DE1804639A1

DE1804639A1 - Massive Rolle zum Stuetzen und Foerdern von Glasscheiben und Verfahren zu ihrer Oberflaechenbehandlung

Info

Publication number: DE1804639A1
Application number: DE19681804639
Authority: DE
Inventors: Ritter Jun George Frederick; King Roger Paul
Original assignee: Libbey Owens Ford Co
Current assignee: Pilkington North America Inc
Priority date: 1967-10-20
Filing date: 1968-10-18
Publication date: 1969-05-22
Also published as: LU57121A1; FR1600450A; DE1804639C3; BR6803172D0; GB1219138A; ES359318A1; BE722478A; IE32416L; IE32416B1; DE1804639B2; NL6814787A

Description

Libbey-Owens-Pord Company 811 Madison Avenue, !Toledo, Ohio, U.S.A.

Massive Rolle zum Stützen und Fördern von Glasscheiben und Verfahren zu ihrer Oberflächenbehandlung

Für diese Anmeldung wird die Priorität der entsprechenden US-Anmeldung Serial flo. 676 794 vom 20. Oktober 1967 in Anspruch genommen.

Die Erfindung bezieht sich auf Pörderrollen und betrifft insbesondere eine Rolle zum Stützen und Pördern von Glasscheiben durch einen Ofen vor der weiteren Verarbeitung der Scheiben sowie ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung dieser Rolle.

Hach einer bekannten Methode werden ebene Glasscheiben durch einen Tunnelofen hindurchgeleitet, wobei sie auf eine verhältnismäßig hohe Temperatur erwärmt werden, bevor sie in eine Zone zur weiteren Bearbeitung, beispielsweise zum Biegen und/oder Härten bzw. Vorspannen, gelangen. Während des Durchlaufs durch den Ofen werden die Scheiben von einer Reihe Pörderrollen getragen oder gestützt, die

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in horizontaler Ebene in einem Abstand voneinander angeordnet sind. Die Glasscheiben haben bei ihrem Einlauf in das Eingangsende des Ofens in der Regel Raumtemperatur und werden bei ihrem !Durchlauf durch den Ofen bis zum Ausgangsende allmählich auf eine Temperatur von etwa 610 bis 637⁰C erhitzt.

Die üblicherweise verwendeten Forderrollen sind aus rostfreiem Stahl und mit einer blankpolierten mit dem Glas in Berührung tretenden Oberfläche versehen. Die am Eingangsende des Ofens befindlichen Rollen haben in der Regel eine verhältnismäßig hohe Temperatur von. 468 bis 510⁰C₁ so daß beim Eintritt der Scheiben in den Ofen von den Rollen auf die Glasscheiben ein verhältnismäßig

des

schneller Wärmeübergang stattfindet. Auf Grund Temperaturunterschiedes zwischen Rollen und Glasscheiben werden die letzteren einem verhältnismäßig starken Wärmestoß ausgesetzt, der zum Bruch des Glases führen kann. Es hat sich gezeigt, daß dies besonders bei mit gebohrten Lochen versehenen Scheiben der Pail ist. Der Wärmestoß, dem die Scheiben ausgesetzt werden, führt zu einem, den Bruch der Scheiben an einer durch die gebührten Löcher verlaufenden Linie. Dieses Phänomen wird in der Fachsprache beim Glasbiegen als "hole poppers" (Lochsprünge) bezeichnet. Die Temperatur der Rollen steigt bis auf einen Wert zwischen 635 "und 676⁰C am Ausgangsende des Ofens an.

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ORIGINAL INSPECTED

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist in der Schaffung einer Förderrolle zum Stützen und Fördern von Glasscheiben durch einen Ofen"zu sehen, bei der die Bruchanfälligkeit der Scheiben infolge des Wärmestoßes bei Berührung der Scheiben mit den Rollen weitgehend verringert, wenn nicht gar völlig behoben wird.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer solchen Förderrolle, deren Berührungsflächenbereich mit den Glasscheiben erheblich verringert ist, so daß der Wärmeübergang zwischen Rolle und Scheibe herabgesetzt wird.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer solchen Förderrolle mit strukturierter (textured) Oberflächenbeschaffenheit sowie ein neuartiges Verfahren zum Behandeln einer Holle zwecks Erzielung einer solchen Oberflächenbeschaffenheit.

Die Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine photolithographische Darstellung

eines Teiles einer struktuierten Förderrolle mit einer Oberflächenbeschaffenheit gemäß der Erfindung,

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Fig. 2 eine photographische Vergrößerung eines Teiles der Umfangsfläche der Rolle,

Fig. 3 einen Querschnitt eines Teiles der Rollenoberfläche und

Mg· 4 einen Querschnitt durch einen typischen mit Rollen versehenen Tunnelofen·

Erfindungsgemäß wird eine massive Rolle zum Stützen und fördern von Glasscheiben in Vorschlag gebracht, die dadurch gekennzeichnet,ist, daß sie aus einem zylindrischen Körper besteht, dessen mit den Glasscheiben in Berührung kommende Oberfläche eine strukturierte Feinheit von 2,032-3|O48^₁ (80-120 micro-inch textured finish) hat.

Erfindungsgemäß wird außerdem ein Verfahren zum Bearbeiten der Umfangsfläche einer massiven Rolle aus rostfreiem Stahl in Vorschlag gebracht, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Umfangsfläche mit Glasperlen mit einer Größe von etwa 0,42 bis 0,21 mm (0,0164 bis 0,0082 Zoll) gestrahlt wird, um eine strukturierte Oberflächenbeschaffenheit mit einer Feinheit von 2,032 bis 3,048 l<- herzustellen die Vertiefungen und Erhöhungen aufweist, bei welchen die Oberseiten der Erhöhungen gerundet sind,

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In der Zeichnung, und zwar in Fig. 4_t ist ein Tunnelofen 10 dargestellt, in welchem fförderrollen gemäß der Erfindung verwendet sind. Der Ofen 10 hat eine Decke 11, einen Boden 12 und einander gegenüberliegend angeordnete Seitenwände 13 und 14 aus geeignetem feuerfestem Materia

Der Innenraum des Ofens wird mittels Strahlgasbrennern oder sonstiger in der Deckenwand 11 angeordneter geeigneter Heizvorrichtungen 15 und außerdem mittels in den Seitenwänden 13 und 14 nahe der Bodenwand 12 angeordneter Brenner 16 beheizt. Mittels eines eine Vielzahl von in horizontaler Richtung voneinander getrennt angeordneten Rollen 18 umfassenden Rollenförderers werden auf ihm gestützte Glasscheiben 17 durch den Ofen hindurchbefördert. Die Rollen erstrecken sich quer zum Ofen und durchragen in den Seitenwänden 13 und 14 vorhandene Öffnungen, wobei die entgegengesetzten Endabschnitte 19 und 20 der Rollen in Lagern 21 bzw. 22 gelagert sind, die auf beiden Außenseiten des Ofens angeordnet sind. Die Rollen können außerdem in beliebiger Weise, beispielsweise mit Hilfe eines aus Kette und Kettenra»d bestehenden Antriebs 23» angetrieben werden.

Bisher wurden die Pörderrollen 18 mit einer blanlrpolierten Oberfläche hergestellt, die zwischen den Rollen und der Glasscheibe 17 eine maximale Berührungsfläche besitzi

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Demzufolge entstand somit auch beim Einführen der Scheiben in den Ofen zwischen den heißen Rollen und dem verhältnismäßig kalten Glas ein maximaler Wärmeübergang. Da die Rollen am Eingangsende des Ofens gewöhnlich eine verhältnismäßig hohe Temperatur von nahe 468 bis 51O⁰C haben, während die Glasscheiben Raumtemperatur aufweisen kann der Wärmestoß, dem das Glas ausgesetzt wird, leicht zum Bruch des Glases führen. Wie vorstehend erläutert, hat sich herausgestellt", daß dies besonders zutrifft, wenn die Glasscheiben vorher gebohrt worden sind, wie es bei den als Seiten- oder Türfenster von Kraftfahrzeugen verwendeten Glasscheiben der Fall ist.

Die vorerwähnten Mängel und Nachteile wurden mit Hilfe der verbesserten Forderrollen nach der Erfindung weitgehend, wenn nicht gar vollständig, behoben, deren Umfangsflache mit einer besonderen strukturierten Oberflächenbeschaffenheit versehen ist, die den Flächenkontaktbereich zwischen den Allen und dem Glas wirksam verringert und somit den Betrag des Wärmeübergangs aus den Rollen in das Glas herabsetzt und folglich die Bruchanfälligkeit weitgehend verringert. Ferner hat man festgestellt, daß bei den Rollen nach der Erfindung keine Glassplitter an der strukturierten Oberfläche haften, und daß solche Rollen ihre Geradheit behalten und für ein Verziehen weniger anfällig sind als Rollen mit blankpolierten Oberflächen.

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Erfindungsgemäß sind die Rollen 18 vorzugsweise aus rost freiem Stahl und, wie in Pig. I gezeigt, aus massivem Stabmaterial hergestellt. Als Beispiel ist eine dieser Rollen, die sich bei handelsüblicher Herstellung als erfolgreich erwiesen hat, mit Golumbium (310 Cb) stabilisierter rostfreier Stahl 310 (Type 33D). Die Analyse dieser Rolle ist folgendet

Chrom	24*00 - 26,0056
Nickel	19,00 - 22,00Si
Kohlenstoff	max. 0125Jt
Golumbium	10-fache Kohlenstoffmindeetmenge
Mangan	2,OO9( max.
Silizium	1,509t «
Schwefel	Ο,Ο3Ο9έ »
Phosphor	0,040Jt «
Eisen	Rest

Die mit dem Glas in Berührung kommende Umfangsfläche der Rolle 18 wird zunächst grob geschliffen und dann mittels eines beliebigen geeigneten Verfahrens zum Feinschleifen' oder Polieren behandelt zur Erzeugung einer durch ein Profilometer oder ein sonstiges Rauheitsprüfgerät gemessenen Oberflächenbeschaffenheit mit einer Feinheit von 0,254 l'· (10 micro-inches) oder weniger.

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Nachdem der erforderliche Feinstschliff an der Rollenoberfläche hergestellt worden ist, wird die Rollenoberfläche weiter behandelt zur Herstellung einer strukturierten Oberflächenbeschaffenheit mit Vertiefungen und Erhöhungen, bei welcher die Oberseiten der Erhöhungen abgerundet sind. Dies erfolgt durch Strahlen der Rollenoberfläche mit sehr feinen Glasperlen. Hierzu haben sich beispielsweise Glasperlen mit einer Siebgröße von minus 40 bis plus 70 als zufriedenstellend erwiesen· Diese Siebgröße entspricht 0,0164 bis 0,0082" oder 420 bis 210 u, . Die Glasperlen werden mit Hilfe eines in der Hand gehaltenen oder in einer Maschine angeordneten Strahlrohrs gegen die Rollenoberfläche gestrahlt, während die Rolle gedreht wird. Zur Erzeugung einer sauberen gleichmässigen Oberflächenbeschaffenheit muß die Umlaufgeschwindigkeit der Rolle der Arbeitsbewegung des Strahlrohrs angepaßt werden.

Wie in fig. 3 gezeigt, bewirkt die Kraft der Glasperlen bei ihrem Auftreffen auf die Rollenoberfläche an den Berührungsstellen eine Verdichtung des Metalls, so daß mikroskopisch kleine Dellen oder Vertiefungen 24 gebildet werden, wobei das Metall zugleich nach außen geschoben oder verdrängt wird zur Bildung von Rändern oder Erhebungen um die Vertiefungen herum, wobei die Oberseiten der Erhebungen bei 25 abgerundet sind.

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Das Strahlen mit den Glasperlen wird fortgesetzt bis an der Rolle eine gleichmäßige sauber strukturierte, mittels eines Profilometers oder eines sonstigen Rauheit sPrüfgeräts gemessene Oberfläohenbeschaffenheit mit einer Feinheit von 2,032 bis 5,048 u (textured finish) erzeugt ist.

Pig. I zeigt eine photolithographische Darstellung eines Teiles einer Rolle mit einer mit Hilfe des Verfahrens nach der Erfindung hergestellten strukturierten Oberflächenbeschaffenheit, während Pig. 2 eine photographisei Vergrößerung eines Teiles der Rollenoberfläche nach fig. I zeigt.

Die Rollen mit der strukturierten Oberflächenbeschaffenheit nach der Erfindung haben sich als besonders zweckmäßig erwiesen zum Fördern von Glasscheiben durch einen Heizofen, wobei die Scheiben von Raumtemperatur auf eine

verhältnismäßig hohe Temperatur gebracht und anschließe, zur Verwendung als Fenster- und Türscheiben in Kraftfahrzeugen gebogen und/oder gehärtet bzw. vorgespannt werden. Mit den Rollen nach der Erfindung wird nicht nur der Bruch der Glasscheiben infolge des Wärmestoßes durch starken Wärmeübergang zwischen den Rollen und dem Glas erheblich verringert, wenn nicht gar vollständig beseitigt, sondern es wird außerdem das Zerkratzen der

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Scheibenflächen durch die Hollen oder durch an den Hollen haftende Grlassplitter verringert mit dem Ergebnis, daß der Ofenausstoß eines Produktes von brauchbarer Güte eindeutig verbessert wird.

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Claims

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Patentansprüche

1· Massive.EoIle zum Stützen und Fördern von Glasscheiben, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle (18) auB einem zylindrischen Körper besteht, dessen mit den Glasscheiben in Berührung kommende Oberfläche eine strukturierte Feinheit von 2,032 bis 3|048 U (80-120 micro-inch textured finish) aufweisi
2. Rolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus rostfreiem Stahl besteht,und die Oberfläche durch Strahlen mit Glasperlen einer Größe von etwa 0,42 bis 0,21 mm (0,0164 bis 0,0082 Zoll) so behandelt ist, daß an ihr Vertiefungen (24) und Erhöhungen (25) entstehen, wobei die Oberseiten der Erhöhungen gerundet sind.
3- Verfahren zur Oberflächenbehandlung der Außenumfangsfläche einer massiven Rolle aus rostfreiem Stahl, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche mit Glas-' perlen einer Größe von etwa 0,42 bis 0,21 mm (0,0164 bis 0,0082 Zoll) gestrahlt wird, um eine strukturierte Oberflächenbeschaffenheit mit einer Feinheit von 0,032 bis 3,048 LA herzustellen, die

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Vertiefungen (24) und Erhöhungen (25) aufweist, bei welchen die Oberseiten der Erhöhungen gerundet sind.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche von ihrem Strahlen mit den Glasperlen so behandelt (geschliffen) wird, daß eine Oberflächenfeinheit von 0,254 mm oder weniger erzielt wird.

Patentanwälte

Seiler u. Pfenning

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