DE10257972B3 - Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von Kantendruckspannungen in Glasscheiben - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von Kantendruckspannungen in Glasscheiben Download PDF

Info

Publication number
DE10257972B3
DE10257972B3 DE2002157972 DE10257972A DE10257972B3 DE 10257972 B3 DE10257972 B3 DE 10257972B3 DE 2002157972 DE2002157972 DE 2002157972 DE 10257972 A DE10257972 A DE 10257972A DE 10257972 B3 DE10257972 B3 DE 10257972B3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
edge
glass panes
cooling
glass
bending
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE2002157972
Other languages
English (en)
Inventor
Michael Balduin
Michael Dr. Labrot
Herbert Radermacher
Günther SCHALL
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saint Gobain Sekurit Deutschland GmbH and Co KG
Saint Gobain Sekurit Deutschland GmbH
Original Assignee
Saint Gobain Sekurit Deutschland GmbH and Co KG
Saint Gobain Sekurit Deutschland GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saint Gobain Sekurit Deutschland GmbH and Co KG, Saint Gobain Sekurit Deutschland GmbH filed Critical Saint Gobain Sekurit Deutschland GmbH and Co KG
Priority to DE2002157972 priority Critical patent/DE10257972B3/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10257972B3 publication Critical patent/DE10257972B3/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B27/00Tempering or quenching glass products
    • C03B27/016Tempering or quenching glass products by absorbing heat radiated from the glass product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)

Abstract

Bei einem Verfahren zum Erzeugen von Randdruckspannungen von Glasscheiben im Verlauf einer Wärmebehandlung, wobei durch gezieltes Kühlen des Randes der Glasscheiben mithilfe eines Kühlmediums vor dem gänzlichen Abkühlen Druckspannungen in diesem Rand aufgebaut werden, wird erfindungsgemäß einer Kante der Glasscheibe, z. B. einer äußeren Umfangskante oder einer Umfangskante eines in die Glasscheibe eingeformten Loches, zum Entziehen von Wärme ein als Wärmesenke dienender Körper berührungslos angenähert. Das Verfahren lässt sich auf ebene und auf gebogene Glasscheiben anwenden, mit Vorzug auf solche, die nicht insgesamt thermisch vorgespannt werden sollen. DOLLAR A Es wird auch eine zum Durchführen des Verfahrens besonders geeignete Vorrichtung beschrieben.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erzeugen von Kantendruckspannungen in Glasscheiben während einer thermischen Behandlung, insbesondere während eines Biegevorgangs, bei dem die Glasscheiben in den Bereich ihrer Erweichungstemperatur, ggf. darüber hinaus erhitzt werden. Sie bezieht sich auch auf entsprechende Vorrichtungen.
  • Speziell bei nicht insgesamt vorgespannten Glasscheiben, die zu einem Scheibenverbund (Verbundsicherheitsglas) weiterverarbeitet werden sollen, will man entlang deren Kanten oder Rändern bleibende Randdruckspannungen erzeugen, damit diese Scheiben während ihrer Weiterverarbeitung und Montage sowie im Einbauzustand weniger anfällig gegen von ihrem Rand ausgehende Risse bzw. Brüche sind. Dieses sowohl für ebene als auch für gebogene Glasscheiben relevante Problem wurde bereits mannigfach abgehandelt, wie im Folgenden anhand einiger Beispiele erörtert wird.
  • So beschreibt EP-B1-322 284 ein Verfahren nebst Vorrichtung, mit dem/der insbesondere zur Weiterverarbeitung in Verbundglas vorgesehene Glasscheiben nach dem Erhitzen und Biegen durch Aufblasen von Gas, insbesondere von Luft, auf ihren Umfangsrand gezielt lokal durch Konvektion so gekühlt werden, dass sich ein umlaufender Rahmen von Druckspannungen bildet. Zum Lenken oder Leiten der kühlenden Gasströmung ist dort eine Schürze vorgesehen, welche den zentralen Flächenbereich der Glasscheiben überdeckt und abdeckt, so dass dieser langsamer als der Scheibenrand abgekühlt wird. Durch Verändern des Abstands zwischen der Glasscheibenfläche und dem scheibennahen Rand der Schürze lässt sich die Breite des gesondert gekühlten Rahmens und damit die Breite der Druckspannungszone beeinflussen. Bei diesem partiellen Vorspannen der Glasscheiben können sich jedoch in Kompensation der Druckspannungen problematische Zugspannungen in einem Glasflächenband einwärts vom Rand bilden, welche die Scheiben bei dort auftretenden Oberflächenverletzungen (Abrieb, Steinschlag) zerstörungsanfällig machen.
  • Dem letztgenannten Problem will EP-B1-683 724 abhelfen, indem innerhalb des Außenrandes einer gebogenen Glasscheibe ein Isolierring vorgesehen wird, der einen begrenzten rahmenförmigen Flächenbereich der Glasscheibe überdeckt und dessen allzu rasches Abkühlen beim insgesamten Kühlen der Glasscheibe verhindern soll. Während sich die erwünschten Druckspannungen am äußeren Scheibenrand einstellen, wird der Effektivwert der – unvermeidlichen – Zugspannungen verringert, indem ihr Maximum verringert und das Band ihrer Ausdehnung verbreitert wird.
  • EP-B1-351 739 beschreibt ein Verfahren zum paarweisen Schwerkraft-Biegen von Glasplatten für laminiertes Glas, bei dem die fertig gebogenen Glasscheiben im noch heißen Zustand vom heißen Biegeformring abgehoben werden, um eine verhältnismäßig raschere Abkühlung des Scheibenrandes zu erreichen, die ihrerseits die erwünschten Randdruckspannungen herbeiführt. Dieses Verfahren wird bei dünnen Glasscheiben angewendet, deren Seitenbereiche durch zusätzliches Pressbiegen in besonders enge Biegeradien geformt werden müssen, wobei ein Auskragen Lassen der Scheiben über den Umfang der Biegeformen (um ihren Rand nach dem Biegen schneller kühlen zu können) zu ungenauen Biegeverläufen bzw. Randwelligkeiten führen könnte und deshalb zwar diskutiert, aber als Lösung ausgeschlossen wird.
  • EP-B1-400 631 offenbart ebenfalls ein Verfahren zum Erzeugen von Randdruckspannungen in ebenen oder gebogenen Glasscheiben. Hier wird die Glasscheibe zunächst erhitzt, ggf. gebogen, und dann ihr Rand mit einem – ggf. ihrer gekrümmten Kontur angepassten – Kühlring in Kontakt gebracht, dessen Temperatur deutlich unter der Temperatur der Glasscheibe und der Umgebung liegt. Sodann überführt man die Glasscheibe in einen Kühlofen, dessen Temperatur wiederum nicht höher als die Temperatur des Kühlrings ist, um sie spannungsfrei abzukühlen. Schließlich wird die gesamte Glasscheibe auf Raumtemperatur abgekühlt, wobei an ihrem Rand die erwünschten Druckspannungen bestehen bleiben. Durch das Aufliegen des Scheibenrandes beim separaten Kühlen auf einer passenden Form werden unerwünschte Verformungen weitestgehend vermieden.
  • Ein ähnliches Verfahren ergibt sich aus EP-A1-838 438 , der zufolge erhitzte Glasscheiben mithilfe einer beheizten Formmembran gegen eine vollflächige starre Biegeform gepresst werden. Die mit dem Glas in Kontakt kommenden Formflächen sind in der üblichen Weise mit Geweben bedeckt, um den Wärmeübergang zu verbessern. Die Deckgewebe können hier im Randbereich der Glasscheiben eine erhöhte Wärmeleitfähigkeit haben, um die Kühlung des besagten Randbereichs zu verbessern.
  • W0-A1-98/39261 lehrt hingegen ein kontrolliertes Kühlen einer Teilfläche einer im Biegevorgang befindlichen, hoch erhitzten Glasscheibe mithilfe einer hohlen Box mit möglichst geringer Eigenmasse und geringer Wärmekapazität, die in unmittelbarer Nachbarschaft zu der besagten Glasscheibe angeordnet ist. Dieses Verfahren lässt sich auch auf paar weises Biegen von Glasscheiben anwenden, die zur Weiterverarbeitung in gebogenes Verbundglas vorgesehen sind. Es zielt jedoch nicht auf das Erzeugen besonderer Spannungen im Glas ab, sondern soll beim Schwerkraftbiegen auf einer Ringform ein übermäßiges Durchsacken des zentralen Flächenbereichs der Glasscheiben (beim paarweisen Biegen das Durchsacken der unten liegenden Glasscheibe) verhindern.
  • Besagte Box, die den normalen Wärmeübergang von den Heizelementen auf das Glas nicht behindern und nicht in Kontakt mit den Glasscheiben kommen soll, wird mit einer durchgeleiteten Kühlluftströmung herunter gekühlt, sobald die Glastemperatur oberhalb von etwa 550°C angelangt ist. Sie bildet dann eine Wärmesenke, welche der eng benachbarten Glasfläche Wärme entzieht. Folglich wird das Glas im Bereich der Box lokal weniger stark erhitzt als an den anderen, nicht von der Box überdeckten Flächen. Die Kühlluftströmung gelangt nicht in die die Glasscheibe aufnehmende Biegekammer, die Wärme wird vom Glas zur Wärmesenke praktisch ausschließlich durch Strahlung übertragen. Ein erhöhter Energieeinsatz in der Biegevorrichtung wird in Kauf genommen.
  • Im Zusammenhang mit dem flächigen thermischen Vorspannen von monolithischen Windschutzscheiben für Fahrzeuge wurde schließlich vorgeschlagen ( DE-AS-1 256 844 ), der hoch erhitzten Glasscheibe an definierten Stellen schon vor dem Vorspannen durch in deren Nähe gebrachte Kühlkörper mit hoher Wärmeaufnahmekapazität gezielt Wärme zu entziehen. Dadurch soll die Temperaturänderung an den betreffenden Stellen beim nachfolgenden Abschrecken bzw. schroffen Abkühlen der gesamten Glasscheibe weniger steil werden. Folglich stellt sich an diesen Stellen eine im Vergleich mit den restlichen Flächenanteilen verringerte Vorspannung ein. Man will damit erreichen, dass im Bruchfall größere zusammenhängende Glasstücke erhalten bleiben, die noch eine gewisse Durchsicht durch die zerstörte (Windschutz-)Scheibe ermöglichen. Das Erzeugen besonderer Randspannungen wird auch hier nicht angesprochen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ausgehend von der Lehre der EP-B1-322 284 ein weiteres Verfahren zum Erzeugen von erhöhten Randspannungen in thermisch behandelten Glasscheiben zu schaffen sowie eine insbesondere zum Durchführen des Verfahrens geeignete Vorrichtung zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Merkmale des Patentanspruchs 13 geben eine entsprechende Vorrichtung an. Die Merkmale der den unabhängigen Ansprüchen jeweils nachgeordneten Unteransprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen dieser Anspruchsgegenstände an.
  • Indem man einen als Wärmesenke dienenden Körper berührungslos einer Kante der erhitzten Glasscheibe annähert (oder auch die Glasscheibe an den Kühlkörper annähert), wird letzterem in an sich bekannter Weise durch Strahlung Wärme entzogen. Dies genügt, wie Versuche der Erfinder gezeigt haben, um bei der fertig abgekühlten Glasscheibe eine hinreichende und homogene Randspannungsverteilung an der gesondert gekühlten Kante aufzubauen. Unter Kante wird hier grundsätzlich der umlaufende äußere Randbereich einer Glasscheibe verstanden. Dessen ungeachtet ist auch eine spezielle Anwendung der Erfindung zum Einbringen von Druckspannungen in den Rand eines oder mehrerer in einer Glasscheibe vorgesehener Löcher möglich.
  • Dieser Effekt lässt sich grundsätzlich bei nicht oder bei nur geringfügig gebogenen Scheiben, die weniger erhitzt werden müssen, nutzen. Das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung können des weiteren bei jeglichem Biegeverfahren, sei es Schwerkraftbiegen, sei es Pressbiegen, auf Ringformen oder Vollformen eingesetzt werden, und zwar sowohl bei einzelnen als auch bei mehreren zugleich behandelten Glasscheiben.
  • Auch ist es denkbar, Verfahren und Vorrichtung nach der Erfindung bei Bedarf im Zusammenhang mit dem thermischen Vorspannen von Glasscheiben anwenden, gleich ob diese nun vollständig oder nur teilweise vorgespannt werden.
  • Der als Wärmesenke benutzte Körper kann an einer Biegeform, einer Auflage und/oder einer Transportvorrichtung für die erhitzte(n) Glasscheibe(n) befestigt werden, wobei dem Fachmann sämtliche Möglichkeiten einer sinnvollen Bauteilintegration offen stehen. Selbstverständlich könnte auch eine eigene Haltevorrichtung für den Kühlkörper vorgesehen werden, um den Kühlkörper bei Bedarf an die zu kühlende Kante der Glasscheibe anzunähern und wieder davon zu entfernen.
  • Der Effekt der Annäherung des als Wärmesenke genutzten Körpers an die gesondert gekühlte Kante der heißen Glasscheibe besteht darin, dass sowohl die Randdruckspannungen erhöht als auch die weiter von der Kante sich aufbauenden Zugspannungen erniedrigt werden.
  • Bei der Anwendung der Erfindung im Zusammenhang mit einem Biegeverfahren ist es möglich, mit dem Kühlen des Randes bereits in der letzten Phase des Formgebung zu beginnen. Das Verfahren lässt sich auch problemlos in einen Durchlaufprozess einfügen, in dem große Serien von gebogenen Glasscheiben in industriellem Maßstab hergestellt werden. Dabei wird kein zusätzlicher Raum benötigt, weil sich das Verfahren bzw. die zugehörige Vorrichtung in eine vorhandene Heiz- und/oder Biegevorrichtung integrieren läßt.
  • Der Gesamtprozess lässt sich optimieren und kann dadurch wirtschaftlicher werden im Sinne einer besseren Anlagennutzung.
  • Eine mögliche Integration des Verfahrens besteht darin, den Kühl-Körper an die Scheibe zusammen mit einer beweglichen Biegeform anzunähern, wobei letztere der Scheibe ihre endgültige Biegekontur gibt.
  • Vorzugsweise wird die Wirkung des Kühl-Körpers als Wärmesenke auf den Scheibenrand bzw. auf die gesondert zu kühlende Kante ausgerichtet, indem man ihn auf den von der Glasscheibe bzw. der Kante wegweisenden Seiten isoliert. Damit werden Wärmeverluste im Ofen auf ein unvermeidliches Maß reduziert. Die Temperatur des Kühl-Körpers wird je nach beabsichtigter Einwirkdauer mehr oder weniger weit unterhalb der Erweichungstemperatur des Glases liegen müssen.
  • Innerhalb des Kühlkörpers, insbesondere zwischen seiner Außenhaut und seinem ggf. mit Gas/vorzugsweise Luft oder Flüssigkeit/vorzugsweise Wasser gekühlten Innenraum treten erhebliche Wärmegradienten auf; dies ist bei der Bemessung der Einlauftemperatur des Kühlmediums zu berücksichtigen. Man kann beispielsweise Luft oder auch Wasser mit Raumtemperatur zuführen.
  • Zum Steuern der Kühlwirkung kann man den Strahlungsaustausch zwischen dem Kühlkörper und der Glasscheibenkante auch durch Isolierung auf den der Glasscheibe bzw. deren gesondert zu kühlenden Kante zugewandten Flächen des Kühlkörpers den erforderlichen Bedingungen anpassen. Man könnte z. B. dünne Strahlungsschirme aus Edelstahl und/oder eine größere Wandstärke und/oder ein anderes hitzefestes Material vorsehen.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile des Gegenstands der Erfindung gehen aus der Zeichnung eines Ausführungsbeispiels im Umfeld einer Biegevorrichtung und deren sich im folgenden anschließender eingehender Beschreibung hervor.
  • Die einzige Figur zeigt in stark vereinfachter und nicht maßstäblicher Darstellung eine Schnittansicht von der Anordnung eines Kühlkörpers, der eine Glasscheibe mit geringem Abstand rahmenförmig umgibt und somit deren gesamte Außenkante gesondert abkühlt.
  • Es ist jedoch nicht zwingend notwendig, in die gesamte umlaufende Außenkante einer Glasscheibe Randdruckspannungen einzubringen; sollte es in bestimmten Anwendungsfällen genügen, nur einen Teil der Außenkante gesondert zu kühlen, so wird man natürlich den Kühlkörper entsprechend gestalten, so dass er nur einem vorbestimmten Abschnitt der Glaskante angenähert wird.
  • Gleiches gilt für den schon weiter oben erwähnten Fall einer Loch-Umfangskante – dort kann man z. B. abweichend von der Darstellung einen kompakten Kühlkörper vorsehen, der mehr oder weniger genau das Loch ausfüllt, ohne mit dessen Rand in Berührung zu kommen.
  • In einer insgesamt mit 1 bezeichneten Glasbiegevorrichtung wirkt eine Ringform 2 mit einer unteren Form 4 zusammen. Auf letzterer liegt ein Paar 5 von Glasscheiben auf, die zwischen der unteren Form 4 und der Ringform 2 nach einer Vorbehandlung einem abschließenden Pressbiegevorgang unterzogen werden, bei dem sie ihre endgültige Biegekontur erhalten. Der äußere Umfangsrand 5R der Glasscheiben kragt geringfügig über den Außenumfang der unteren Form 4 aus.
  • Die erwähnte Vorbehandlung kann z. B. mithilfe von weiteren, hier nur angedeuteten Biegeringen 6 vorgenommen werden, von denen das Paar 5 von Glasscheiben schließlich auf die untere Form 4 übergeben wird. Die nach dem Ablegen der Glasscheiben auf der unteren Form erforderliche Relativbewegung zwischen der Ringform 2 und der unteren Form 4 kann durch gegenseitiges Annähern oder durch Bewegen der einen Form zur anderen hin ausgeführt werden. Dieses Biegeverfahren wird in WO-A1-02/064519 insgesamt beschrieben, weshalb hier nicht näher darauf eingegangen wird. Es bildet auch nur einen denkbaren Anwendungsfall der hier beschriebenen Erfindung.
  • Ein Kühl-Körper 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel der Ringform 2 fest zugeordnet, wie hier durch eine Konsole 3K angedeutet. Seine Gestalt ist möglichst exakt dem Verlauf der äußeren Kante der Glasscheiben angepasst. Für dieses Beispiel sei angenommen, dass diese beiden Elemente der Biegevorrichtung 1 gemeinsam beweglich sind und zeitgleich auf die Vollform 4 abgesenkt werden, sobald das Paar 5 von Glasscheiben darauf abgelegt wurde.
  • Der Kühl-Körper 3 wird mit geeigneten Mitteln auf eine deutlich geringere Temperatur als die der Glasscheiben gebracht. Dies kann schon vor der Annäherung geschehen, z. B. durch ständiges Fließenlassen eines Kühlmediums ungeachtet der Stellung des Kühl-Körpers oder -Rahmens 3. Wenn es der Gesamtprozess (Durchlaufzeiten, erforderliche Temperaturreduzierung des Glasrandes) zulässt, könnte man aber den Kühl-Körper 3 auch erst nach bzw. während dem Herstellen des Kontakts zwischen den Glasscheiben und der Ringform 2 abkühlen, den Wärmeentzug also verzögert einsetzen lassen.
  • Im Ergebnis wird der Rand der Glasscheiben praktisch zeitgleich mit der endgültigen Formgebung durch Entzug von Strahlungswärme gegenüber der Ofentemperatur und den Scheibenflächen zwangsweise heruntergekühlt, indem die Wärme vom Kühl-Körper 3 aufgenommen (wie durch ein Büschel von Pfeilen angedeutet ist, die vom Rand 5R der Glasscheiben in den Kühl-Körper 3 hinein zeigen) und abgeführt wird. Letzterer umfasst hier zwei getrennte umlaufende Kanäle oder Rohre 3.1 und 3.2, die von einem geeigneten Kühlmedium durchströmt werden. Dies kann ein Gas, z. B. Luft sein, man verwendet jedoch vorzugsweise kaltes Wasser, um die von den Glasscheibenrändern aufgenommene bzw. abgestrahlte Wärme abzuführen.
  • Die thermodynamischen Daten des Kühlrahmens bzw. des Kühlvorgangs, z. B. Material, Wärmekapazitäten und -leitfähigkeit, Querschnitte, Abstände, Massenströme, Temperatur des Kühlmediums, Einwirkdauer, sind in Versuchen zu ermitteln. Von den Erfindern unternommene Vergleichsversuche haben bestätigt, dass die Höhe und die Homogenität der erzielten Druckspannungen im Scheibenrand insbesondere von der zeitlichen Dauer der Kühlung und der Temperatur des Kühlrahmens abhängen.
  • Der Kühlrahmen wird in diesem Verfahren einer bis 670 °C heißen Umgebung ausgesetzt. Man wird ihn aus einem hitzebeständigen Metall herstellen, wobei vorzugsweise derselbe Werkstoff wie für die Biegeformen verwendet wird, nämlich Edelstahl.
  • Um die Wärmeabfuhr möglichst effektiv zu lenken und unnötige Wärme- und Energieverluste in der heißen Umgebung zu minimieren, sind die metallischen Rohre 3.1 und 3.2 des Kühl-Körpers 3 auf ihren von den Glasscheiben abgewandten Seiten mit einem geeigneten Dämmmaterial thermisch isoliert, so dass nur ihre freien Seiten Wärme aufnehmen und durch Wärmeleitung an das innen strömende Kühlmedium abgeben können. Man erkennt, dass auf diese Weise insbesondere an den Stirnkanten der Glasscheiben die stärkste Wärmeabfuhr möglich ist. Infolge der schlechten Wärmeleitung von Glas bleibt der Wärmeentzug auf die äußere Randzone beschränkt, so dass sich auch die gewünschten Randdruckspannungen zuverlässig am gewünschten Ort aufbauen.
  • Die hier gezeigten einfachen Rechteck-Querschnitte des Kühl-Rahmens können bei Bedarf natürlich durch andere, an den jeweiligen Anwendungsfall noch besser angepasste Querschnitte ersetzt werden, die ggf. eine noch bessere Anschmiegung des Kühl-Rahmens an den Glasrand 5R erlauben. Insbesondere könnten die beiden hier gezeigten getrennten Querschnitte zu einem gemeinsamen Kanal zusammengefasst werden. Andererseits wäre es auch denkbar, mit einer Mehrzahl von Hohlquerschnitten eine zeitlich und örtlich differenziert steuerbare Wärmesenke zu bilden, wenn der jeweilige Anwendungsfall das erfordern sollte. Man könnte auch im hier gezeigten Fall die beiden Kanäle zeitlich versetzt, ggf. auch mit unterschiedlichen Temperaturen kühlen, indem man die Strömung des Kühlmediums entsprechend steuert, ggf. auch einen sanfteren Übergang in die Kühl phase erreichen, indem nicht sofort mit der vollen Kühlleistung gearbeitet wird. Ggf. könnte man sogar für die getrennten Kanäle unterschiedliche Kühlmedien verwenden, z. B. einen Kanal mit einem gasförmigen und einen anderen mit flüssigem Kühlmedium speisen.
  • In noch einer Variante könnte man auch einen ggf. extern kühlbaren Kühl-Körper vorsehen, der allein durch sein Wärmespeichervermögen eine „passive" Wärmesenke bildet und vor jedem Einsatz mit geeigneten Mitteln auf seine Anfangstemperatur heruntergekühlt wird. Natürlich kann man auch einen Körper mit innerer Kühlung als „passive" Wärmesenke einsetzen, indem die Kühlströmung nur zum Herunterkühlen des Körpers nach einem Arbeitsgang verwendet und während der eigentlichen Strahlungs-Wärmeübertragung von der Glaskante auf den Körper abgeschaltet bleibt.

Claims (18)

  1. Verfahren zum Erzeugen von Randdruckspannungen in Glasscheiben (5) im Verlauf einer Wärmebehandlung, wobei durch gezieltes Kühlen einer Kante (5R) der Glasscheiben mithilfe eines Kühlmediums vor dem gänzlichen Abkühlen der Glasscheiben Druckspannungen in dieser Kante aufgebaut werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Kante (5R) der Glasscheiben (5) zum Entziehen von Wärme ein als Wärmesenke dienender Körper (3) berührungslos angenähert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem auf ihre Erweichungstemperatur erhitzte Glasscheiben (5) mit einer Biegeform (2, 4) in Kontakt sind, von deren Kontur ihre spätere gebogene Gestalt vorgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (3), insbesondere ein rahmenförmiger Körper, dem Außenrand (5R) der Glasscheiben (5) noch während deren Kontakt mit der Biegeform (2, 4) und/oder während des Biegevorgangs angenähert wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man den Körper insbesondere den Stirnkanten der Glasscheiben annähert, wobei deren gesamter Umfang oder einer oder mehrere Teilabschnitte gesondert gekühlt werden.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper einer Umfangskante eines in eine Glasscheibe eingeformten Lochs angenähert wird.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man den hohlen Körper (3, 3.1, 3.2) mithilfe eines ihn durchströmenden gasförmigen oder flüssigen Kühlmediums kühlt.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man den Körper mit einer vorgegebenen Anfangstemperatur an den Rand der Glasscheiben annähert und allein sein Wärmeaufnahme- und -speichervermögen als Wärmesenke nutzt.
  7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man die Flächenbereiche der Glasscheiben gegen den Wärmeentzug abschirmt.
  8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man die Bauteile einer Biegevorrichtung gegen den Wärmeentzug durch den Kühlkörper abschirmt.
  9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man die von den Glasscheiben abgewandten Seiten des Kühlkörpers mit einer Wärmeisolierung versieht.
  10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man den Körper an die Kante der Glasscheiben auf einen über die Länge der gesondert zu kühlenden Kante möglichst gleichmäßigen Abstand von wenigen Millimetern, insbesondere von zwischen 5 und 20 mm, vorzugsweise 8 bis 12 mm annähert.
  11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man den Kühlkörper (3) an mehrere aufeinanderliegende, insbesondere auf gleichzeitig einem Biegeverfahren unterzogene Glasscheiben zugleich annähert, die zum Herstellen von Verbundglasscheiben vorgesehen sind.
  12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeabfuhr in den Kühl-Körper (3) zeitlich und örtlich differenziert wird, indem dieser mit mehr als einem Strömungskanal (3.1, 3.2) für Kühlmedium ausgestattet und in diesen Strömungskanälen zeitlich versetzte Strömungen des Kühlmediums erzeugt werden.
  13. Vorrichtung mit Mitteln zum gezielten Kühlen des Randes erhitzter Glasscheiben zum Erzeugen von Randspannungen, insbesondere zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen eine Wärmesenke in einer heißen Umgebung bildenden, dem Verlauf einer Kante (5R) der Glasscheiben angepassten Körper (3) sowie durch Mittel (3K) zum Einstellen eines vorgegebenen Abstands ohne Berührung zwischen dem Rahmen und der Kante (5R) der Glasscheiben.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13 mit mindestens einer Biegeform zum Biegen der auf ihre Erweichungstemperatur erhitzten Glasscheiben, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühl-Rahmen (3) einer Biegeform in fester Lagebeziehung zugeordnet ist.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegeform eine bewegliche Ringform (2) ist, deren Umfangsverlauf dem Verlauf des Randes (5R) der auf ihn aufgelegten oder von ihm gepressten Glasscheiben ent spricht, und dass der Umfangsverlauf des rahmenförmigen Kühl-Körpers (3) dem der Ringform (2) eng angepasst ist.
  16. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühl-Körper (3) auf seinen vom Rand (5R) der Glasscheiben abgewandten Flächen mit einer Wärmeisolierung (3.3) versehen ist.
  17. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühl-Körper (3) aus mindestens einem Hohlquerschnitt (3.1, 3.2) besteht, der einen Kanal für ein durchströmendes gasförmiges oder flüssiges Kühlmedium bildet.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühl-Körper (3) mindestens zwei unterschiedliche Kanäle (3.1, 3.2) umfasst, die unabhängig voneinander mit einem Kühlmedium kühlbar sind.
DE2002157972 2002-12-12 2002-12-12 Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von Kantendruckspannungen in Glasscheiben Expired - Fee Related DE10257972B3 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2002157972 DE10257972B3 (de) 2002-12-12 2002-12-12 Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von Kantendruckspannungen in Glasscheiben

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2002157972 DE10257972B3 (de) 2002-12-12 2002-12-12 Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von Kantendruckspannungen in Glasscheiben

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10257972B3 true DE10257972B3 (de) 2004-06-17

Family

ID=32319056

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2002157972 Expired - Fee Related DE10257972B3 (de) 2002-12-12 2002-12-12 Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von Kantendruckspannungen in Glasscheiben

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10257972B3 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006110145A1 (en) * 2005-04-11 2006-10-19 Ppg Industries Ohio, Inc. Method of and apparatus for strengthening edges of one or more glass sheets
US7302813B2 (en) * 2001-02-06 2007-12-04 Saint-Gobain Glass France Method and device for bending glass panes in pairs
US7459199B2 (en) 2004-01-29 2008-12-02 Ppg Industries Ohio, Inc. Method of and apparatus for strengthening edges of one or more glass sheets
DE102008021072A1 (de) 2008-04-26 2009-10-29 Saint-Gobain Sekurit Deutschland Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Messen von Kanten- oder Randspannungen in Glasscheiben
WO2015031148A1 (en) * 2013-08-26 2015-03-05 Corning Incorporated Methods for localized annealing of chemically strengthened glass

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1256844B (de) * 1961-12-26 1967-12-21 Glaces De Boussois Verfahren fuer abgestufte Haertung von Glasblaettern
EP0322284B1 (de) * 1987-12-22 1992-02-19 Saint-Gobain Vitrage International Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen von gebogenen Glasscheiben
EP0400631B1 (de) * 1989-05-31 1994-03-09 Central Glass Company, Limited Verfahren zur Wärmebehandlung von Glasscheiben zum Härten der Randbereiche
EP0351739B1 (de) * 1988-07-18 1994-12-14 Asahi Glass Company Ltd. Verfahren und Vorrichtung zum Biegen von Glasscheiben für laminiertes Glas
EP0838438A1 (de) * 1996-10-23 1998-04-29 Donnelly Corporation Verfahren und Vorrichtung zum Biegen einer Glasscheibe
WO1998039261A1 (en) * 1997-03-04 1998-09-11 Glassrobots Oy Method and apparatus for controlling bending of a glass in a glass bending oven
EP0683724B1 (de) * 1993-02-09 1999-11-03 Glasstech, Inc. Einrichtung und verfahren zur regelung der spannung in glasplatten
WO2002064519A1 (fr) * 2001-02-06 2002-08-22 Saint-Gobain Glass France Procede et dispositif pour cintrer des vitres par paires

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1256844B (de) * 1961-12-26 1967-12-21 Glaces De Boussois Verfahren fuer abgestufte Haertung von Glasblaettern
EP0322284B1 (de) * 1987-12-22 1992-02-19 Saint-Gobain Vitrage International Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen von gebogenen Glasscheiben
EP0351739B1 (de) * 1988-07-18 1994-12-14 Asahi Glass Company Ltd. Verfahren und Vorrichtung zum Biegen von Glasscheiben für laminiertes Glas
EP0400631B1 (de) * 1989-05-31 1994-03-09 Central Glass Company, Limited Verfahren zur Wärmebehandlung von Glasscheiben zum Härten der Randbereiche
DE69007170T2 (de) * 1989-05-31 1994-06-16 Central Glass Co Ltd Verfahren zur Wärmebehandlung von Glasscheiben zum Härten der Randbereiche.
EP0683724B1 (de) * 1993-02-09 1999-11-03 Glasstech, Inc. Einrichtung und verfahren zur regelung der spannung in glasplatten
EP0838438A1 (de) * 1996-10-23 1998-04-29 Donnelly Corporation Verfahren und Vorrichtung zum Biegen einer Glasscheibe
WO1998039261A1 (en) * 1997-03-04 1998-09-11 Glassrobots Oy Method and apparatus for controlling bending of a glass in a glass bending oven
WO2002064519A1 (fr) * 2001-02-06 2002-08-22 Saint-Gobain Glass France Procede et dispositif pour cintrer des vitres par paires

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7302813B2 (en) * 2001-02-06 2007-12-04 Saint-Gobain Glass France Method and device for bending glass panes in pairs
US7459199B2 (en) 2004-01-29 2008-12-02 Ppg Industries Ohio, Inc. Method of and apparatus for strengthening edges of one or more glass sheets
WO2006110145A1 (en) * 2005-04-11 2006-10-19 Ppg Industries Ohio, Inc. Method of and apparatus for strengthening edges of one or more glass sheets
DE102008021072A1 (de) 2008-04-26 2009-10-29 Saint-Gobain Sekurit Deutschland Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Messen von Kanten- oder Randspannungen in Glasscheiben
DE102008021072B4 (de) * 2008-04-26 2010-04-08 Saint-Gobain Sekurit Deutschland Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Messen von Kanten- oder Randspannungen in Glasscheiben
WO2015031148A1 (en) * 2013-08-26 2015-03-05 Corning Incorporated Methods for localized annealing of chemically strengthened glass

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3037186B1 (de) Verfahren zur herstellung eines warmumform- und pressgehärteten stahlbauteils mit scharf berandetem übergangsbereich
EP2497840B2 (de) Ofensystem zum partiellen Erwärmen von Stahlblechteilen
EP2730665B1 (de) Warmformlinie sowie Verfahren zur Herstellung eines warmumgeformten und pressgehärteten Kraftfahrzeugbauteils
DE602006000999T2 (de) Glasbiegungs- und glaskühlungsverfahren und vorrichtung mit zwei trägerzügen
EP2366805B1 (de) Verfahren zur Herstellung von pressgehärteten Formbauteilen
EP2324938A1 (de) Verfahren und Warmumformanlage zur Herstellung eines gehärteten, warm umgeformten Werkstücks
EP3160667B1 (de) Verfahren und umformwerkzeug zum warmumformen sowie entsprechendes werkstück
EP1715066A1 (de) Vorrichtung zum Umformen und Presshärten von Metallblechen, mit integrierten Heizelementen
DE102009060388A1 (de) Mehrstufiges direktes Formhärten
WO2014091014A1 (de) Warmumformvorrichtung
EP3420111B1 (de) Verfahren zur gezielten bauteilzonenindividuellen wärmebehandlung
EP0942792B1 (de) Vorrichtung zur abkühlung von strangpressprofilen
DE10257972B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von Kantendruckspannungen in Glasscheiben
EP1377528B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum umformen von gläsern und/oder glaskeramiken
DE1596496A1 (de) Vorrichtung zum Biegen von Glasscheiben
EP2840153B1 (de) Temperierstation mit Induktorerwärmung
EP3655367A1 (de) Blaskasten zum thermischen vorspannen von glasscheiben
DE102004008595B4 (de) Verfahren zum Herstellen von umgeformten Glaskeramikteilen und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens
DE3640892C2 (de)
DE19603974B4 (de) Verfahren zum Verformen von Körpern und Materialbahnen
DE2230401C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Gestalt von geformten, erhitzten Glasscheiben während des Kühlens
WO2011157266A2 (de) Temperiertes werkzeug
DE102015215184B4 (de) Werkzeug zur Wärmebehandlung von hinterschnittenen Bauteilen
DE102020207115B3 (de) Verfahren und Prozessanordnung zur Herstellung eines warmumgeformten und pressgehärteten Stahlblechbauteils
DE102017127657B3 (de) Werkzeug für eine Vorrichtung zum wärmegestützten Umformen, insbesondere Warmumformen und/oder Presshärten sowie Vorrichtung und Verfahren zum wärmegestützten Umformen, insbesondere Warmumformen und/oder Presshärten mit wenigstens einem solchen Werkzeug

Legal Events

Date Code Title Description
8100 Publication of the examined application without publication of unexamined application
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20110701