DE1239445B - Vorrichtung zum Halten, Heben und Senken einer Glasplatte - Google Patents

Description

DEUTSCHES H|v PATENTAMT

Deutsche Kl.: 32 a - 23/24

AUSLEGESCHRIFT

Nummer: 1239 445

Aktenzeichen: P 31189 VIb/32a

1 239 445 Anmeldetag: 21.Februar 1963

Auslegetag: 27. April 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Halten, Heben und Senken der oberen Platte eines Paares von Glasscheiben, die durch Verschweißen ihrer Ränder zu einer Doppelglasscheibe vereinigt werden, mit einer die obere Glasplatte erfassenden, heb- und senkbaren Vakuumplatte.

Ein Verfahren zum Herstellen von an den Kanten verschweißten, aus zwei Gläsern bestehenden Einheiten ist in der USA.-Patentschrift 2 624 979 offenbart und beschrieben. Nach diesem Verfahren werden zwei Glasplatten mit geringem Abstand voneinander und übereinanderliegend aufgespannt oder festgehalten, von welchen Platten die eine ein Loch aufweist, wonach die Ränder der oberen Platte erhitzt werden, bis sie sich umbiegen und mit den Rändern der unteren Platte zusammenschmelzen. Hiernach wird die obere Platte nach oben gezogen, so daß zwischen den Platten eine Kammer geschaffen wird, in der der Luftdruck plötzlich erhöht wird, um eine Ausbauchung der Schmelzverbindung zwischen den Glasplatten zu bewirken.

Bei diesem Verfahren werden die Kanten der Glasplatten durch örtlich begrenztes elektrisches Erhitzen erhitzt. Um diese Erhitzung einzuleiten, ist es erwünscht, auf die Oberseite der oberen Glasplatte in der Nähe der Kanten einen Streifen eines elektrisch leitenden Materials, z. B. kolloidales Graphit, aufzutragen. Durch den Streifen wird dann ein elektrischer Hochspannungsstrom geleitet, der eine Erhitzung des Streifens und des darunter gelegenen Glases bewirkt. Nachdem das Glas genügend stark erhitzt worden ist, wird es selbst zu einem Leiter, so daß die elektrische Erhitzung sich fortsetzt, selbst wenn der elektrisch leitende Streifen weggebrannt worden ist. Wenn die Kanten der oberen Glasplatte weich werden und sich nach unten auf die untere Glasplatte herunterbiegen, werden die Kanten dieser Glasplatte von den elektrisch erhitzten Kanten der oberen Glasplatte erhitzt, und sobald die Kanten der unteren Glasplatte gleichfalls elektrisch leitend werden, erweichen sie und verschmelzen mit den oberen Kanten, womit der Arbeitsvorgang beendet ist.

Nach einem Verfahren zum Herstellen von ganz aus Glas bestehenden doppelwandigen Einheiten, wie oben beschrieben, werden die Glasplatten zuerst gewaschen, wonach die Oberseite der oberen Glasplatte mit kolloidalem Graphit zwecks Bildung des elektrisch leitenden Streifens belegt wird, während auf der Unterseite der unteren Glasplatte ein glimmerhaltiges Material aufgetragen wird, das ein Haftenbleiben der unteren Glasplatte an der Platte des Schmelzofens verhindert.

Vorrichtung zum Halten, Heben und Senken
einer Glasplatte

Anmelder:

Pittsburgh Plate Glass Company,
Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Ruschke und Dipl.-Ing. H. Agular,
Patentanwälte,

München 27, Pienzenauer Str. 2

Als Erfinder benannt:

Arlo Jorgensen, Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 28. Februar 1962
(176 249)

Nachdem die Glasplatten mit den betreffenden Belägen versehen worden sind, werden sie übereinanderliegend auf einen Rollwagen gelegt und in einen Vorerwärmungsofen eingefahren, in dem das Glas auf eine Temperatur von 400 bis 535° C erhitzt wird. Von den beiden genannten Glasplatten ist die obere Platte etwas größer als die untere Platte. Vor dem Zusammenschweißen müssen die Glasplatten vorerwärmt werden, damit sie zu Beginn des Zusammenschweißens nicht zerspringen. Nach dem Vorerwärmen des Glases wird es in die Schweißoder Schmelzkammer befördert, in der die erhitzten Glasplatten vom Rollwagen abgenommen und in die zum Zusammenschweißen geeignete Lage gebracht werden.

Nach dem Zusammenschweißen der Glasplatten und dem »Aufbauchen« der Schmelzverbindung zwischen den Platten werden diese in eine Kühlkammer befördert und können danach in der üblichen Weise weiterbehandelt werden.

Die gänzlich aus miteinander verschweißten Gläsern bestehenden Einheiten werden mit sehr verschiedenen Abmessungen hergestellt, angefangen von kleinen Fenstern in einer Größe von 30-40 cm bis zur Schaufenstergröße von 120 · 170 cm, während außerdem noch Einheiten mit den Abmessungen 75-180 cm für Glasschiebetüren hergestellt werden.

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Diese Zahlen sind nur Beispiele für den Bereich, in dem solche gänzlich aus Glas bestehenden Einheiten hergestellt werden. Die Erfahrung hat gezeigt, daß eine einfache flache Vakuumplatte von der Ausführung nach der USA.-Patentschrift 2 624 979 nicht zufriedenstellend für die Herstellung von Einheiten innerhalb dieses weiten Größenbereichs verwendet werden kann. Ragt die obere Glasplatte über die Vakuumplatte um mehr als 7,5 oder 10 cm hinaus, so neigt der überhängende Teil dazu, beim Erweichen an Stelle eines scharfen Umbiegens zur unteren Glasplatte sich allmählich nach unten zu neigen oder zu krümmen. Hierbei entsteht im Glas der Einheit ein Bogen, so daß der Luftraum zwischen den Glasplatten nicht gleichförmig ist, während die Schweißoder Schmelznaht viel größer als zulässig wird. Daher muß in Anpassung an die verschiedenen Größen der herzustellenden Glaseinheiten eine große Anzahl von Plattenformaten verwendet werden.

Es wurde verschiedentlich versucht, eine Tragoder Aufspannanordnung mit austauschbaren Platten zu schaffen. Bei diesen Anordnungen wurde im allgemeinen eine Tragplatte benutzt, an die eine austauschbare Plattenanordnung angeschraubt wurde. Alle diese Konstruktionen wiesen jedoch den einen oder anderen Nachteil auf, und zwar bestand einmal die Schwierigkeit der Lichtbogen- oder Funkenbildung, da die beim Zusammenschweißen oder Zusammenschmelzen verwendeten hohen Spannungen in der Größenordnung von 23 000 Volt zum Überspringen von Funken zwischen den Elektroden und allen Muttern und Schrauben führten, die zum Befestigen einer austauschbaren Platte an einem herkömmlichen Unterbau verwendet wurden. Hierbei verbrennt und/oder schmilzt die dem Lichtbogen oder Funken am nächsten liegende Stelle der Glasplatte, wodurch die Einheit verdorben wird. Zweitens muß die Unterlageplatte am Tag mehrmals ausgewechselt werden, um die gewerblichen Aufträge erfüllen zu können. Außerdem dauerte es einige Zeit, bis die Austauschplatten so weit abgekühlt waren, daß sie vom tragenden Unterbau abgeschraubt und entfernt werden konnten. Hierzu wurden bis zu 2 oder 3 Stunden erforderlich, die als Produktionszeit verlorengingen. Drittens war es wegen der in Betracht kommenden großen Formate ziemlich schwierig, die schweren Austauschplatten zu handhaben und noch schwieriger, diese auf den Unterbau genau auszurichten, damit sie an diesen angeschraubt werden konnten.

Diese Schwierigkeiten werden nach der Erfindung behoben durch eine an einer Heb- und Senkeinrichtung befestigte weitere Vakuumplatte mit eigener Absaugleitung, die die erste, die obere Glasplatte haltende und gegen andere, den Abmessungen der jeweils verarbeiteten Glasplatten angepaßte Vakuumplatten austauschbare Vakuumplatte erfaßt.

Die Erfindung wird nunmehr ausführlich beschrieben. In den Zeichnungen ist die

F i g. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Zusammenschmelzen von Glasplatten,

F i g. 2 eine Seitenansicht der oberen und der unteren Plattenanordnung und die

F i g. 3 eine Draufsicht auf die in der F i g. 2 dargestellte Einrichtung.

Die F i g. 1 zeigt eine Ausführungsform der Einrichtung zum Herstellen einer aus zwei an den Kan-

ten miteinander verschmolzenen Glasplatten bestehenden Einheit. Zum Einfahren, zum Vorerwärmen, zum Zusammenschmelzen und zum Abkühlen sind mehrere Stationen oder Kammern 10, 12, 14 und 16 vorgesehen. Die Kammern 12, 14 und 16 werden geeigneterweise aus einem feuerfesten Material, z. B. aus feuerfesten Ziegeln, aufgebaut.

Die Kammer 12 stellt eine Vorerwärmungskammer dar, die mittels irgendeiner herkömmlichen Einrichtung, z. B. mittels elektrischer, an den Wandungen der Kammer angebrachten Heizelemente 18, erwärmt wird. Für diesen Zweck können natürlich auch Gasbrenner verwendet werden. Die Kammer 12 ist mit Außentür oder einem Einlaß 20 versehen, dessen Verschlußglied 22 mit Hilfe einer herkömmlichen Betätigungsvorrichtung 24 hochgezogen und heruntergelassen werden kann. In der Kammer 12 soll das Glas auf eine Temperatur von 400 bis 535° C erwärmt werden, um ein Zerspringen des Glases bei der späteren Verarbeitung infolge thermischer Spannungen zu vermeiden.

Die Kammer 12 steht mit der Schweiß- oder Schmelzkammer 14 durch eine Tür oder eine öffnung 26 in Verbindung, die unterhalb der Trennwand 28 zwischen den beiden Kammern vorgesehen ist. Eine gleiche Öffnung 30 unterhalb der Trennwand 32 stellt eine Verbindung zwischen der Schweißkammer 14 mit der Kühlkammer 16 her.
Für die Zwecke der Beförderung der Glasplatten durch die Kammern ist ein Schienengleis 34 vorgesehen, das sich durch die verschiedenen Türen oder Öffnungen durch die einzelnen Kammern und genügend weit außerhalb der Kammer 12 erstreckt, wodurch eine Beschickungszone 10 geschaffen wird.

Auf diesem Schienengleis 34 steht ein erster Beförderungswagen 36. Der Wagen wird vorzugsweise aus nichtrostendem Stahl hergestellt und weist die auf dem Gleis 34 rollenden Räder 38 auf. Der Wagen ist an der Oberseite mit einer Anzahl von Graphitzapfen oder -buckeln 40 ausgestattet, die zwei Glasplatten 42 in einiger Entfernung vom Wagengestell tragen. Das Hin- und Herfahren des Wagens kann mit Hilfe herkömmlicher Einrichtungen erfolgen, z. B. mittels einer Zahnstangen- und Zahnrad-Anordnung oder mittels Ketten und Zahnrädern (nicht dargestellt).

Die Glasplatten werden auf dem Wagen 36 in der Kammer 12 ordnungsgemäß vorerwärmt und danach in die Schweißkammer 14 zwecks nachfolgender Vereinigung und Gestaltung zu doppelwandigen Glaseinheiten eingefahren.

Die Einrichtung in der Schweißkammer umfaßt eine obere und eine untere Vakuumplattenanordnung 44 bzw. 46. Die obere Plattenanordnung 44 ist an den unteren Enden von Traggliedern 48 angebracht, die sich durch die Decke der Kammer 14 hindurcherstrecken und an einer Platte 50, z. B. durch Schweißung, dauerhaft befestigt sind. Die Platte 50 ist am unteren Ende einer Kolbenstange 52 befestigt, die sich senkrecht in einem oberhalb der Kammerdecke angebrachten Zylinder 54 bewegt. Die Plattenanordnungen 44 und 46 werden später noch ausführlich beschrieben.

Die Platte der unteren Anordnung 46 ist mit Löchern 56 versehen, durch die hindurch sich von einer unterhalb der Kammer 14 liegenden Stelle aus Glastragmittel 58 erstrecken. Diese Tragmittel bestehen aus senkrecht angeordneten Stangen 60, die

am oberen Ende auf der Stirnseite mit einer Kappe aus Asbest oder einem Material versehen sind, das das Glas nicht zerkratzt oder bricht und das bei der Betriebstemperatur des Schweißofens nicht zerstört wird. Die Stangen 60 sind am unteren Ende an einer Platte 62 befestigt, die ihrerseits an einer Kolbenstange 64 befestigt ist, die in einem Zylinder 66 senkrecht hin- und herbewegbar ist. Die Hin- und Herbewegung der Tragmittel durch den Boden des Schweißofens hindurch erfolgt mittels eines in den Zylinder eingelassenen Druckmittels oder auch mittels einer anderen geeigneten Einrichtung. Die Stangen 60 können hohl ausgebildet und an eine Saugluftquelle angeschlossen sein, so daß das Glas an der Bearbeitungsstelle, wenn erforderlich oder gewünscht, festgehalten wird.

Nach dem einen Bearbeitungsverfahren werden die beiden aufeinanderliegenden Glasplatten 68 und 70 in dieser Lage in die Schweißkammer 14 eingefahren, nachdem sie in der Kammer 12 auf dem Wagen 36 vorerwärmt worden sind. Der Wagen 36 wird in die Kammer 14 eingefahren und an einer Stelle angehalten, an der die beiden Glasplatten 68 und 70 sich direkt oberhalb der Glastragmittel 58 befinden. Danach wird die Kolbenstange 64 im Zylinder 66 nach oben bewegt mit der Folge, daß die Tragmittel 58 sich durch die Löcher 56 in der Platte der unteren Anordnung 46 und durch die am Wagen 36 für diesen Zweck vorgesehenen Schlitzöffnungen nach oben bewegen, gegen die Unterseite der unteren Glasplatte 68 stoßen und die beiden Glasplatten etwa 5 bis 10 cm hoch von den Graphitbuckeln 40 abheben.

Der Wagen 36 wird auf dem Gleis 34 in Richtung zur Vorerwärmungskammer 12 zurückgefahren, und die beiden Glasplatten 68 und 70 werden auf die Anordnung 46 durch Zurückziehen der Kolbenstange 64 in den Zylinder 66 abgesenkt. Die Tragmittel 58 werden genügend weit gesenkt, so daß die obersten Enden der Stangen 60 unterhalb der Oberseite der Platten der Anordnung 46 liegen, so daß die beiden Glasplatten 68 und 70 frei auf der Platte ruhen können.

Nunmehr wird die obere Vakuumanordnung 44 abgesenkt, bis sie die Oberseite der oberen Glasplatte 70 berührt, wobei die Luft aus der Anordnung abgesaugt wird. Danach wird die Anordnung 44 und die an dieser festgehaltene Glasplatte 70 über eine kurze Strecke angehoben und in die zum Zusammenschweißen geeignete Lage gebracht und in dieser festgehalten. Das Zusammenschweißen oder Zusammenschmelzen kann dann nach dem in der USA.-Patenschrift 2 624 979 offenbarten Verfahren durchgeführt werden.

Nachdem die Glasplatten 68 und 70 an den Kanten zu der gewünschten Form einer doppelwandigen Einheit 72 miteinander verschweißt oder verschmolzen worden sind, wird die obere Anordnung 44 und damit die fertige Einheit 72 angehoben, und es wird ein zweiter Wagen 74 in die Schweißkammer 14 eingefahren. Die Einheit 72 wird auf den Wagen 74 aufgelegt, der danach durch die Öffnung 30 in die Kühlkammer 16 gefahren wird.

Die F i g. 2 und 3 zeigen die obere und die untere Plattenanordnung 44 bzw. 46 in ausführlicher Darstellung. Die untere Vakuum- oder Absauganordnung 46 weist eine Platte 80 auf, die aus einem feuerfesten Material, z. B. aus einem Glas mit einem

hohen Siliziumgehalt, hergestellt werden kann. Diese Platte ist mit einem oder mehreren Saugräumen 82 versehen, die eine Verbindung zu einer Saugpumpe aufweisen, so daß eine auf dieser Platte liegende Glasplatte während der verschiedenen Bearbeitungen sicher festgehalten werden kann. Die Platte 80 wird an der Gebrauchsstelle vorzugsweise befestigt.

An den Ecken der unteren Platte sind unterhalb der Elektroden 86 Blöcke 88 aus einem feuerfesten

ίο Material, z. B. aus Speckstein, angeordnet. Diese entfernbaren Blöcke nehmen den größten Teil der schädlichen Hochspannungsfunken aus den Elektroden 86 auf und können mit weit geringeren Kosten ersetzt werden als eine ganze Unterplatte, die so groß sein müßte, daß die Ecken der Glasplatte 68 abgestützt werden.

Die obere Plattenanordnung 44 weist eine obere Vakuumplatte 90 auf, die an den unteren der Tragglieder 48 z. B. mittels Schrauben befestigt ist. Die Tragglieder 48 können hohl ausgebildet sein und die für die Plattenanordnung 44 erforderlichen Absaugleitungen aufnehmen. Die Platte 90 ist aus einem feuerfesten Material, z. B. aus einem Glas mit hohem Siliziumgehalt, hergestellt und mit einem Saugraum 92 versehen, in dessen Mitte ein Ansatz 94 vorgesehen ist. Eine Bohrung 96 in der Platte 90 stellt eine Verbindung zwischen dem Saugraum 92 und der Absaugleitung 98 her.

Die austauschbare Vakuumplatte 100 wird an der glatt polierten Unterseite der oberen Vakuumplatte 90 von dem in dem Saugraum 92 erzeugten Unterdruck festgehalten. Die Platte 100 besteht gleichfalls aus einem feuerfesten Material und ist ihrerseits mit einem oder mehreren Saugräumen 102 ausgestattet.

Durch die Mitte der Platte 100 erstreckt sich eine Bohrung 104 und steht mit einer entsprechenden Bohrung 106 in Verbindung, die sich durch die Mitte des einzelnen Ansatzes 94 nach oben erstreckt und ihrerseits mit der Absaugleitung 108 in Verbindung steht.

Die Absaugleitungen 98 und 108 können über gesonderte Verteiler gemeinsam an eine einzige Saugpumpe oder direkt an einzelne Saugpumpen angeschlossen werden. Als einziges Erfordernis müssen die Leitungen 98 und 108 unabhängig voneinander arbeiten.

Als Sicherheitsmaßnahme sind durch die Platten 90 und 100 zwei zylindrische Löcher 110 gebohrt, und es ist eine einen Stift und einen Keilring umfassende Anordnung 112 vorgesehen, um die Platte 100 aufzufangen, wenn der Unterdruck in dem Saugraum 92 ausfallen sollte.

Bei genau plangeschliffener und polierter Unterseite der oberen Vakuumpumpe 90 und der Oberseite der austauschbaren Vakuumplatte 100 ist an dem einzelnen Ansatz 94 keine Abdichtung erforderlich, um den Unterdruck in dem Saugraum 92 von dem Unterdruck in der Leitung 106 zu isolieren, und ebensowenig längs des Randes der Platte 90, um den Unterdruck in dem Saugraum 92 gegen die Umgebungsluft zu isolieren.

Da die Größe der oberen Vakuumplatte 90 feststeht, kann es bei Verwendung sehr großer austauschbarer Vakuumplatten 100 erwünscht sein, an der Oberseite der Platte 100 eine verstärkende Zwischenplatte zu befestigten und den Saugraum 92 abzusaugen, um die nunmehr verstärkte austauschbare Vakuumplatte anzuheben.

Claims (2)

Bei der Herstellung der oberen Vakuumplatte 90 muß sorgfältig darauf geachtet werden, daß der Bezirk des Saugraumes 92 im Hinblick auf den verfügbaren Unterdruck mit Sicherheit ausreicht, um das Gewicht der Glaseinheit 72 und der austauschbaren Vakuumplatte 100 sowie einer Verstärkungsplatte tragen zu können, falls eine solche verwendet wird. Als besonderes Beispiel sei die Herstellung einer bestimmten oberen Vakuumplatte mit den Abmessungen 85 · 70 cm angeführt, deren Saugraum 92 eine Fläche von ungefähr 2500 cm2 umfaßt. An dieser Stelle soll darauf hingewiesen werden, daß nur die Fläche des Saugraumes oder der Vakuumkammer von Bedeutung ist, dagegen nicht das Volumen. Bei einer solchen Fläche und bei einem Unterdruck von ungefähr 560 mm Quecksilbersäule in dieser Kammer beträgt die zulässige Belastung ungefähr 1900 kg. Die Gewichte einer austauschbaren Vakuumplatte mit den Abmessungen von 130 · 110 · 2,5 cm und einer Zwischenplatte mit den Abmessungen 135 · 100 · 2,5 cm betragen zusammen ungefähr 180 kg. Wird das Gewicht der doppelwandigen Glaseinheit 71 mit durchschnittlich 90 kg angenommen, so beträgt die größte tatsächliche Belastung ungefähr 270 kg. Da die höchstzulässige Belastung ungefähr 1900 kg beträgt, so besteht in diesem Arbeitsbereich ein Sicherheitsfaktor von 7 (Sieben). Bei der oben beschriebenen Plattenanordnung wurde die Notwendigkeit einer verstärkenden Zwischenplatte angenommen. In der Praxis besteht jedoch für mehr als 20% der Zeit keine Notwendigkeit für eine Zwischenplatte. In denjenigen Fällen, in denen eine Verstärkungsplatte nicht benutzt wird, d. h. für 80 % der Zeit, ist der Sicherheitsfaktor sogar noch größer. Es muß natürlich berücksichtigt werden, daß in verschiedenen Fertigungsstraßen obere Vakuumplatten und austauschbare Vakuumplatten in verschiedenen Größen verwendet werden können. Deshalb sollten für jede obere Vakuumplatte unter Schätzung der auftretenden tatsächlichen Höchstbelastung die in Betracht kommenden Abmessungen und Unterdrücke genau berechnet werden, um den gewünschten Sicherheitsfaktor erzielen zu können. Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Halten, Heben und Senken der oberen Platte eines Paares von Glasscheiben, die durch Verschweißen ihrer Ränder zu einer Doppelglasscheibe vereinigt werden, mit einer die obere Glasplatte erfassenden, heb- und senkbaren Vakuumplatte, gekennzeichnet durch eine an der Heb- und Senkeinrichtung

ao (48, 50, 52, 54) befestigte weitere Vakuumplatte (90) mit eigener Absaugleitung (98), die die erste, die obere Glasplatte (70) haltende und gegen andere, den Abmessungen der jeweils verarbeiteten Glasplatten angepaßte Vakuumplatten austauschbare Vakuumplatte (100) erfaßt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugraum (102) der Vakuumplatte (100) über eine Bohrung (104) der Vakuumplatte (100) und eine Bohrung (106) eines auf der Unterseite der weiteren Vakuumplatte (90) angeordneten, sich mit seinem freien Ende dicht auf die Oberseite der Vakuumplatte (100) auflegenden Ansatzes (94) mit seiner Absaugleitung (108) in Verbindung steht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 624 979.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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