DE4026094A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen gebogener glasscheiben mit bereichen staerkerer biegung - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum herstellen gebogener glasscheiben mit bereichen staerkerer biegungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen gebogener Glas
scheiben mit Bereichen stärkerer Biegung, insbesondere gebogener Auto
glasscheiben, bei dem die Glasscheiben in einem Durchlaufofen homogen
auf Biegetemperatur erwärmt, nach Verlassen des Durchlaufofens in den
Bereichen stärkerer Biegung durch Beaufschlagen mit Gasflammen lokal
zusätzlich erwärmt und anschließend gebogen werden.
Bei einem bekannten Verfahren dieser Art sind im letzten Abschnitt des
Durchlaufofens oberhalb der Transportebene der Glasscheiben bewegliche
Gasbrenner angeordnet, deren Bewegung unabhängig von der Bewegung der
Glasscheiben steuerbar ist und die mit Hilfe einer geeigneten Bewe
gungsvorrichtung innerhalb des Durchlaufofens den Glasscheiben nachge
führt werden (EP 01 03 983). Die Glasscheiben werden in der nachfol
genden Biegestation auf einem Biegering gebogen.
Bei diesem bekannten Verfahren erfolgt nach der zusätzlichen lokalen
Erwärmung durch die Gasbrenner auf dem Weg der Glasscheiben bis zur
Biegevorrichtung ein mehr oder weniger starker Temperaturausgleich
innerhalb der Glasscheibenfläche. Um die gewünschte lokale Temperatur
erhöhung im Augenblick des Biegevorgangs zu gewährleisten, muß also
eine verhältnismäßig starke zusätzliche Erwärmung erfolgen. Eine star
ke zusätzliche Erwärmung kann jedoch zu unerwünschten Deformationen
der Glasscheiben führen, wodurch die optischen Eigenschaften der Glas
scheiben beeinträchtigt werden.
Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art ist es auch bekannt,
innerhalb der Biegestation stationäre Gasbrenner anzuordnen (DE-25 40 603,
26 28 518). Mit Hilfe der dort beschriebenen Einrichtungen und
der dort verwendeten Brenngase läßt sich jedoch ebenfalls keine hin
reichende lokale Temperaturerhöhung erreichen, weil bei den aus wirt
schaftlichen Gründen notwendigen kurzen Taktzeiten der Einrichtung die
zur Verfügung stehende Zeit für die erforderliche Temperaturerhöhung
nicht ausreicht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs
genannten Art bereitzustellen, bei dem die gewünschte lokale Tempera
turerhöhung mit möglichst geringer Beeinflussung der Nachbarbereiche
der Glasscheibe und in möglichst kurzer Zeit erreicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur zusätzli
chen lokalen Erwärmung die Glasscheiben lokal mit Acetylen-Luft- oder
mit Acetylen-Sauerstoff-Flammen beaufschlagt werden.
Die erfindungsgemäße Verwendung von Acetylen als Brenngas zur zusätz
lichen lokalen Erwärmung den Glasscheiben erlaubt es, im Vergleich zu
anderen Brenngasen, die beim Stand der Technik Verwendung finden, we
sentlich höhere Flammtemperaturen und dadurch in kürzerer Zeit gezielt
eine wesentlich stärkere lokale Erwärmung der Glasscheiben zu errei
chen. Acetylen-Sauerstoff-Flammen haben mit 3160 Grad Celsius die
höchste Flammtemperatur aller Kohlenwasserstoffe, die damit um wenig
stens 400 Grad Celsius höher liegt als die für diesen Zweck üblichen
Brenngase wie Methan, Propan oder Erdgas. Es hat sich überraschend
gezeigt, daß die Glasscheiben unmittelbar mit derart heißen Flammen
beaufschlagt werden können, ohne daß oberflächliche Deformationen oder
sonstige Fehler auftreten, wenn die Glasscheiben im Augenblick der
Einwirkung der Gasflammen insgesamt ihre Biegetemperatur von wenig
stens etwa 620 Grad Celsius erreicht haben.
Wegen der erzielbaren hohen Flammentemperatur genügt eine verhältnis
mäßig kurze Einwirkungszeit der Flammen. Insbesondere kann die Beauf
schlagung der Glasscheibe mit den Gasflammen in der verhältnismäßig
kurzen Übergangszone zwischen dem Durchlaufofen und der Biegestation
erfolgen, ohne daß die Gasbrenner den Glasscheiben in Richtung ihres
Transportweges nachgeführt werden müssen. Das bedeutet eine erhebliche
Vereinfachung der für die zusätzliche Erwärmung erforderlichen Ein
richtung. Ebenso ist es möglich, die lokale zusätzliche Erwärmung der
Glasscheiben innerhalb der Biegestation selbst vorzunehmen.
Bei Anordnung der Gasbrenner in der Übergangszone zwischen dem Durch
laufofen und der Biegestation, oder innerhalb der Biegestation selbst,
läßt es sich auf verhältnismäßig einfache Weise verwirklichen, daß die
das Acetylengas führenden Leitungen auf Temperaturen unterhalb von
etwa 200 Grad Celsius gehalten werden, was bei Anordnung der Brenner
innerhalb des Durchlaufofens praktisch nicht möglich ist. Die Begren
zung der Temperatur der Gasleitungen ist jedoch zweckmäßig, weil bei
höheren Temperaturen das Acetylengas sich zersetzen kann, was ver
schiedene nachteilige Folgen haben kann. Beispielsweise können sich
die Brennerdüsen mit den beim Zerfall des Gases entstehenden festen
Partikeln aus Kohlenstoff verstopfen. In der Übergangszone zwischen
dem Durchlaufofen und der Biegestation herrschen jedoch normalerweise
Temperaturen, die im Vergleich zu den Temperaturen innerhalb des
Durchlaufofens verhältnismäßig niedrig sind. Wenn die Gasflammen in
nerhalb der Biegestation zur Einwirkung kommen sollen, kann die Ein
richtung hierfür so gestaltet werden, daß die Gasbrenner jeweils nur
kurzzeitig in die heiße Biegestation eingeführt werden, sich im übri
gen aber in der kalten Umgebung der Biegestation befinden, so daß auch
in diesem Fall eine unzulässige Erwärmung der Gasleitungen nicht zu
befürchten ist.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung werden die Glasscheiben
auf derjenigen Oberfläche mit den Gasflammen beaufschlagt, die beim
Biegevorgang plastisch gedehnt werden. Da üblicherweise bei dem ein
gangs genannten Verfahren die Glasscheiben in der Biegestation so ge
bogen werden, daß sich die konvexe Oberfläche auf der unteren Seite
befindet, werden demgemäß die Glasscheiben auf der unteren Oberfläche
mit den Gasflammen beaufschlagt. Die plastische Dehnung der Glasober
fläche ist erfahrungsgemäß kritischer als die plastische Stauchung und
erfordert deshalb eine etwas höhere Temperatur. Wenn die Gasflammen
auf diese kritischere Oberfläche gerichtet werden, kann auf diese Wei
se die insgesamt aufgebrachte Wärmemenge ohne Nachteil reduziert wer
den. Dadurch ergibt sich gleichzeitig der wesentliche Vorteil, daß auf
der konkaven Seite, mit der die Glasscheibe üblicherweise mit einer
vollflächigen Biegeform in Kontakt kommt, die Gefahr von Beeinträchti
gungen der Glasoberfläche durch den Kontakt mit dem Biegewerkzeug we
gen der niedrigeren Oberflächentemperatur verringert wird.
Wenn die Glasscheiben auf ihrer unteren Oberfläche mit den Gasflammen
beaufschlagt werden, ergibt sich ein weiterer Vorteil dadurch, daß bei
Glasscheiben, die mit einer aufgedruckten Einbrennfarbe versehen sind,
die sich wegen des Transports der Glasscheiben im Durchlaufofen auf
Transportrollen immer auf der oberen Seite der Glasscheiben befindet,
die Gasflammen und die Brenngase nicht mit der Einbrennfarbe in Berüh
rung kommen. Dadurch werden Veränderunen der Einbrennfarbe, die unter
dem Einfluß der Flammen und/oder der Brenngase auftreten können, si
cher vermieden.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens mit zusätzlicher lokaler Erwärmung der Glasscheiben inner
halb der Biegestation, mit einer in der Biegestation oberhalb der
Transportebene der Glasscheiben angeordneten vollflächigen konvexen
Biegeform und einer auf einem verfahrbaren Wagen angeordneten konkaven
Ringform, die als Transporting zum Überführen der gebogenen Glasschei
be von der Biegestation in die nachfolgende Kühlstation, und gegebe
nenfalls auch als Gegenform beim Biegevorgang, dient. Erfindungsgemäß
sind die lokal wirkenden Gasbrenner auf dem die konkave Ringform tra
genden Wagen unterhalb der Ringform angeordnet und über flexible
Schläuche mit den Acetylen-Zuleitungen außerhalb der Biegestation
verbunden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausfüh
rungsbeispiele anhand der Zeichnungen.
Von den Zeichnungen zeigt
Fig. 1 eine Biegevorrichtung für Glasscheiben mit einem zusätz
lichen Gasbrenner zwischen dem Durchlaufofen und der
Biegestation;
Fig. 2 eine Biegevorrichtung für Glasscheiben mit zusätzlichen
Gasbrennern für die lokale Beheizung der Glasscheiben
innerhalb der Biegekammer;
Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung des die Ringform tragenden
Wagens gemäß Fig. 2 mit dem unterhalb der Ringform ange
ordneten Gasbrenner, und
Fig. 4 die aus der oberen Biegeform und der auf dem verfahrbaren
Wagen angeordneten Ringform bestehende Biegepresse in
ihrer Arbeitsstellung kurz vor dem Preßvorgang.
Die in Fig. 1 dargestellte Biegevorrichtung umfaßt einen Durchlaufofen
1 mit angetriebenen Transportwellen 2 und eine an diesen Durchlaufofen
1 anschließende Biegestation 3. Zwischen der hinteren Abschlußwand 4
des Durchlaufofens 1 und der dieser Abschlußwand 4 gegenüber liegenden
Wand 5 des die Biegestation 3 umgebenden Gehäuses 6 ist ein Zwischen
raum 7 vorgesehen, in dem der Gasbrenner 8 für die zusätzliche lokale
Erwärmung der Glasscheiben 9 angeordnet ist.
In das die Biegestation 3 umgebende Gehäuse 6 kann durch die Leitung
12 von unten ein heißer Gasstrom eingeleitet werden, der oben durch
die Leitung 13 aus dem Gehäuse 6 herausströmt und im Kreislauf geführt
wird. Durch diesen heißen Gasstrom wird die Glasscheibe 9, sobald sie
innerhalb der Biegestation 3 ihre Endposition unterhalb der Biegeform
14 eingenommen hat, von den Transportwellen 2 abgehoben und gegen die
vollflächige Biegeform 14 gepreßt. Anschließend fährt der Wagen 15 mit
der Ringform 16 auf den Schienen 17 in die Biegestation 3, so daß die
Ringform 16 unterhalb der Biegeform 14 liegt. Sodann wird die Biege
form 14 mit der Glasscheibe auf die Ringform 16 abgesenkt und gegen
die Ringform 16 gepreßt, wodurch der Glasscheibe die endgültige Form
gegeben wird. Der Gasstrom wird nun abgeschaltet bzw. verringert und
die Biegeform 14 wird wieder in ihre obere Lage verbracht. Sodann wird
der Wagen 15 mit der auf der Ringform 16 liegenden gebogenen Glas
scheibe aus der Biegestation 3 herausgefahren und in eine anschließen
de nicht dargestellte Kühlstation gefahren, in der die Glasscheibe
beispielsweise durch schroffes Abkühlen vorgespannt wird.
Wenn die Glasscheibe 9 den Durchlaufofen 1 verläßt, hat sie insgesamt
eine Temperatur angenommen, die für eine gleichmäßige Biegung mit ei
nem verhältnismäßig großen Biegeradius ausreicht. In dem dargestellten
Fall soll die Glasscheibe 9 jedoch in einem streifenförmigen Bereich
20 stärker gebogen werden, und die Ringform 16 weist ebenso wie die
Biegeform 14 einen entsprechend stärker gekrümmten Abschnitt 21 auf.
In dem streifenförmigen Bereich 20 wird die Glasscheibe 9 mit Hilfe
des Gasbrenners 8 zusätzlich lokal erwärmt, wobei der Gasbrenner 8 in
dem Zwischenraum 7 zwischen dem Durchlaufofen 1 und dem Gehäuse 6 der
Biegestation stationär angeordnet ist und die Glasscheibe 9 in dem
streifenförmigen Bereich 20 auf dem Weg vom Durchlaufofen zur Biege
station mit den Gasflammen beaufschlagt.
Je nach Lage und Verlaufsrichtung des streifenförmigen Bereichs 20
kann die Lage des Gasbrenners 8 quer zur Bewegungsrichtung der Glas
scheibe verstellt und gegebenenfalls während der Beaufschlagung der
Glasscheibe mit den Gasflammen verschoben werden. Zu diesem Zweck kann
beispielsweise die Lage der Glasscheibe 9 mit Hilfe einer Videokamera
24 erfaßt werden. Die von der Videokamera 24 gelieferten Daten werden
über die Leitung 25 zu einem Prozessor 26 geleitet, von dem entspre
chend einem vorgegebenen Programm über die Leitung 27 der Motor 28
angesteuert wird. Der Motor 28 treibt die Spindel 29 an, durch die der
Schlitten 30 entsprechend verfahren wird. Auf diese Weise lassen sich,
falls erforderlich, streifenförmige Bereiche der Glasscheibe 9 zusätz
lich erwärmen, die schräg zur Transportrichtung der Glasscheiben
verlaufen.
Die von dem Gasbrenner 8 erzeugten Gasflammen können gegebenenfalls
ununterbrochen brennen. Es ist jedoch auch möglich, die Gasflammen
jeweils nur dann zu zünden, wenn sich eine Glasscheibe unter dem Gas
brenner 8 befindet. Zur Steuerung des Gasbrenners 8 dienen in diesem
Fall wiederum die Videokamera 24 und der Prozessor 26, der über die
Leitungen 33 und 34 die Ventile 35 und 36 ansteuert. Das Ventil 35
öffnet bzw. schließt die das Acetylengas führende Leitung 37, während
das Ventil 36 die Leitung 38 öffnet bzw. schließt, durch die der Sau
erstoff bzw. die Druckluft dem Brenner 8 zugeführt wird. Gegebenen
falls können die Ventile 35 und 36 zeitlich verschoben gesteuert wer
den, so daß beim Ein- und Ausschalten des Brenners immer hinreichend
Sauerstoff zugeführt wird, um eine Rußbildung der Acetylenflamme zu
vermeiden.
Durch entsprechende Wärmeisolierung des Durchlaufofens 1 und des Ge
häuses 6 der Biegestation ist dafür gesorgt, daß die Temperatur in dem
Zwischenraum 7 verhältnismäßig niedrig bleibt. Gegebenenfalls kann
dieser Zwischenraum 7 durch zusätzliche Luftkühlung gekühlt werden.
Auf diese Weise erreichen weder die Zuleitung 37 für das Acetylengas
noch der Brenner 8 selbst unzulässig hohe Temperaturen, die zu einem
Zerfall des Acetylengases führen könnten.
Eine andere Ausführungsform für das erfindungsgemäße Verfahren wird
anhand der Fig. 2 bis 4 beschrieben. In diesem Fall erfolgt die zu
sätzliche lokale Erwärmung der Glasscheibe innerhalb der Biegestation
auf der unteren Seite der Glasscheibe.
Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung umfaßt wiederum einen Rollen
durchlaufofen 1 und eine von einem Gehäuse 6 umgebene Biegestation 3,
die in diesem Fall ohne Zwischenraum direkt aneinander anschließen.
Der Biegevorgang erfolgt grundsätzlich in derselben Weise, wie er an
hand der Fig. 1 beschrieben wurde.
In dem hier dargestellten Fall soll die Glasscheibe 9 entlang zweier
quer zur Transportrichtung der Glasscheibe verlaufender Linien 39 und
40 mit scharfen Biegungen, das heißt mit Bereichen mit einem kleinen
Biegeradius, versehen werden, so daß entlang dieser Bereiche eine zu
sätzliche lokale Erwärmung vorgenommen wird.
Die zusätzliche lokale Erwärmung erfolgt innerhalb der Biegestation 3
mit Hilfe zweier Brennerrohre 42, die auf dem auf den Schienen 43 ver
fahrbaren Wagen 44 unterhalb der Rahmenbiegeform 45 angeordnet sind.
Die Brennerrohre 42 weisen auf ihrer Oberseite jeweils eine Reihe von
Brenneröffnungen auf, so daß jeweils eine Reihe von hintereinanderlie
genden Gasflammen auf die Unterseite der Glasscheibe zur Einwirkung
kommt. Das Acetylengas wird den Brennerrohren 42 über die Rohre 46, 47,
den flexiblen Schlauch 48 und die Leitung 49 (Fig. 3) zugeführt, wäh
rend der Sauerstoff bzw. die Druckluft dem Brennerrohr 42 über die
Rohre 52, 53, den flexiblen Schlauch 54 und die Leitung 55 zugeführt
wird. Mit Hilfe der Ventile 56 und 57 werden die Gasbrenner einge
schaltet bzw. die Volumenströme des Acetylens und des Sauerstoffs bzw.
der Druckluft geregelt.
Der die Rahmenbiegeform 45 und die Brennerrohre 42 tragende Wagen 44
befindet sich während der meisten Zeit außerhalb der Biegestation in
einer Umgebung von Raumtemperatur und wird jeweils nur kurzzeitig in
die mit dem heißen Gasstrom beaufschlagte Biegestation hineingefahren,
um dort den Biegevorgang durchzuführen und die gebogene Glasscheibe
aus der Biegestation herauszubringen. Während dieser kurzen Verweil
zeit innerhalb der Biegestation erwärmen sich die das Acetylengas füh
renden Rohre und die Brennerrohre selbst nur geringfügig, so daß die
für das Acetylengas zulässigen Temperaturen nicht überschritten wer
den. Gegebenenfalls können die Rohre mit einer geeigneten Wärmeisolie
rung versehen werden.
Die flexiblen Schläuche 48 und 54 sind in einer geeigneten Panzerkette
59 geführt, durch die sichergestellt ist, daß die Schläuche gegen me
chanische Beschädigungen während der Bewegung des Wagens 44 geschützt
sind.
Wie aus Fig. 4 hervorgeht, wird die Glasscheibe 38 durch den aufwärts
strömenden heißen Gasstrom gegen die vollflächige Biegeform 41 angeho
ben. Sobald sich die Glasscheibe 38 in dieser Lage befindet, wird der
Wagen 44 mit der Rahmenbiegeform 45 unter die Biegeform 41 gefahren.
In dieser Stellung des Wagens 44 beaufschlagen die von den Brennerroh
ren 42 erzeugten Gasflammen die untere Oberfläche der Glasscheibe 38
linienförmig entlang den Bereichen, die die starke Biegung erfahren
sollen. Die für den normalen Biegezyklus erforderliche Zeitspanne
reicht aus, um die Temperatur der Glasscheibe in den gewünschten Be
reichen lokal um den für eine einwandfreie Biegung erforderlichen Be
trag zu erhöhen.
Nach Durchführung des Preßbiegevorgangs durch Absenken der Biegeform
41 und Andrücken gegen die Rahmenbiegeform 45 wird die Biegeform 41 in
ihre obere Ausgangslage angehoben und der Wagen 44 mit der gebogenen
Glasscheibe aus der Biegestation 3 heraus in eine nicht dargestellte
Kühlstation gefahren, in der die gebogene Glasscheibe beispielsweise
durch Aufblasen von Kühlluft vorgespannt wird.
Claims (6)
1. Verfahren zum Herstellen gebogener Glasscheiben mit Bereichen stär
kerer Biegung, insbesondere gebogener Autoglasscheiben, bei dem die
Glasscheiben in einem Durchlaufofen homogen auf Biegetemperatur
erwärmt, nach Verlassen des Durchlaufofens in den Bereichen stärke
rer Biegung durch Beaufschlagen mit Gasflammen lokal zusätzlich
erwärmt und anschließend gebogen werden, dadurch
gekennzeichnet, daß zur zusätzlichen lokalen
Erwärmung die Glasscheiben lokal mit Acetylen-Luft- oder mit Acety
len-Sauerstoff-Flammen beaufschlagt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beauf
schlagung der Glasscheiben mit den Acetylen-Luft- oder den Acety
len-Sauerstoff-Flammen in der Übergangszone zwischen dem Durchlau
fofen und der Biegestation erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beauf
schlagung der Glasscheiben mit den Acetylen-Luft- oder den Acety
len-Sauerstoff-Flammen innerhalb der Biegestation erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die das Acetylengas führenden Leitungen auf Temperaturen unter
halb von 200 Grad Celsius gehalten werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Glasscheiben auf derjenigen Oberfläche mit den Gasflammen
beaufschlagt werden, die beim Biegevorgang gedehnt wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3 und 5,
mit einer in der ßiegestation (3) oberhalb der Transportebene der
Glasscheiben (9) angeordneten vollflächigen konvexen Biegeform (41)
und einer auf einem verfahrbaren Wagen (44) angeordneten konkaven
Ringform (45), die als Transportring zum Überführen der gebogenen
Glasscheibe von der Biegestation in die nachfolgende Kühlstation,
dient, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem die konkave Ringform
(45) tragenden Wagen (44) unterhalb der Ringform (45) lokal wirken
de Gasbrenner (42) angeordnet sind, die über flexible Schläuche
(48, 54) mit der Acetylengas-Zuleitung (49) und der Sauerstoff- bzw.
Druckluft-Zuleitung (55) außerhalb der Biegestation (3) verbunden
sind.
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