-
Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Schwerkraftbiegeofen für Glasscheiben
mit mehreren Heizgruppen im deckelförmigen Ofenoberteil und im
wannenförmigen
Ofenunterteil und mit einer Wärmeisolation
an der Innenseite der Ofenwände.
Außerdem
betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Schwerkraftbiegen von Glasscheiben,
unter Anwendung eines derartigen Ofens.
-
Aus
der
EP 0 317 409 B1 ist
eine Vorrichtung zum thermischen Biegen von Glasscheiben durch Schwerkraft
bekannt, die einen Ofen mit mindestens einer Vorwärm- und
einer Biegestation verwendet. Ein beweglicher und das Glas tragender
Aufbau transportiert die Scheiben im Ofen von einer Station zur
anderen. An die Biegestation können
sich eine Blasstation, und eine oder mehrere Kühlstationen anschließen. Die
Erwärmung
der Glasscheibe erfolgt durch Widerstandsheizelemente, die an den
Innenwänden
des Ofens angeordnet sind und deren Temperatur konstant gehalten
wird. Die Wärmekapazität der Ofenwände wird
auf einen Wert unterhalb der Wärmekapazität des beweglichen
Aufbaus und der Glasscheibe begrenzt. In der Kühlstation wird das Glas auf
eine Temperatur gebracht, mit der es weiter gehandhabt werden kann.
Durch den erforderlichen Transport der Glasscheiben zwischen den
einzelnen Stationen besteht die Gefahr der Beschädigung aufgrund von Erschütterungen,
die auch zu unerwünschten
Materialspannungen führen
können.
Außerdem
ist die hitzbeständige
Konstruktion des Transportsystems aufwendig, teuer und fehleranfällig.
-
Die
DE 690 20 481 T2 zeigt
eine Vorrichtung zum Biegen und Tempern von Glasplatten mit einem Ofen
zum Erwärmen
der Glasplatte und Fördermitteln
im Ofen zum Bewegen der Glasplatte durch den Ofen. Die Fördermittel
besitzen Längsreihen
von Ofen-Minirollen zum Tragen der Glasplatte, deren Position geändert werden
kann, um die Kontur einer gewünschten
Biegung zu erreichen. Zum Kühlen wird
die Glasplatte direkt mit Luft beblasen. Dies führt insbesondere bei großflächigen Scheiben
zu Materialspannungen, die ein schnelles Zerbrechen zur Folge haben
können.
-
Die
in der WO 01/23310 A1 beschriebene Vorrichtung zum Biegen von Glasscheiben
verwendet einen Wärmeofen
ausgestattet mit einer ersten Gruppe von Heizelementen an der Ofeninnenwandfläche und
einer zweiten, unabhängig
von der Ofeninnenwandfläche
befestigte Gruppe von Heizelementen. Der Abstand der Heizelemente
der zweiten Gruppe zur Glasscheibe kann für jedes Heizelement einzeln
variiert werden. Durch wahlweises Nutzen der Heizelemente der zweiten
Gruppe kann die Glasscheibe lokal erwärmt werden, wobei eine vordefinierte
Temperaturverteilung in der Glasscheibe erreicht werden kann. Die
Glasscheibe befindet sich auf einer Biegeform, welche durch den
Ofen transportiert wird. Die Einstellung der einzelnen Heizelemente
ist aber technologisch aufwendig und insbesondere bei wechselnden
Biegeaufgaben nachteilig. Dem Biegen schließt sich ein langsames aber
damit auch sehr zeitaufwendiges Abkühlen der Glasscheibe im Kühlbereich
an.
-
Die
EP 1 241 143 A2 beschreibt
einen Temperofen, der sowohl am Boden als auch im oberen Ofenbereich
mit Heizelementen sowie Elementen zur Wärmekonvektion ausgestattet
ist. Die Glasscheiben werden über
Rollen durch den Ofen transportiert, woraus ungewünschte mechanische
Belastungen für das
Glas resultieren. Die in Längsrichtung
angeordneten Wärmekonvektionselemente
verursachen verschiedene Wärmekonvektionszonen,
die relativ zueinander geändert
werden können.
Zur Erwärmung der
Glasscheibe erfolgt ein direktes Beblasen der Glasscheibe mit Konvektionsluft
von oben und unten. Die dabei ausgebildeten Strömungen bedingen aber insbesondere
bei großen
Glasscheiben eine ungleichmäßige Erwärmung, die
ebenso wie die relativ ungleichmäßige Strömung beim
Abkühlvorgang
zu erheblichen Materialspannungen führen kann.
-
Um
das Springen einer Glasscheibe, welche gerade im Abkühlprozess
sehr bruchempfindlich ist, zu vermeiden, müssen Aufwärm- und Kühlprozess sehr gleichmäßig verlaufen.
Aus dem zuvor zitierten Stand der Technik ist es zwar bekannt, Schwerkraftbiegeöfen in mehrere
Zonen zum Vorwärmen,
Biegen und Abkühlen
aufzuteilen. Das Glasgut wird über ein
Transportmittel durch diese Zonen geleitet. In den Übergangsbereichen
zwischen den einzelnen Zonen kommt es aber unwillkürlich zu
Temperaturschwankungen. Insbesondere bei der Verarbeitung verhältnismäßig großer Glasscheiben
entstehen Probleme beim Passieren dieser Zonenübergänge, da sich bestimmte Glasscheibenbereiche
noch in der Biegezone befinden, während andere Glasscheibenbereiche bereits
gekühlt
werden. Die ungleichmäßige Temperaturverteilung
in der Glasscheibe führt
zu ungewollten Materialspannungen und damit häufig zum Glasbruch.
-
Zur
Erreichung technologisch erwünschter geringer
Abkühlzeiten,
realisieren herkömmliche Schwerkraftbiegeöfen die
Abkühlung
der erhitzten Glasscheiben durch direktes Beblasen der Glasscheiben
mit kühler
Luft. Insbesondere bei großen Glasscheiben
ist es problematisch auf diesem Wege eine gleichmäßige Abkühlung zu
erreichen. Die hierbei zwangsläufig
auftretenden Temperaturschwankungen führen wiederum zu schädlichen Materialspannungen,
die in der Zerstörung
der Glasscheibe münden
können.
-
Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, einen Schwerkraftbiegeofen
für Glas
zur Verfügung
zu stellen, bei dem eine schnelle Abkühlung nicht durch direktes
Beblasen der Glasscheiben mit Kühlluft
realisiert werden muss und der insbesondere bei großen Glasscheibenmaßen eine schonende
und gleichmäßige Abkühlung unter
Beibehaltung bzw. Unterschreitung bisheriger Abkühlzeiten ermöglicht.
Außerdem
soll auch ein in einem solchen Schwerkraftbiegeofen durchführbares
Verfahren zum Schwerkraftbiegen von Glasscheiben bereitgestellt
werden.
-
Diese
und weitere Aufgaben werden durch den erfindungsgemäßen Schwerkraftbiegeofen
gelöst,
bei dem in der Wärmeisolation
eine Vielzahl von Kanälen
angeordnet ist, die zum Abführen
von Wärme
aus der Wärmeisolation
(nachfolgend auch einfach Isolation genannt) von einem Wärmetransportmedium
durchströmt
werden.
-
Der
erfindungsgemäße Schwerkraftbiegeofen
realisiert eine schonende und sehr gleichmäßige Abkühlung der gebogenen bzw. verformten
Scheiben durch indirekte Kühlung
des Systems, welchem über ein
Wärmetransportmedium
die Prozesswärme gleichmäßig entzogen
wird. Das erwärmte
Glasgut gibt seine Wärme
durch Wärmestrahlung
direkt und durch Wärmeaustausch
mit der im Ofen vorhandenen Luft indirekt an die Ofenwände und
die dort installierten Isolationsschichten ab. Dadurch dass diese
Wärme direkt
aus der Isolation abgeführt
wird, ist es nicht mehr notwendig, zur Verkürzung der Abkühlzeiten,
ein direktes Beblasen der Glasscheibe mit Frischluft vorzunehmen.
Mit einer derartigen Kühlung werden
störende
Luftbewegungen durch eintretende Frischluft vermieden. Im Ofenraum
wird eine ruhende Atmosphäre
geschaffen. Damit ist es auch möglich, überdimensional
große
Glasscheiben bzw. Glasscheiben bis zu Dicken von etwa 20 mm zu verarbeiten,
deren Abkühlung
besonders problematisch ist. Ein weiterer Vorteil dieser neuartigen
Kühlung
ist, dass durch den Verzicht auf direkte Luftkühlung eine Kontamination des
Glases durch in der Luft zwangsläufig
enthaltene Partikel verhindert werden kann.
-
Der
erfindungsgemäße Schwerkraftbiegeofen
verzichtet auf eine Unterteilung des Ofens in verschiedene Zonen
für das
Vorwärmen,
Biegen und Abkühlen.
Aus diesem Grund ist es nicht mehr notwendig Glasscheiben durch
den Ofen zu transportieren, da der gesamte Ofeninnenraum auf die
zur Durchführung
der einzelnen Verfahrensschritte notwendigen Parameter gebracht
wird. Damit steht nahezu der gesamte Ofeninnenraum zur Verarbeitung auch
sehr großer
Glasscheiben zur Verfügung,
die bislang überhaupt
nicht durch Schwerkraftbiegung verformt werden konnten.
-
Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform weist
der Ofeninnenraum eine Höhe
von größer als 800
mm, eine Breite von größer als
2000 mm und eine Tiefe von größer als
2000 mm auf. Besonders günstig
ist ein Ofeninnenraum mit einer Höhe von etwa 1050 mm, einer
Breite von etwa 3470 mm und einer Tiefe von etwa 6000 mm. Ein solcher
Ofen eignet sich auch für überdimensional
große
Glasscheiben mit einer Breite von etwa 3000 mm und einer Tiefe von
etwa 6000 mm. Durch die großen
Abmessungen des Ofens ist es aber auch möglich, viele kleinere Scheiben
gleichzeitig zu bearbeiten, wodurch große Stückzahlen unter denselben Prozessbedingungen
geformt werden können.
-
Nach
einer bevorzugten Ausführungsform sind
die Heizgruppen im Ofenoberteil und im Ofenunterteil unabhängig voneinander
regelbar. Als besonders vorteilhaft hat sich eine Aufteilung der
Heizleistung auf sieben Heizgruppen im Ofenoberteil und vier Heizgruppen
im Ofenunterteil erwiesen. Damit entstehen elf einzeln regelbare
Heizzonen, die eine sehr exakte Temperaturführung am Glas ermöglichen. Durch
diese hochgenaue Temperaturregelung kann eine örtliche Überhitzung vermieden werden.
-
Es
hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Ofenoberteil mittels
Spindelhubeinrichtung anhebbar ist, und es dadurch absolut horizontal
gehalten werden kann. Im abgehobenen Zustand des Ofenoberteils kann
das Ofenunterteil derart aus dem Überdeckungsbereich des Ofenoberteils
heraus verfahren werden, dass die gesamte Öffnungsweite des Ofenunterteils
zugänglich
ist. Durch diese Verfahrbarkeit des Ofenunterteils kann das Beschickungs- und
Entnahmehandling deutlich verbessert werden.
-
Bei
einer abgewandelten Ausführungsform werden
mehrere Ofenunterteile und mehrere zusätzliche Abkühlplätze für die Restkühlung der gebogenen Glasscheiben
verwendet, die je nach Bearbeitungsstadium offen sind oder von einem
gemeinsamen Ofenoberteil verschlossen werden. Das Ofenoberteil kann
dadurch noch effizienter genutzt werden, was zu einer Erhöhung der
Bearbeitungskapazität bei
verringerten Maschinenkosten führt.
-
Eine
zweckmäßige Ausführungsform
verwendet als Heizgruppen im Ofenoberteil mittelwellige Quarzstrahler
und als Heizgruppen im Ofenunterteil Widerstandsheizelemente. Die
Quarzstrahler sollten bevorzugt eine besonders große Länge von
etwa 3600 mm aufweisen. Durch die horizontale Lage des Ofenoberteils
und dessen allseitiges, gleichmäßig realisiertes
Anheben mittels Spindelhub können
die empfindlichen Quarzstrahler ohne Seitenführung gelagert werden. Durch
den möglichen
Verzicht auf eine Seitenführung
kann das Auftreten von Materialspannungen im Quarzmaterial deutlich
reduziert und damit die Gefahr einer Beschädigung der Quarzstrahler verhindert
werden. Die Quarzstrahler können
mittels Siliziumcarbidelementen, die bei Temperaturen bis 1300°C verwendbar
sind, an dem Ofenoberteil befestigt werden.
-
Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist am Ofenboden über der
Isolation eine sehr tragfähige
nichtleitende Heizungsaufnahme, beispielsweise in Form eines Gitters
angeordnet. Dieses Gitter ist so dimensioniert, dass es die großen Massen
der Biegeformen und Glasscheiben tragen kann. Der Ofenbodenbereich über dem
Gitter ist in eine Vielzahl von herausnehmbaren Bodensegmenten unterteilt. Zur
Aufnahme von Biegeformen werden einzelne Ofenbodensegmente entnommen
und an deren Stelle Biegeformen positioniert. Mit Hilfe dieser Unterteilung
in Ofenbodensegmente kann die Position der Biegeformen reproduzierbar
fixiert werden.
-
Weiterhin
ist es vorteilhaft, eine Vielzahl von Zuluftöffnungen im Ofenboden unterhalb
der dort positionierten Heizelemente und mehrere Abluftöffnungen
im Ofenoberteil anzuordnen. Je nach Bedarf sind diese Öffnungen
von einem vollständig
geschlossenen bis zu einem vollständig geöffneten Zustand einstellbar.
Durch das Einfließen
von Zuluft und das gleichzeitige Abführen von Abluft kommt es im
Ofen zu einer kontrollierten Umluftbewegung. Diese Umluftbewegung
sorgt, beispielsweise während
des Aufheiz- bzw. Biegevorgangs, für einen gleichmäßige Temperaturverteilung.
Besonders vorteil haft ist, wenn die Abluftmenge über ein Gebläse einstellbar ist.
Die Zuluft wird beim Einströmen
in den Ofen zwangsweise an den Heizelementen vorbeigeführt und
dort gezielt erwärmt.
Damit wird vermieden, dass auf die erhitzte Glasscheibe kalte Frischluft
auftrifft.
-
Zuluftöffnungen
mit einem Durchmesser von etwa 40 mm und Abluftöffungen mit einem Durchmesser
von etwa 80 mm haben sich als besonders günstig erwiesen. Bei der oben
beschriebenen Ausführungsform
eines Glasbiegeofens für überdimensional
große
Glasscheiben ist die Verwendung von etwa 63 Zuluftöffnungen
und etwa vier Abluftöffnungen
besonders zweckmäßig.
-
Erfindungsgemäß wird zur
Lösung
der oben genannten Aufgabe auch ein Verfahren zum Schwerkraftbiegen
von Glasscheiben in einem Schwerkraftbiegeofen, dessen Innenseiten
der Ofenwände
eine Wärmeisolation
aufweisen, zur Verfügung
gestellt, bei dem die während
des Abkühlens
an die Isolation abgegebene Wärme über ein
Wärmetransportmedium
abgeführt
wird, welches eine Vielzahl von in der Isolation angeordneten Kanälen durchströmt.
-
Weitere
Vorteile, Einzelheiten und Weiterbildungen der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen,
unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
-
1 eine Seitenansicht eines
erfindungsgemäßen Schwerkraftbiegeofens;
-
2 eine Ansicht des Schwerkraftbiegeofens
von oben mit seitlich weggefahrenem Ofenunterteil;
-
3 eine Detaildarstellung
des Schwerkraftbiegeofens im Längsschnitt;
-
4 eine Ablaufplan eines
erfindungsgemäßen Verfahrens
zum Schwerkraftbiegen von Glasscheiben.
-
1 zeigt eine Seitenansicht
einer ersten Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Schwerkraftbiegeofens.
Der Ofen besteht aus einem wannenförmigen Ofenunterteil 1 und
einem deckelförmigen
Ofenoberteil 2, die sich bevorzugt aus einer Vielzahl von
Segmenten zusammensetzen. Durch diesen Segmentaufbau kann der Ofen
problemlos transportiert, aufgebaut und abgebaut werden.
-
Das
Ofenoberteil 2 ist zur leichteren Durchführung von
Wartungsarbeiten vorzugsweise begehbar aufgebaut und mittels einer
Spindelhubeinrichtung 3 anhebbar. Diese Art des Anhebens
gestattet eine absolut horizontale Lage des Ofenoberteils auch während des
Anhebevorganges und im angehobenen Zustand. Die Spindelhubeinrichtung 3 ist
dazu an mindestens zwei Seiten des Ofens angeordnet, besitzt vorzugsweise
vier Hubstellen an den Ecken des Ofens und ist auf das nicht geringe
Gewicht des Ofenoberteils angepasst.
-
Das
Ofenunterteil 1 ist auf Laufschienen 15 verfahrbar
gelagert, um unter dem Ofenoberteil hinweg gefahren werden zu können. Natürlich wäre auch
eine Verschiebung des Oberteils möglich, um den Zugang zum Ofeninnenraum
zu eröffnen.
Durch die Öffnung
durch Verschiebung ist es ausreichend, wenn der Deckel, also das
Ofenoberteil, einige Zentimeter angehoben wird, um einen vollständigen Zugang
zum Ofen nach dem Verschieben zu ermöglichen.
-
An
den Seitenwänden
des Ofens sind mehrere Sichtfenster 4 aus hitzebeständigem Glas
derart angeordnet, dass sie eine manuelle Beobachtung des Biegeprozesses
ermöglichen.
Die Sichtfenster können
in verschiedenen Höhen
eingebracht sein, damit die Bedienperson alle Bereiche des Ofeninnenraums
gut einsehen kann.
-
2 zeigt den Schwerkraftbiegeofen
in einer Ansicht von oben mit seitlich ausgefahrenem Ofenunterteil 1.
Nachdem das Ofenoberteil 2 mittels der Spindelhubeinrichtung 3 angehoben
wurde, kann das Ofenunterteil 1 seitlich auf den Laufschienen 15 verfahren
werden. Auf diese Weise steht die gesamte Öffnungsweite des Ofenunterteils 1 für die Be-
und Entladung mit den zu biegenden Glasscheiben zur Verfügung, wodurch
eine deutliche Verbesserung des Beschickungs- und Entnahmehandling
erreicht wird.
-
In 2 sind auch gut der segmentartige Aufbau
des Ofenoberteils 2 und die bevorzugte Positionierung der
Spindelhubantriebe erkennbar. Im Ofenunterteil 1 sind weiterhin
mehrere am Ofenboden 11 rasterförmig angeordnete Bodensegmente 16 dargestellt,
die je nach Beschickungssituation einzeln heraus genommen werden
können,
um eine Stellfläche
für verschiedene
Biegeformen freizugeben. Durch das festgelegte Raster sind die Positionen
der Biegeformen gut reproduzierbar, so dass für die Prozessparameter auch
diesbezüglich
eine hohe Wiederholgenauigkeit sichergestellt ist.
-
3 zeigt eine Detaildarstellung
des Schwerkraftbiegeofens im Längsschnitt.
Im Ofen sind mehrere Heizgruppen im wannenförmigen Ofenunterteil 1 und
im deckelförmigen
Ofenoberteil 2 angeordnet. Bevorzugt kommen im Ofenunterteil 1 vier erste
Heizgruppen 5 mit jeweils mehreren widerstandsbeheizten
Elementen und im Ofenoberteil sieben zweite Heizgruppen 6 mit
jeweils mehreren mittelwelligen Quarzstrahlern zum Einsatz. Damit
entstehen elf einzeln regelbare Heizzonen, die bei geeigneter Regelung
für eine
sehr gleichmäßige Temperaturverteilung
im Ofen sorgen.
-
Die
Ofenwand 7 weist eine Isolation 8 aus einem Fasermaterial
auf, dessen Oberfläche
eine Beschichtung aus einem das Fasermaterial bindenden Mittel besitzt.
Als Beschichtung kommt vorzugsweise Wasserglas zum Einsatz. Durch
die Beschichtung wird vermieden, dass sich einzelne Fasern aus der Isolation
lösen,
die andernfalls das bearbeitete Glas kontaminieren könnten. Die
Wärmeisolation 8 ist
aus mehreren Schichten aufgebaut. In der Isolation 8 ist eine
Vielzahl von Kanälen 9 angeordnet.
Diese Kanäle 9 werden
zum Abführen
von Wärme
aus der Isolation 8 von einem Wärmetransportmedium durchströmt. Die
vorliegende Ausführungsform
verwendet Luft als Wärmetransportmedium.
Alternativ könnte eine
geeignete Flüssigkeit,
wie Wasser oder Öl
verwendet werden.
-
Das
erwärmte
Glas gibt während
der Abkühlphase
Wärme an
die Isolation 8 durch Wärmestrahlung
oder indirekt durch Wärmeübergang
ab. Um den Abkühlprozess
gezielt steuern und beschleunigen zu können, wird Luft durch die Kanäle 9 gesogen.
Dazu werden sämtliche
Kanäle 9 auf
einen gemeinsamen Kühlluftsammelkanal 10 geführt und
die Luft wird über
ein Gebläse
abgesogen. Der Kühlluftsammelkanal 10 kann
zur weiteren Nutzung der Abwärme
beispielsweise an einen Wärmetauscher angeschlossen werden.
Eine alternativ verwendete Wärmetransportflüssigkeit
würde mittels
Pumpe durch die Kanäle 9 gepumpt
werden. Die kontinuierliche Abführung
von Wärme
aus der Isolation 8 führt
zu einer gleichmäßigen Abkühlung des
gesamten Ofeninnenraums. Der beschriebene Abkühlvorgang verläuft sehr
schonend, da nicht wie bisher üblich
Frischluft direkt in den Ofeninnenraum eingeblasen wird, sondern
eine indirekte Kühlung
erfolgt. Dadurch wird eine ruhende Atmosphäre im Ofeninneren geschaffen.
Die Kühlung
ist sehr effektiv und führt
zu einer Verkürzung der
Abkühlzeit
und damit der Gesamtofenverweilzeit.
-
Die
Kanäle 9 sind
an das jeweils verwendete Wärmetransportmedium
angepasst. Es kann sich beispielsweise um direkt in die Isolation
eingeformte Kanäle
oder um in der Isolation verlegte Rohre oder Schläuche handeln.
-
Bei
einer abgewandelten Ausführungsform ist
die Wärmeisolation 8 aus
unterschiedlichen Schichten zusammengesetzt. Die nach Innen gerichtete
Schicht besitzt einen recht guten Wärmeleitwert, um die Wärmeenergie
möglichst
schnell an die Kanäle 9 und
das darin strömende
Wärmetransportmedium
zu leiten. Demgegenüber
sind die nach Außen gerichteten
Schichten so aufgebaut, dass eine möglichst gute Wärmeisolation
resultiert. Dadurch lassen sich Energieverluste klein halten und
die Außenwand des
Ofens behält
trotz hoher Innentemperaturen eine Oberflächentemperatur, die Verbrennungen
beim Berühren
vermeiden.
-
Im
Ofenboden 11 befindet sich bei der dargestellten Ausführungsform
weiterhin eine Vielzahl von Zuluftöffnungen 12 unterhalb
der ersten Heizgruppen 5. Im Ofenoberteil 2 sind
mehrere Abluftöffnungen 13 angeordnet.
Zuluft strömt
durch die Zuluftöffnungen 12 über die
am Ofenboden 11 angeordneten Heizgruppen 5 ein
und wird damit unmittelbar nach ihrem Eintreten in den Ofenraum
auf Ofeninnenraumtemperatur gebracht. Durch die gezielte Luftführung über die
Heizelemente ist sichergestellt, dass keine kühlere Luftströmung auf
die Glasplatten im Offeninnenraum trifft. Bei gleichzeitig geöffneten
Zuluft- und Abluftöffnungen 12, 13 kommt
es im Ofen zu einer leichten Umluftbewegung. Diese Umluftbewegung
sorgt, beispielsweise während
des Aufheiz- bzw. Biegevorgangs, für eine weitere Temperaturvergleichmäßigung.
Zur Regelung der Zuluft- und Abluftmenge sind die Zuluft- und Abluftöffnungen 12, 13 von
einem vollständig
geschlossenen bis zu einem vollständig geöffneten Zustand einstellbar.
Die durch die einzelnen Abluftöffnungen 13 abströmende Abluft
wird auf einen gemeinsamen Abluftsammelkanal 14 geführt und
mittels Gebläse
abgezogen. Die abgeführte
Abluftmenge kann damit über
das Gebläse
präzise
eingestellt werden. Über
die Abluftmenge wird die Umluftbewegung im Ofen bestimmt, die damit
in jeder Phase des Aufheiz- bzw. Biegevorgangs ideal einstellbar
ist.
-
4 zeigt in einem vereinfachten
Ablaufplan die wesentlichen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens
zum Schwerkraftbiegen von Glasscheiben. Das Verfahren wird vorzugsweise
in dem zuvor beschriebenen Schwerkraftbiegeofen durchgeführt.
-
Das
Verfahren startet im Schritt 20. Im Schritt 21 erfolgen
ein Anheben des Ofenoberteils mittels Spindelhubeinrichtung und
ein anschließendes
Verfahren des Ofenunterteils. Im Schritt 22 wird mindestens
eine Glasscheibe in mindestens eine im Ofenunterteil befindliche
Biegeform eingelegt. Der Ofen ist so dimensioniert, dass Glasscheiben
mit einer Breite von bis zu 3000 mm, einer Tiefe von bis zu 6000
mm und einer Dicke von etwa 20 mm verarbeitbar sind. Natürlich können auch
mehrere kleinere Scheiben bearbeitet werden, die in mehrere Biegeformen
eingelegt sind.
-
Im
anschließenden
Schritt 23 erfolgt ein gleichmäßiges Durchwärmen und
Aufheizen der Glasscheibe auf Biegetemperatur mittels mehrerer Heizgruppen
im Ofenoberteil und Ofenunterteil. Zur Unterstützung des Aufheiz- bzw. Biegevorgangs kann
im Ofen eine Umluftbewegung erzeugt werden. Zu diesem Zweck gelangt
Zuluft über
eine Vielzahl von Zuluftöffnungen
im Ofenboden in das Offeninnere, wobei gleichzeitig Abluft über mehrere
im Ofenoberteil angeordnete Abluftöffnungen aus dem Ofeninnenraum
geführt
wird. Zur Regelung der Zuluft- und Abluftmenge sind diese Öffnungen
einstellbar. Die Abluftmenge kann außerdem auch über ein
Gebläse eingestellt
werden.
-
Nach
Beendigung der Verformung schließt sich im Schritt 24 die
erste Abkühlphase
der Glasscheibe an. Während
dieser Abkühlung
gibt die erwärmte
Glasscheibe vorerst die Wärme
an die Isolation ab. Zum Abführen
dieser Wärme
durchströmt
ein Wärmetransportmedium,
beispielsweise Wasser oder Luft, eine Vielzahl von in der Isolation
angeordneter Kanäle.
Es erfolgt eine gleichmäßige und
relativ schnelle Abkühlung
des Ofeninnenraums bis eine vorbestimmte Temperatur erreicht ist,
bei welcher durch Erreichen einer bestimmten Härte keine schädlichen
Materialspannungen mehr in der Glasscheibe entstehen können.
-
Nachfolgend
kann das weitere Abkühlen
im Schritt 25 durch zusätzliches
Einströmen
von Umgebungsluft über
die Zuluftöffnungen
oder auch durch leichtes Anheben des Ofenoberteils beschleunigt werden.
Ab einer bestimmten Temperatur kann der Ofen komplett geöffnet werden,
um das Ofenunterteil weg zu fahren.
-
Die
Glasscheibe kann dann weiter abkühlen, bis
sie im Schritt 26 ohne die Gefahr einer Beschädigung entnommen
werden kann. Das Verfahren endet schließlich im Schritt 27.
-
Weitere
Ausführungsformen
des Schwerkraftbiegeofens und angepasste Verfahrensschritte sind
denkbar.
-
- 1
- Ofenunterteil
- 2
- Ofenoberteil
- 3
- Spindelhubeinrichtung
- 4
- Sichtfenster
- 5
- erste
Heizgruppen
- 6
- zweite
Heizgruppen
- 7
- Ofenwand
- 8
- Isolation
- 9
- Kanäle
- 10
- Kühlluftsammelkanal
- 11
- Ofenboden
- 12
- Zuluftöffnungen
- 13
- Abluftöffnungen
- 14
- Abluftsammelkanal
- 15
- Laufschienen
- 16
- Bodensegmente