného provedení vynálezu jsou druhá pásma uložena ve skupině pásem vystředěné na ose pece a leží proti oblasti odpovídající střední části plošných skleněných dílů.

Trubicové odpory jsou podle výhodného provedení vynálezu tvořeny trubicemi z žárovzdomé keramické hmoty, okolo nichž jsou navinuty elektrovodivé dráty. Trubicové odpory mohou být rovněž vytvořeny jako duté trubice z křemičitého materiálu, obklopující topná vlákna, malé topné prvky, s výhodou čtvercové, schopné být sestavovány do šachovnice nebo jakýkoli ekvivalentní prostředek známý odborníkovi v oboru, přičemž jediný podstatný bod je, že tyto prvky musí vykazovat vyhraněný podélný směr, takže tyto prostředky nebo skupiny prostředků jsou analogické odporovým trubicím z hlediska vyhřívaných povrchů.

Trubicové odpory uvedeného nejméně jednoho druhého pásma jsou podle dalšího znaku vynálezu umístěny s mezilehlými mezerami menšími než 150 mm a s výhodou menšími než 100 mm. Druhá pásma jsou uložena v počtu nejméně dvou a s výhodou tří vedle sebe.

Podle výhodného provedení vynálezu jsou první pásma v počtu nejméně čtyř a s výhodou šesti uložena vedle sebe ve směru rovnoběžném s podélnou osou pece a souměrně vzhledem k uvedené ose pece ve dvou pásech rovnoběžných s podélnou osou pece a jsou umístěna proti oblastem odpovídajícím dvěma postranním částem plošného skleněného dílu.

Každé první pásmo a/nebo druhé pásmo je s výhodou tvořeno sestavou nejméně dvou trubicových odporů, nesených společným nosičem. Uvedené nosiče jsou s výhodou výškově seříditelné pro seřizování vzdálenosti mezi trubicovým odporem a plošným skleněným dílem mezi 100 mm a 300 mm.

Podle dalšího znaku vynálezu je vedle nejméně jedné ohřívací stanice uložena nejméně jedna pomocná ohřívací stanice, na níž jsou všechny trubicové odpory její horní části orientovány rovnoběžně s podélnou osou pece. Pomocné ohřívací stanice jsou uloženy ve směru pracovního postupu pece před ohřívacími stanicemi pece.

Pec podle vynálezu se hodí zejména k vytváření skel se dvojím zakřivením, tj. majících sekundární zakřivení v rovině kolmé na rovinu hlavního zakřivení. Spojí-li se sní eventuelně ohýbací skelet tvořený rámem otevřeným ve svém středu, ale obsahujícím plnou konvexní část, pec podle vynálezu dovoluje rovněž vytvářet sekundární zakřivení ve tvaru písmene S a s inflexními body umístěnými mimo střed.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popise na příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých znázorňuje obr. 1 půdorysné schéma sekce pece podle vynálezu, obr. 2 podrobnost nosiče pro podporování trubicových odporů a jeho výškového rektifikačního ústrojí, obr. 3 příklad ohřevové tabulky (obr. 3b) vedoucí ke sklu majícímu mimostředné sekundární zakřivení (obr. 3a) a obr. 4 schematický perspektivní pohled na tvarovací skelet s plnou částí obzvláště uzpůsobenou pro získání dílů ve tvaru písmene S.

-2CZ 282350 B6

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 je schematický pohled shora na pec speciálně uzpůsobenou pro získání ohýbaných skleněných plošných dílů po dvojicích za účelem jejich sestavování dohromady pomocí fólie z plastické hmoty, a to například pro výrobu předních skel automobilu. Pec, která je zde schematicky znázorněná obsahuje pouze jednu ohřívací sekci (jednobuňková pec), ale je samozřejmé, že je možné spojit dvě totožné sekce nebo sekce typu pomocných ohřevů pro zvýšení kapacity zařízení.

Pec je tvořena ohřívací stanicí 1 opatřenou dveřmi 2, spojujícími ji s chladicím prostorem 3. V této ohřívací stanici 1 se ukládají skleněné plošné díly 4, vyznačené čerchovanými čarami a před tím ořezané a opracované, na ohýbací formu 6, tvořenou například rámem otevřeným ve svém středu, jehož profil odpovídá profilu, který se má udělit skleněným plošným dílům. Tato ohýbací forma 6 je nesena vozíkem, který se posouvá po kolejích rovnoběžných s podélnou osou 5 a zde neznázoměných. Když jsou skleněné plošné díly dostatečně teplé, deformují se účinkem vlastní tíže a postupně přejímají profil tvarovací formy.

Ohřívací prvky buňky jsou tvořeny žárovzdomými keramickými odporovými trubicemi, například z oxidu křemičitého nebo z hlinitokřemičitanů, okolo nichž jsou ovinuty kovové dráty. Tyto odpory tvoří obklad dna pece, kde jsou umístěny rovnoběžně s podélnou osou 5 pece. Pro dno pece je možno použít například trubek okolo 1 metru dlouhých a uložených fixně, přičemž jejich konce nepřečnívají ven z pece. S výhodou jsou odpory dna pece rozmístěny po pásmech například v počtu šesti, přičemž každé pásmo je napájeno elektrickým proudem nezávisle na jiných pásmech. Stěny pece rovnoběžné s podélnou osou 5 jsou s výhodou rovněž opatřeny fixně uloženými odporovými trubkami. Všechna tato uspořádání jsou v oboru dobře známa a nepotřebují obzvláštní komentáře.

Vynález navrhuje uspořádání trubicových odporů, které obkládají klenbu a kterými je rozptylováno okolo 75 % celkového topného výkonu pece. Pec, zde schematicky vytvářená, obsahuje šest postranních topných prvních pásem 7 až 12, tvořených odporovými trubicemi 14 uloženými na nosičích zavěšených z klenby, uspořádanými rovnoběžně s podélnou osou 5 pece ve dvou postranních pásech Bl, B2, v důsledku čehož jsou považována za axiální topná pásma. Dvě první pásma symetricky uložená vzhledem k ose pece (například pásmo 7 a pásmo 12) vyzařují v zásadě totožné elektrické výkony, ale jsou opatřeny samostatnými napájecími elektrickými prostředky. Je tomu tak stejně pro ohřevová pásma na stejné straně pece, přičemž každé ze šesti pásem může být výkonově regulováno od 0 do 100 %.

Ohřívací stanice obsahuje rovněž centrální pás B3 druhých pásem 13 A, 13B, 13C, umístěný proti centrální části skleněných plošných dílů. Tento centrální pás B3 obsahuje ve zde znázorněném případě 3 x 18 trubicových odporů 14, uložených příčně a vymezujících sestavu tří podélných druhých pásem 13A,13B a 13C, rovněž napájených nezávisle. Trubicové odpory 14 jsou v jednotlivých druhých pásmech 13A, 13B a 13C umístěny s mezilehlými mezerami D. Druhá pásma 13A. 13B a 13C jsou uspořádána v centrálním pás B3 ve skupině G pásem vystředěných na podélné ose 5 pece.

Pod pojmem první pásmo nebo druhé pásmo se zde rozumí soubor příslušných trubicových odporů 14 (axiálních nebo podélných pro první pásmo a příčných pro druhé pásmo) stejné orientace, které jsou nezávisle napájeny a ovládány. Zatímco v daném příkladě provedení má pec šest prvních pásem 6-12 a tři druhá pásma 13A, 13B, 13C, bylo by alternativně možné, v jednodušším uspořádání pece, spojením trubic do souvislých řad a společným ovládáním vytvořit jediné první pásmo s trubicovými odpory rozdělenými do postranních pásů Bl_, B2 a jediné druhé pásmo s trubicovými odpory umístěnými s mezerami D v centrálním pásu B3.

Všechny odporové trubice přidružené ke klenbě pece jsou uloženy na nosičích zavěšených na klenbě regulovatelným způsobem, takže je možné podle libosti obměňovat geometrický profil

-3CZ 282350 B6 ohřevu a lépe ho přizpůsobovat rozměrům zpracovávaných skleněných plošných dílů a typu zakřivení, které jim má být uděleno. V případě zde schematicky znázorněném se například získá vytápění diferencované po postranních částech skleněných plošných dílů, které dovoluje je ohýbat podle odlišného poloměru zakřivení, než u druhých částí, a to bez vyvolávání nedostatečného zakřivení v těchto ostatních částech v důsledku zvýšení doby pobytu ohýbací buňce.

Na obr. 2 je schematicky znázorněno regulační ústrojí výšky polohy trubicových odporů, kde je patrné, že trubicové odpory 14, s výhodou duté trubice z hlinitokřemičitanů, jsou uloženy po dvou na jejich konci na nosičích 15. Elektrické dráty ovinuté okolo trubic trubicových odporů 14 jsou připojeny k elektrickému napájení přes izolované nátrubky 16 procházející klenbou 17, upevněnými příchytkami 18 k závěsu 19 nesoucímu rovněž nosiče 15. Na horním konci závěsu 19 je našroubována příchytka 20, na níž je napojen řetěz 21 zapadající do zubů na ozubeném kole 22. Pro spouštění oblouku stačí tedy otáčet kolem 22, například o třetinu otáčky a zablokovat ho, jakmile jsou trubicové odpory 14 na místě. Otáčení kol 22 může být ovládáno manuálně nebo s výhodou automatickým ústrojím ovládaným od kontrolního panelu pece. Tímto způsobem je možné snadno měnit vzdálenost mezi skleněným plošným útvarem a trubicovými odpory, přičemž řetěz je uzpůsoben pro rozsah spouštění například 200 nebo 250 mm. V případě velmi velkých zakřivení je rovněž možné ovládat spouštění trubicových odporů trubic během procesu ohýbání.

Význam vynálezu vyplývá například z prohlídky výsledků na obr. 3. Problém zde ilustrovaný je problém vytvoření tělesa vykazujícího mimostředné zakřivení vzhledem k výšce předního skla, v souladu s křivkou z obr. 3a, kde jsou vyznačeny hodnoty dvojího zakřivení v milimetrech vzhledem k velikosti výšky předního skla v centimetrech, nebo jinak řečeno hodnota průhybu ve druhotném směru zakřivení, jak to ukazuje skica zasklení znázorněného rovněž na tomto obr. 3a. Toto zasklení bylo získáno v peci podle vynálezu obsahující ohýbací stanici s3 x 18 elektrickými trubicovými odpory 14 druhých pásem 13A, 13B a 13C proti střední části skleněného plošného dílu 23, jehož poloha v peci je znázorněna, a s 6 x 7 axiálními elektrickými trubicovými odpory 14 proti postranním částem.

Všechny přívody tepla pocházejí z odporů horní části. V prvním časovém úseku (480 sekund) se předehřívá skleněný plošný díl až na teplotu blízkou teplotě deformace skla, přičemž se všechna pásma regulují totožným způsobem (provozní teplota 400 °C). Ve druhém časovém úseku (360 sekund) se zcela mění hodnoty provozních teplot podle ohřevové tabulky znázorněné na obr. 3b. Velmi velký počet odporů, které jsou k dispozici, a jejich uspořádání v podstatě rovnoběžně s oblastmi největšího zakřivení, dovoluje velmi jemnou regulaci teplotního profilu skleněných plošných dílů, což vede s velkou přesností k získání požadovaného zakřivení.

Je rovněž možné získat zakřivení ve tvaru písmene S, tj. skleněných dílů obsahujících nejméně jeden inflexní bod v jejich výšce. V tomto případě je zapotřebí vytvořit velmi výrazný rozdíl teploty mezi body povrchu skleněného plošného dílů, které si však jsou velmi blízké (hrb totiž musí být přehřátý, aniž by byla stejně přehřátá část skla bezprostředně pod ním, která musí být například relativně přímá a nikoliv velmi zahloubená). Tomuto zahloubení se předejde, použije-li se ohýbací skelet tvořený kovovým rámem 24, kloubově uloženým okolo dvou os 25 a 26 tak, aby se skleněný plošný díl nechal spočívat na souvislém skeletu od začátku tvarování, přičemž postranní části 27 a 28 jsou během procesu zdvíhány. Rám 24 je vyztužen ztužujícími prvky 29, které nikdy nepřicházejí do styku se skleněným plošným útvarem. Podle vynálezu obsahuje rám rovněž plnou část 30, která dovoluje získat požadované konvexní zakřivení. S výhodou je část skleněného plošného dílu, opírající se o tuto plnou část 30 rámu 24, podstatně zahřívána odporovými pásmy ležícími na straně a nikoliv proti skleněnému plošnému dílu, takže jeho střední část není přehřívána vyzařováním.

Claims (12)

1. Pec pro ohýbání skleněných plošných dílů, zejména zborcením na ohýbacím rámu, obsahující nejméně jednu ohřívací stanici, jejíž stěny jsou obloženy odpory, vyznačená tím, že ke klenbě ohřívací stanice (1) je přiřazeno seskupení, trubicových odporů (14), rozmístěných v jednom nebo více prvních pásmech (7, 8, 9, 10, 11, 12), v nichž jsou trubicové odpory (14) orientovány rovnoběžně s podélnou osou (5) pece (1) a jednom nebo více druhých pásmech (13A, 13B, 13C), v nichž jsou trubicové odpory (14) orientovány kolmo na podélnou osu (5) pece (1), přičemž trubicové odpory (14) každého z jednotlivých prvních pásem (7, 8, 9, 10, 11, 12) a druhých pásem (13A, 13B, 13C) jsou opatřeny v jejich napájecích obvodech nezávislým regulačním prostředkem výkonu.

2. Pec podle nároku 1, vyznačená tím, že druhá pásma (13A, 13B, 13C) jsou uložena ve skupině (G) pásem vystředěné na podélné ose (5) pece (1) a leží proti oblasti odpovídající střední části plošných skleněných dílů (4).

3. Pec podle nároků 1 nebo 2, vyznačená tím, že trubicové odpory (14) jsou tvořeny trubicemi z žárovzdomé keramické hmoty, okolo nichž jsou navinuty elektrovodivé dráty.

4. Pec podle nároků laž3, vyznačená tím, že trubicové odpory (14) uvedeného nejméně jednoho druhého pásma (13A, 13B, 13C) jsou umístěny s mezilehlými mezerami (D) menšími než 150 mm a s výhodou menšími než 100 mm.

5. Pec podle kteréhokoli z nároků 2 až 4, vyznačená tím, že druhá pásma (13A, 13B, 13C)jsou uložena v počtu nejméně dvou a vedle sebe.

6. Pec podle nároku 5, vyznačená t í m , že druhá pásma (13A, 13B, 13C) jsou tři.

7. Pec podle kteréhokoli z nároků 2 až 6, vyznačená tím, že první pásma (7, 8, 9, 10, 11, 12) jsou v počtu nejméně čtyř uložena vedle sebe ve směru rovnoběžném s podélnou osou (5) pece (1) a souměrně vzhledem k podélné ose (5) pece (1) ve dvou pásech (Bl, B2) rovnoběžných s podélnou osou (5) pece ajsou umístěna proti oblastem odpovídajícím dvěma postranním částem plošného skleněného dílu (4).

8. Pec podle nároku 7, vyznačená t í m , že prvních pásem (7, 8, 9, 10, 11, 12) je šest.

9. Pec podle kteréhokoli z nároků laž8, vyznačená tím, že každé první pásmo (7, 8, 9, 10, 11, 12) a/nebo druhé pásmo (13A, 13B, 13C) je tvořeno sestavou nejméně dvou trubicových odporů (14), nesených společným nosičem (15).

10. Pec podle nároku 9, vyznačená tím, že uvedené nosiče (15) jsou výškově seříditelné pro seřizování vzdálenosti mezi trubicovým odporem (14) a plošným skleněným dílem (4) mezi 100 mm a 300 mm.

11. Pec podle kteréhokoli z nároků lažlO, vyznačená tím, že vedle nejméně jedné ohřívací stanice (1) je uložena nejméně jedna pomocná ohřívací stanice, na níž jsou všechny trubicové odpory její horní části orientovány rovnoběžně s podélnou osou (5) pece.

12. Pec podle nároku 11, vyznačené tím, že pomocné ohřívací stanice jsou uloženy ve směru pracovního postupu pece před ohřívacími stanicemi (1) pece.