DE3703662A1 - Foerderwalze fuer einen walzenfoerderer eines glasscheiben-bearbeitungssystems - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Glasscheiben- Bearbeitungssystem und insbesondere auf eine Förderwalze für einen Walzenförderer, mit dem eine erhitzte Glasscheibe in einem derartigen Glasscheiben- Bearbeitungssystem transportiert wird.

Systeme, zur Herstellung gekrümmter getemperter Glasscheiben für den Einsatz als Fensterscheiben in Motorfahrzeugen, wie Kraftfahrzeugen, sind beispielsweise in den japanischen Patenten 58/3978 und 58/13502 sowie in den US-Patenten 42 72 274 und 44 21 482 angegeben. Ein typisches Verfahren zur Formung einer derartigen Glasscheibe umfaßt folgende Verfahrensschritte: Erwärmen einer flachen Scheibe bis zum Erweichungspunkt des Glases in einer Heizstation; Formen der erwärmten Glasscheibe in eine gewünschte Krümmung an einer Formungsstation; sodann wird die geformte Glasscheibe in einer Abkühlstation in einer gesteuerten Art und Weise auf eine Temperatur abgekühlt, die unterhalb des Anlaß- bzw. Temper-Temperaturbereiches von Glas liegt. Die in der Heizstation erwärmte Glasscheibe wird nahezu horizontal in die Formungsstation mittels einer Vielzahl von Förderwalzen eines Walzenförderers abgegeben. Die geformte Glasscheibe wird in entsprechender Weise von der Formungsstation zu der Abkühlstation mittels einer Vielzahl von horizontalen Förderwalzen transportiert, die in Abständen in der Transport- bzw. Förderrichtung vorgesehen sind. Jede dieser Förderwalzen weist einen Kern auf, der aus einem keramischen Material besteht, sowie eine Hülse aus Glasfasern oder aromatischen Polyamidfasern, die von der Firma E. I. Dupont de Nemours & Co., U. S. A. unter der US-Handelsbezeichnung "Kevlar" vertrieben werden. Die betreffende Hülse ist dabei um den Kern herumgewickelt und an dessen gegenüberliegenden Enden mittels eines Klebbandes befestigt, wie dies in der US-PS 44 21 482 angegeben ist. Im JP-Patent 58/13502 ist eine weitere Förderwalze angegeben, bei der eine Hülse aus Asbest auf einem Hohlkern angebracht ist. Die Materialien der Hülse dienen dabei dazu, die Förderwalze hitzebeständig zu machen. Die Anwendung der Kevlar-Fasern ist insofern von Vorteil, als ihre geringe thermische Leitfähigkeit hinsichtlich der Vermeidung eines Abkühlrisses einer durch die Förderwalzen geförderten Glasscheibe wirksam ist.

Die konventionellen Hülsen der Förderwalzen sind in Form von gewebtem Stoff verwendet worden, der einige Nachteile mit sich bringt. Einer der Mängel liegt darin, daß der gewebte Stoff dazu neigt, auf der Oberfläche der mittels der Förderwalzen abgegebenen Glasscheibe Stoffabdrücke zurückzulassen. Die Glasscheibe weist daher kleine Oberflächen-Unregelmäßigkeiten auf, die für optische Mängel verantwortlich sind. Die Unregelmäßigkeiten in der Glasoberfläche könnten durch Verwendung von dünneren Fasern für das Hülsengewebe reduziert werden. Das Hülsengewebe aus dünneren Fasern wäre jedoch weniger dauerhaft und könnte beim Gebrauch brechen. Ein weiterer Mangel liegt darin, daß dann, wenn das Hülsengewebe durch eine Glaskante oder ein zerbrochenes Glasstück zerschnitten wird oder reißt, das Hülsengewebe in zunehmendem Maße von dem geschnittenen oder zerrissenen Bereich ausfasert.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Förderwalze für einen Walzenförderer in einem Glasscheiben-Bearbeitungssystem zu schaffen, wobei die betreffende Förderwalze so ausgelegt sein soll, daß die Ausbildung von optischen Mängeln in einer Glasschicht minimiert ist, die mittels der Förderwalze weitergeleitet wird.

Ferner soll die für einen Walzenförderer in einem Glasscheiben- Bearbeitungssystem zu schaffende Förderwalze eine hohe Lebensdauer und Wärmebeständigkeit aufweisen.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeite Aufgabe erfindungsgemäß durch eine Förderwalze für die Verwendung in einem Walzenförderer, mit dem eine erwärmte bzw. erhitzte Glasscheibe in einem Glasscheiben-Bearbeitungssystem transportiert wird. Die betreffende Förderwalze weist einen länglichen Kern auf, der mittels einer Antriebseinrichtung antreibbar ist, sowie einen Tragkörper, der aus einem Filzmaterial besteht, welches Fasern zumindest eines solchen Typs enthält, der mechanisch fest und/oder hitzebeständig ist, wobei der Tragkörper auf dem betreffenden Kern und um eine Außenumfangsfläche dieses Kernes herum zum Tragen bzw. Abstützen der Glasscheibe angeordnet ist.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfaßt das Filzmaterial ein Grundgewebe aus Glasfasern mit 10 bis 50 Gewichtsprozent Aramid-Fasern und 50 bis 80 Gewichtsprozent Kohlenstoffasern, die derart vernadelt sind, daß sie miteinander und mit dem Grund-Gewebe verschlungen sind.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel umfaßt das Filzmaterial ein Grund-Gewebe aus Glasfasern, 50 Gewichtsprozent Aramid-Fasern, 30 Gewichtsprozent Kohlenstoffasern und 20 Gewichtsprozent Fasern aus rostfreiem Stahl, die derart vernadelt sind, daß sie miteinander und mit dem Grund-Gewebe auf dessen gegenüberliegenden Oberflächen verschlungen sind. Vorzugsweise sind solche Fasern des Filz-Materials, die mit der Glasscheibe in Kontakt gelangen, stark hitzebeständig und abriebfest, und diejenigen Fasern, welche den Kern berühren, weisen eine hohe mechanische Festigkeit auf.

Der Durchmesser jeder der verwendeten Fasern liegt im Bereich von 2 bis 18 Mikrometer, vorzugsweise jedoch bei 10 Mikrometer. Das Filzmaterial weist eine Dicke im Bereich von 3 bis 10 mm in Anbetracht der gewünschten Lebensdauer auf; das betreffende Material sollte jedoch nicht zu dick sein, da es dann in der Dicke nicht gleichmäßig wäre. Der Tragkörper kann in Form einer Hülse vorliegen, die auf den Kern aufgebracht ist, oder in Form eines länglichen Bandes, welches schraubenlinienförmig um den Kern herumgewickelt und an diesem befestigt ist.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend an bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in einer ausschnittweisen Perspektivansicht ein Glasscheiben-Bearbeitungssystem, bei dem Förderwalzen gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet sind.

Fig. 2 zeigt in einer Perspektivansicht und zum Teil aufgebrochen ein abgesenktes unteres Formteil des in Fig. 1 dargestellten Glasscheiben-Bearbeitungssystems.

Fig. 3 zeigt in einer ähnlichen Ansicht wie Fig. 2 das betreffende untere Formteil in seiner angehobenen Stellung.

Fig. 4 zeigt in einer perspektivischen Teilansicht eine Förderwalze gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 5 veranschaulicht ein Verfahren zur Herstellung eines Filzmaterials.

Fig. 6 zeigt in einer vergrößerten perspektivischen Teilansicht eine Förderwalze gemäß einer noch weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 7 zeigt in einer Perspektivansicht eine von dem in Fig. 1 dargestellten System verschiedene Glasscheiben-Bearbeitungseinrichtung mit einem daran angebrachten Filzmaterial.

Wie in Fig. 1 gezeigt, umfaßt ein generell mit 10 bezeichnetes Glasscheiben-Bearbeitungssystem bzw. -Verarbeitungssystem eine Heizstation A, eine Formungsstation B und eine (nicht dargestellte) Abkühlstation. Die Heizstation A weist einen Heizofen 12 auf, der einen tunnelartigen Kanal enthält, welcher durch obere und untere Wände 14, 15 sowei durch Seitenwände 16, 17 begrenzt ist. Der Kanal bzw. Durchgang des Heizofens 12 umgibt einen Walzenförderer 20, der eine Vielzahl von Förderwalzen 22 aufweist, die horizontal in regelmäßigen Intervallen in einer Transportrichtung durch den betreffenden Heizofen 12 in Abstand vorgesehen sind. Eine Glasscheibe G wird horizontal auf den Förderwalzen 22 in den Heizofen 12 transportiert, während die Glasscheibe G durch eine geeignete Heizeinrichtung (nicht dargestellt) auf den Glaserweichungspunkt erwärmt wird. Der Walzenförderer 20 verläuft in horizontaler Richtung ferner in die Formungsstation B hinein. Die Förderwalzen 22 werden mittels eines (nicht dargestellten) Elektromotors mit einer gesteuerten Drehzahl bzw. Geschwindigkeit gedreht.

Wie in Fig. 1 bis 3 dargestellt, ist die Formungsstation B neben der Heizstation A positioniert; sie weist ein oberes Formteil 26 aus einem Metall auf, welches mit einem feuerbeständigen Material überzogen ist, wie mit Glasfasern. Ferner weist die Formungs- ein unteres Formteil 26 auf, welches aus einem feuerbeständigen Material besteht. Das Material des unteren Formteiles 26 sollte vorzugsweise dauerhaft genug sein, um zyklischen Temperaturschwankungen zu widerstehen, da die Oberfläche dieses Formteils in intermittierendem Kontakt mit eine hohe Temperatur aufweisendem Glas während einer langen Zeitspanne gehalten wird. Das untere Formteil 28 ist mittels (nicht dargestellter) Bolzen an einem Träger 29 lösbar angebracht, der in Form einer Aluminiumplatte vorliegt. Deshalb kann das untere Formteil 28 durch ein anderes unterschiedlich geformtes unteres Formteil zur Herstellung einer Glasscheibe anderer Form ausgewechselt werden.

Das untere Formteil 28 weist eine glatte Formungsoberfläche 30 auf seiner Oberseite auf, um die Glasscheibe G zu formen, die von der Heizstation B her zugeführt wird. Das untere Formteil 28 weist eine Vielzahl von Quernuten 32 auf, die in seiner Oberseite festgelegt sind und die in gleichen regelmäßigen Intervallen in der Bewegungsrichtung der Glasscheibe G wie die Förderwalzen 22 in der Formungsstation B vorgesehen sind. Die Quernute 32 befinden sich in vertikaler Ausrichtung zu einigen der aufeinanderfolgenden Förderwalzen 22 in der Formungsstation B. Demgemäß sind dann, wenn das untere Formteil 28 aus einer unteren Position gemäß Fig. 2 in eine angehobene Position gemäß Fig. 3 mittels eines Vertikal-Betätigungsgliedes 36 bewegt wird, welches an einem Trag-Grundteil 34 angebracht ist, die Förderwalzen 22 vollständig in den entsprechenden Quernuten 32 angeordnet.

Wie in Fig. 2 veranschaulicht, weist das obere Formteil 26 eine obere Wand 40, Seitenwände 42 und eine untere Wand 44 auf, wobei eine solche Formung vorgenommen ist, die komplementär zu der Oberseite des unteren Formteiles 28 ist. Das obere Formteil 26 weist eine (nicht dargestellte) innere Unterdruckkammer auf, die mit einer (nicht dargestellten) Unterdruckquelle durch ein Evakuierungsrohr 46 und ein geeignetes Ventil (nicht dargestellt) in Verbindung steht. Die untere Wand 44 weist Absauglöcher auf, die darin festgelegt sind und die mit der inneren Unterdruckkammer in Verbindung stehen. Das obere Formteil 26 ist über Führungsstangen 48 mit einem (nicht dargestellten) Tragrahmen antriebsmäßig gekoppelt und in bezug auf den Tragrahmen mittels eines Vertikal-Betätigungsgliedes 50 in vertikaler Richtung bewegbar. Das obere Formteil 26 ist ebenfalls durch ein anderes oberes Formteil anderer Form austauschbar.

Die Glasscheibe S, die mittels der Förderwalze 22 vom Heizofen 12 abgegeben wird, wird in der Formungsstation B auf die Förderwalzen 22 gebracht, wie dies in Fig. 2 veranschaulicht ist. Sodann wird das untere Formteil 28 mittels des Vertikal-Betätigungsgliedes 36 in die angehobene Stellung bewegt, um der Formungsoberfläche 30 zu ermöglichen, mit der Glasscheibe G in Kontakt zu gelangen und die betreffende Glasscheibe von den Förderwalzen 22 zu entfernen. Nunmehr wird die obere Form 26 zur Formungsoberfläche 30 hin mittels des Vertikal- Betätigungsgliedes 50 abgesenkt und gegen die Glasscheibe G gepreßt, die zwischen den oberen und unteren Formteilen 26, 28 in eine gewünschte Krümmung gebogen wird bzw. diese erhält. Nachdem die Glasscheibe G geformt worden ist, wird die interne Unterdruckkammer des oberen Formteiles 26 unter Unterdruck gesetzt, um die Glasscheibe G zu der unteren Wand 44 des oberen Formteiles 26 anzuziehen. Danach wird das untere Formteil 28 in die untere Stellung gemäß Fig. 2 bewegt. Die Glasscheibe G verbleibt an der unteren Wand 44 des oberen Formteiles 26 angesaugt. Sodann wird ein (nicht dargestellter) Förderring unter das obere Formteil 26 positioniert, und der Unterdruck in der inneren Unterdruckkammer des oberen Formteiles 26 wird aufgehoben, um der Glasscheibe G zu ermöglichen, auf den Förderring abgesetzt zu werden, der danach zu der Abkühlstation hin bewegt wird, die in Bewegungsrichtung der Glasscheibe G hinter der Formungsstation B liegt. Die Glasscheibe G wird in der Abkühlstation mittels eines geeigneten Kühlmittels auf eine Temperatur unterhalb des Abschreck- bzw. Temper-Temperaturbereiches von Glas schnell abgekühlt, so daß der Glasscheibe G eine gewünschte Spannung erteilt ist.

Das zuvor unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 3 beschriebene Glasscheiben-Bearbeitungssystem ist von der allgemeinen Art, wie sie im einzelnen in der US-PS 42 72 274 beschrieben ist. Die vorliegende Erfindung richtet sich nun insbesondere auf eine Verbesserung bei den Förderwalzen 22 des Walzenförderers 20.

Wie in Fig. 4 gezeigt, umfaßt eine Förderwalze gemäß der vorliegenden Erfindung einen langgestreckten Kern 22 sowie eine Hülse oder einen Tragkörper 64 aus einem Filzmaterial, der mittels einer geeigneten Einrichtung, wie beispielsweise mittels eines Klebstoffs, auf den Kern 62 aufgebracht und an diesem befestigt ist. Der Kern 62 besteht aus einem Keramikmaterial oder aus Stahl, um der Hitze in dem Heizofen 12 zu widerstehen, dessen Innenraum normalerweise auf eine Temperatur im Temperaturbereich von etwa 650°C bis 700°C während des Betriebs erwärmt ist. Wie in Fig. 5 gezeigt, ist die Filz-Hülse 64 dadurch hergestellt, daß Fasern 68, die eine hohe Hitzebeständigkeit, Abriebfestigkeit und/oder mechanische Festigkeit aufweisen, auf eine Oberfläche oder auf gegenüberliegende Oberflächen eines Grund- Gewebes 66 aus Glasfasern aufgebracht werden, wobei die Fasern 68 vernadelt werden, um sie mit sich selbst und dem Grundgewebe 66 auf dessen gegenüberliegenden Oberflächen zu verschlingen. Sodann wird der genadelte Filz in einer hülsenartige Form gewickelt. Das Grundgewebe 66 kann aus Fasern, wie aus Polyesterfasern oder Nylonfasern, hergestellt sein. Die Fasern 68, die mit dem Grundgewebe 66 kombiniert werden, können Aramid- Fasern, Kohlenstoff- bzw. Carbon-Fasern, metallische Fasern, Silicat-Fasern, Aluiniumhydroxid-Fasern, Asbest- Fasern oder dgl. sein. Gemäß einem Beispiel können die Fasern 68 hier 10 bis 50 Gewichtsprozent Aramid-Fasern und 50 bis 80 Gewichtsprozent Carbon-Fasern enthalten; vorzugsweise weisen sie 30 Gewichtsprozent Aramid-Fasern und 70 Gewichtsprozent Carbon-Fasern auf. Der Durchmesser jeder dieser Fasern liegt im Bereich von 2 bis 18 Mikrometer; er beträgt vorzugsweise jedoch 10 Mikrometer. Das Filzmaterial der Hülse 64 weist eine Dicke im Bereich von 3 bis 10 mm mit Rücksicht auf die gewünschte Lebensdauer auf; das betreffende Material sollte dabei nicht zu dick sein, da es dann in der Dicke nicht gleichmäßig wäre.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel sind drei oder mehr Arten von Fasern als Schichten auf jeder Oberfläche des Grundgewebes 66 angeordnet. Dabei sind insbesondere Aramid-Fasern (50 Gewichtsprozent), Carbon-Fasern (30 Gewichtsprozent) und sodann Fasern aus rostfreiem Stahl (20 Gewichtsprozent) auf dem Grundgewebe 66 in der angegebenen Reihenfolge aufgebracht und dann vernadelt, wodurch ein Filzmaterial gebildet ist. Andere Fasern als die oben bezeichneten Fasern können ebenfalls verwendet werden. In einem solchen Falle ist es bevorzugt, daß Fasern hoher Wärmebeständigkeit und Abriebfestigkeit auf der Oberfläche des Filzmaterials positioniert werden, die mit einer Glasscheibe in Kontakt gelangt, und daß Fasern hoher mechanischer Festigkeit in Kontakt mit dem Kern gebracht werden.

In Fig. 6 ist eine Förderwalze 22 gemäß einer noch weiteren Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht. Bei dieser Ausführungsform ist ein Filzmaterial 70 in Form eines länglichen Bandes schraubenlinienförmig um den Kern 62 herumgewickelt. Das Filzmaterial 70 wird mittels eines Klebstoffs an dem Kern 62 angeklebt.

Gemäß Fig. 7 weist eine Glasscheiben-Formungseinrichtung 80 eines Glasscheiben-Bearbeitungssystems eine Ringform 82 auf, die an dessen einer oberen Umfangskante angeordnet ist, um die Umfangskante einer Glasscheibe zu formen. Ein Filzmaterial 84, welches in der oben angegebenen Weise gebildet ist, wird auf die gesamte Außenseite der Glasscheiben-Formungseinrichtung 80 aufgebracht, einschließlich der Oberseite der Ringform 82. Die Glasscheiben-Formungseinrichtung 80 kann eine Glasscheibe erzeugen, die einige wenige optische Mängel zeigt.

Claims (9)

1. Förderwalze für die Verwendung in einem Walzenförderer zum Transport einer erhitzten Glasscheibe in einem Glasscheiben-Bearbeitungssystem, dadurch gekennzeichnet, daß ein von einer Antriebseinrichtung her drehbarer länglicher Kern (62) vorgesehen ist und daß ein Tragkörper (64), der ein Fasern zumindest eines mechanisch festen und/oder hitzebeständigen Typs enthaltendes Filzmaterial aufweist, auf der Außenumfangsfläche des betreffenden Kernes (62) zum Tragen der Glasscheibe aufgebracht und angeordnet ist.

2. Förderwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeicnet, daß das Filzmaterial ein Grundgewebe aus Glasfasern, 10 bis 50 Gewichtsprozent Aramid-Fasern und 50 bis 80 Gewichtsprozent Carbon-Fasern enthält, die derart vernadelt sind, daß sie miteinander und mit dem Grundgewebe verschlungen sind.

3. Förderwalze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß die Aramid- und Carbon- Fasern einen Durchmesser im Bereich von 2 bis 18 Mikrometer aufweisen.

4. Förderwalze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Filzmaterial eine Dicke im Bereich von 3 bis 10 mm aufweist.

5. Förderwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filzmaterial ein Grundgewebe aus Glasfasern, 50 Gewichtsprozent Aramid-Fasern, 30 Gewichtsprozent Carbon-Fasern und 20 Gewichtsprozent Fasern aus rostfreiem Stahl enthält, und daß die betreffenden Fasern derart vernadelt sind, daß sie miteinander und mit dem Grundgewebe auf dessen gegenüberliegenden Seiten verschlungen sind.

6. Förderwalze nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern aus Aramid, Carbon und rostfreiem Stahl jeweils einen Durchmesser im Bereich von 2 bis 18 Mikrometer aufweisen.

7. Förderwalze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Filzmaterial eine Dicke im Bereich von 3 bis 10 mm aufweist.

8. Förderwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filzmaterial in Form einer Hülse vorliegt, die mittels eines Klebstoffs mit dem Kern (62) verbunden ist.

9. Förderwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filzmaterial in Form eines länglichen Bandes vorliegt, welches schraubenlinienförmig um den Kern (62) herumgewickelt und mit diesem verbunden ist.