-
Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Biegen von Glasscheiben,
wobei die Vorrichtung aufweist:
- – eine obere
Formtransportbahn, die aufeinander folgende Formtransporteinrichtungen
umfasst, deren Vorder- oder Rückwand
aufeinander folgende erste und zweite Vorheizabschnitte und eine
Mehrzahl von aufeinander folgenden Vorbiege- und Biegeabschnitten
voneinander trennt, wobei die Formtransporteinrichtungen dazu geeignet sind,
intermittierend in Richtung eines Endbiegeabschnittes, dessen Deckel
mit einer abwärts
und aufwärts
bewegbaren Stempelform versehen ist, transportiert zu werden;
- – eine
untere Formtransportbahn, die aufeinander folgende Formtransporteinrichtungen
umfasst, deren Rück-
oder Vorderwand aufeinander folgende erste und zweite Kühlabschnitte
voneinander trennt, wobei die Formtransporteinrichtungen dazu geeignet
sind, intermittierend in die Richtung, die der Transportrichtung
der auf der oberen Formtransportbahn vorhandenen Formtransporteinrichtungen
entgegengesetzt ist, transportiert zu werden;
- – eine
Anzahl von Biegeformen, die von den Transporteinrichtungen gehalten
sind;
- – erste
Vorwärmabschnitte,
die an dem stromaufwärtigen
Ende der oberen Formtransportbahn vorhanden sind, wobei das Erwärmen von
Glasscheiben mit Hilfe von gezwungener Konvektion bewirkt wird,
deren thermische Energie von derzeit in stromabwärtigen Endabschnitten der unteren
Formtransportbahn unter den ersten Vorwärmabschnitten abkühlenden
Glasscheiben erhalten wird;
- – zweite
Vorwärmabschnitte,
die Strahlungsheizungsmittel in der Decke der zweiten Vorwärmabschnitte
zumindest in einigen der zweiten Vorwärmabschnitte aufweisen;
- – Strahlungsheizungsmittel
in der Decke der Vorbiegeabschnitte, die ein Durchhängen unter
Einfluss der Schwerkraft bewirken;
- – eine
Zwischenebene zum Trennen der Vorbiegeabschnitte und der zweiten
Vorwärmabschnitte von
unterhalb von diesen vorhandenen ersten Kühlabschnitten und
- – einen
Hebemechanismus zum Absenken der Formtransporteinrichtungen von
der oberen Bahn auf die untere Bahn zusammen mit gebogenen Glasscheiben;
wobei
die Formtransporteinrichtungen mit einem offen strukturierten oder
mit einem anderweitig gut Wärme übertragenden
Boden versehen sind.
-
Eine
derartige Vorrichtungsart ist aus den Patentoffenlegungsschriften
des Anmelders US-4,497,645 und US-4,986,842 bekannt. Solche Vorrichtungen
erwiesen sich als sehr nützlich
bei dem Verfahren zum Biegen übereinander
liegender Glasscheibenpaare, die anschließend laminiert werden, um sie
beispielsweise als eine Fahrzeugwindschutzscheibe zu verwenden.
In den frühen
Stufen des Vorwärmens
ist es möglich,
die Wärme,
die von Glasscheiben zugeführt
wird, die derzeit in Kühlabschnitten
abkühlen,
effektiv zur Erwärmung
der in den Erwärmungsabschnitten
zu erwärmenden
Glasscheiben zu verwenden. Diese Möglichkeit besteht jedoch nicht
mehr in den letzten Vorwärmabschnitten,
da dort nur eine geringe Temperaturdifferenz zwischen einem Paar
von zu erwärmenden
Glasscheiben in einem Erwärmungsabschnitt
und einem Paar von derzeit darunter abkühlenden Glasscheiben vorhanden
ist. Dies ist der Grund dafür,
dass der Anmelder bereits in der Patentoffenlegungsschrift
US 5,902,367 vorgeschlagen
hat, dass die Formtransporteinrichtung nach einer Biegeoperation
unter Vorbiegeabschnitten direkt zu einer Position unterhalb des
letzten Vorwärmabschnittes
transportiert werden soll. Diese Anordnung ermöglicht jedoch kein gesteuertes
Abkühlen
unmittelbar nach eine Biegeoperation, um eine ausreichende Kantenspannung
oder Zugspannung zu etablieren.
-
Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung zu
schaffen, bei der das Kühlen eines
gebogenen Paars von Glasscheiben unmittelbar nach einer Biegeoperation
in einer kontrollierten Art und Weise zur Etablierung einer ausreichenden Kantenzugspannung
erfolgt, und bei der ferner die thermische Energie, die durch Glasscheiben
beim Abkühlen
freigesetzt wird, effizient zum Erwärmen der in der oberen Bahn
zu erwärmenden
Glasscheiben genutzt werden kann.
-
Diese
Aufgabe wird durch die Erfindung basierend auf den kennzeichnenden
Merkmalen des beiliegenden Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
-
Eine
beispielhafte Ausführungsform
der Erfindung wird nachfolgend genauer unter Bezugnahme auf die
beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei
-
1 das
stromaufwärtige
Ende einer oberen Bahn und das stromabwärtige Ende einer unteren Bahn
in einer Vorrichtung der Erfindung zeigt;
-
2 den
mittleren Abschnitt einer oberen Bahn und den mittleren Abschnitt
einer unteren Bahn der Erfindung zeigt;
-
3 das
stromabwärtige
Ende einer oberen Bahn und das stromaufwärtige Ende einer unteren Bahn
in einer Vorrichtung der Erfindung zeigt, wobei die in den 1, 2 und 3 dargestellten Abschnitte
hintereinander angeordnet die gesamte Vorrichtung bilden;
-
4 eine
Draufsicht oder eine horizontale Schnittansicht ist, welche die
gesteuerte Kühlluftzirkulation
durch die oberen Bereiche der Kühlabschnitte 5 zeigt,
welche die Kantenzugspannung etablieren;
-
5 einen
Biegeabschnitt 4b im Querschnitt zeigt;
-
6 eine
schematische perspektivische Ansicht einer Formtransporteinrichtung
zur Verwendung in der Vorrichtung zeigt; und
-
7 eine
Draufsicht eines Bodens für
Vorwärmabschnitte 3 oder
Vorbiegeabschnitte zeigt, auf dem Strahlungsheizungselemente 16 vorgesehen sind.
-
Die
in den 1 bis 3 dargestellte Vorrichtung umfasst
eine obere Formtransportbahn 1, die aufeinander folgende
Formtransporteinrichtungen 9 aufweist, deren Vorder- oder
Rückwand 11 aufeinander
folgende Vorheizabschnitte 2, 3 und eine Mehrzahl
von aufeinander folgenden Biegeabschnitten 4a, 4b voneinander
trennt. Die Formtransporteinrichtungen 9 sind dazu geeignet,
intermittierend in Richtung eines Endbiegeabschnittes 4b transportiert zu
werden, dessen Decke mit einer abwärts und aufwärts bewegbaren
Stempelform 22 versehen ist. Eine untere Formtransportbahn 21 umfasst
aufeinander folgende Formtransporteinrichtungen 9, die
sich unterhalb der Transporteinrichtungen der oberen Bahn 1 befinden.
Die Rück-
oder Vorderwand 11 der Formtransporteinrichtungen 9 der
unteren Formtransportbahn 21 trennen aufeinander folgende
Kühlabschnitte 5, 6, 7 voneinander.
Die Formtransporteinrichtungen 9 der unteren Formtransportbahn 21 sind dazu
geeignet, intermittierend in die der Transportrichtung der auf der
oberen Bahn vorhandenen Formtransporteinrichtungen entgegengesetzte
Richtung transportiert zu werden.
-
Jede
Formtransporteinrichtung 9 ist mit einer Biegeform 12 versehen,
die von der Formtransporteinrichtung 9 gehalten ist. Ein
Paar von Glasscheiben ist auf der unteren Biegeform 12 angeordnet,
während
die Formtransporteinrichtung außerhalb
des Ofens in einem Belade- und Entladeabschnitt 8 angeordnet
ist. Die Transporteinrichtung 9, die Form 12 und
das Paar von zu biegenden Glasscheiben werden mit Hilfe einer Hebeeinrichtung,
die in einen auf dem Be- und Entladeabschnitt 8 folgenden
Abschnitt 8a vorhanden ist, auf die obere Bahn 1 angehoben, entlang
der sie zusammen mit den Formtransporteinrichtungen intermittierend über eine
Entfernung, die im wesentlichen der Länge der Transporeinrichtung entspricht,
in Richtung des Biegeabschnittes 4b transportiert werden.
Zunächst
sind in dieser Passage Vorwärmabschnitte 2 angeordnet,
in denen die Erwärmung
auf gezwungener Konvektion basiert, wobei die thermische Energie
von den Glasscheiben gewonnen wird, die derzeit aufgrund gezwungener Konvektion
in den unteren Abkühlabschnitten 7 abkühlen. Die
Kühlabschnitte 7 können zum
Beschleunigen des Abkühlens
der zu kühlenden
Glasscheiben verwendet werden, und die Heizabschnitte 2 können zum
Beschleunigen des Erwärmens
der zu erwärmenden
Glasscheiben verwendet werden, während die
thermische Energie der zu kühlenden
Glasscheiben effizienter genutzt wird. Die strukturellen und funktionalen
Aspekte der Abschnitte 2 und 7 sind genauer in
der Patentoffenlegungsschrift US-4,986,842 des
Anmelders beschrieben. Der Unterschied besteht in diesem Falle darin, dass
einem ersten Vorheizabschnitt 2a Heißluft mit Hilfe einer Leitung 24 von
den stromabwärtigen
Endkühlabschnitten 5 der unteren
Bahn zugeführt
wird, wobei jeder von diesen individuell mit Hilfe von Abluftgebläsen 23 mit
einer gesteuerten Kühlluftzirkulation
versorgt wird. Die Versorgung der Abschnitte 5 mit einer
individuell regelbaren Kühlluftzirkulation
ermöglicht
das Abkühlen
einer Glasscheibe in einer gesteuerten Art und Weise und das Etablieren
einer ausreichend hohen Kantenzugspannung.
-
Von
den Abschnitten 2 kommen die oberen Formtransporteinrichtungen 9 an
den Vorheizabschnitten 3 an, in denen das Haupterwärmen der Glasscheiben
mit Hilfe von Strahlungswärme
bewirkt wird. Daher sind die Decken der Abschnitte 3 mit elektrisch
beheizten Strahlungsheizungswiderständen 13 versehen.
Die Abschnitte 3 weisen einen thermisch isolierten Boden 15a auf,
der einen Zwischenboden zwischen den oberen Bahnabschnitten 3 und den
unteren Bahnabschnitten 6 bildet. Auf diesem Zwischenboden 15a sind
Strahlungsheizungselemente 16 vorgesehen, die unterhalb
des Niveaus des Bodens 10 der Formtransporteinrichtungen 9 angeordnet
sind. Die Strahlungsheizungselemente 16 führen der
unteren Scheibe des Glasscheibenpaares, das derzeit in den Abschnitten 3 vorhanden
ist, über den
offen strukturierten Boden 10 der Transporteinrichtung 9 Wärme zu.
Der Boden 10 muss keine vollständig offene Struktur aufweisen,
da er teilweise beispielsweise mit einer dünnen perforierten Lage, einem
Sieb oder dergleichen bedeckt sein kann, das sowohl in Bezug auf
die Konvektion von Luft in den darauffolgenden Abschnitten 2 als
auch in Bezug auf die Strahlungswärme von den Heizelementen 16 durchlässig ist.
-
6 zeigt
Schienen 18, die an den Enden des Bodenrahmens 10 der
Transporteinrichtungen 9 vorhanden sind, wobei sich die
Transporteinrichtungen 9 auf Rollen 19 stützen, die
mit Lagerungen an den Seitenwänden 17 des
Ofens (7) befestigt sind und auf diese Weise die obere
Bahn 1 und die untere Bahn 21 bilden.
-
7 zeigt
ein Beispiel in Bezug auf die Strahlungsheizelemente 16,
die auf den Zwischenböden 15, 15a vorhanden
sind. Bei diesen kann es sich um offene Widerstände handeln, die sich in Widerstandsstangenelemente 16a, 16b Seite
an Seite in der lateralen Richtung der Abschnitte teilen, und die individuell
regulierbare Heizeffekte aufweisen.
-
Auf
den Endvorwärmabschnitt 3a folgt
eine Anzahl von Vorbiegeabschnitten 4a, in denen die Temperatur
eines Paares von Glasscheiben derart ansteigt, dass das Paar von
Glasscheiben beginnt, auf den Ring 12 abzusinken, der selbiges
stützt.
Die Anzahl von Vorbiegeabschnitten 4a reicht dazu aus, dass
das Absinken unter Einfluss der Schwerkraft eine endgültige Biegeform
in dem Endvorbiegeabschnitt 4a im Falle von einfachen Biegeformen
und eine fast endgültige
Biegeform im Falle von komplexen Biegeformen erreicht. Im letzteren
Fall wird das Biegen unter Verwendung eines anhebbaren und absenkbaren
Stempels 22 beendet, der in dem Biegeabschnitt 4b zum
Pressen einer Endform oder einer Endgestaltung vorhanden ist. Der
Stempel 22 wird mit Hilfe von Widerständen 14b auf einer
ausreichend hohen Temperatur gehalten. Die Biegetemperatur des Glases
liegt im Bereich von 590°C
bis 635°C.
-
Zwischen
den Abschnitten 4a und den darunter angeordneten Kühlabschnitten 5 ist
ein Zwischenboden 15 vorgesehen, der mittels Einkapselung
mit einem Leitungssystem für
eine Kühlluftzirkulation
versehen ist. In Reihe mit drei aufeinander folgenden Kühlabschnitten 5 entlang
dem Zwischenboden 15 ist ein Kühllufteinlass angeordnet, der
eine konstante Größe aufweist
oder in Bezug auf seine Größe mechanisch
einstellbar ist. Schotten 15b einschließlich der Zwischenböden 15 werden
verwendet, um die Zwischenböden 15 mit
einer Mehrzahl von aufeinander folgenden und separaten Kühlluftstrombehältern zu
versehen, wobei der Kühlluftstrom individuell
steuerbar ist. 4 zeigt ein Strommuster, das
mit Hilfe der Zwischenbodenstruktur gemäß 3 erzeugt
wird. Über
vier Abschnitten 5 werden drei aufeinander folgende Kühlzonen
erzeugt, die ein individuelles Abluftgebläse 23 aufweisen. Die
Blaskapazität
jedes Gebläses 23 ist
mit Hilfe eines Inverters regulierbar. 3a zeigt
eine alternative Bodenstruktur, bei der die Schotten 15b verwendet
werden, um einen in erster Linie kreuzweisen Zirkulationsstrom für Kühlluft zu
erzeugen. Entsprechend weist jeder Abschnitt 5 ein individuelles
Abluftgebläse 23 auf,
dessen Blaskapazität
mit Hilfe eines Inverters regulierbar ist. Somit umfassen die aufeinander
folgenden Kühlzonen
und/oder Abschnitte 5 individuell einstellbare Kühlkapazitäten. Der
Boden der Kühlabschnitte 5 unterhalb
der Glasscheibe kann mit sich meanderartig erstreckenden Kühlrohrsystemen
versehen sein, die mit Hilfe von Gebläsen von den gegenüber liegenden
Seiten der Abschnitte 5 mit Kühlluft versorgt werden. Die
in den Kühlrohrsystemen
erwärmte
Luft wird mit Hilfe von Leitungen zwecks Wärmerückgewinnung zwischen den Abschnitten 2/7 transportiert.
Anstelle von Kühlluft
kann das Kühlmedium
jedes strömende
Medium beinhalten, wie beispielsweise Wasser, weshalb das Rohrsystem
in dem oder unterhalb des Zwischenbodens 15 und möglicherweise
auf dem Boden der Kühlabschnitte 5 angeordnet
ist.
-
Die
Bodenflächen
der Zwischenböden 15, d.h.
die Schotten der entsprechenden Kühlabschnitte 5, die
mit Kühlluftstrombehältern oder
mit Strömungsrohren
für ein
anderes Kühlmedium
versehen sind, sind mit thermischen Elementen 5t versehen, um
die Glastemperaturen zu messen und die Operation der Kühlluftabluftgebläse 23 oder
den Strom eines anderen Kühlmediums
individuell zu steuern. Die Bodenflächen der Zwischenböden 15,
d.h. die Schotten der Kühlabschnitte,
sind bevorzugt gewellte Platten, um eine größere Kühlfläche zu erzeugen. In den Kühlabschnitten 5 wird
die Glastemperatur normalerweise auf eine Temperatur im Bereich
von 450°C
bis 500°C
verringert.
-
Stromabwärts der
Kühlabschnitte 5 sind
die Formtransporteinrichtungen 9 dazu geeignet, unter einer
Mehrzahl von Vorwärmabschnitten 3a, 3 durch die
Abschnitte 6 ohne anzuhalten durch einen einzelnen Durchgang
transportiert zu werden, wie es in 2 durch
den Pfeil A gezeigt ist: Während
dieses Durchgangs erfolgt ein geringfügiges natürliches Abkühlen bis zur Ankunft in den
Abschnitten 7, in denen das Abkühlen durch gezwungene Konvektion
gesteigert wird.
-
Die
gekühlten
Glasscheiben werden abseits des Abschnittes 8b entladen.
Daher ist der Abschnitt 8b mit einem Hebelmechanismus 25 versehen,
dessen Zylinder 25b, die durch einen beweglichen Hebelblock 25a gestützt sind,
eine Glasscheibe von der Form anheben, so dass diese auf Pfosten 25c ruht. Anschließend kann
ein seitlich bewegbares Transportgestell (nicht gezeigt) die Glasscheibe
von dem Pfosten 25c aufnehmen.
-
Die
Widerstände 14,
die in der Decke der Biegeabschnitte 4a vorhanden sind,
umfassen in herkömmlicher
Weise Widerstände
längs des
Ofens, die in eine Mehrzahl von in Längsrichtung des Ofens aufeinander
folgenden Gruppen unterteilt sind. Jede Gruppe enthält mehrere
in lateraler Richtung des Ofens nebeneinander angeordnete Widerstände, die optional
an- und ausgeschaltet werden können.
Eine Regelung in Bezug auf das Widerstandsfeld eines Biegeabschnittes
wurde genauer in der Patentoffenlegungsschrift US-5,470,367 des
Anmelders beschrieben.
-
Wenn
ein Paar von Glasscheiben zu einer gewünschten Form in dem letzten
Gravitationsbiegeabschnitt 4a durchbiegt (einfache Biegeform),
wird sie direkt durch den Pressbiegeabschnitt 4b zu einem
Hebeabschnitt 4c transportiert. Wenn es erforderlich ist
(schwierigere Biegeformen), wird der Abschnitt 4b verwendet,
um eine Pressbiegeoperation mit Hilfe einer Pressform 22 durchzuführen, woraufhin
die Transporteinrichtung 9 in den Hebeabschnitt 4c zu
transportieren, um die Transporteinrichtung 9 durch einen
Hebemechanismus 20 von der oberen Bahn 1 auf die
untere Bahn 21 abzusenken. Zu diesem Zeitpunkt wird das
Abkühlen
des Paares von Glasscheiben weiterhin mit Hilfe der Strahlungsheizwiderstände 14c verhindert,
so dass ein gesteuertes Abkühlen
in dem ersten Kühlabschnitt 5 beginnen kann.
-
Um
das Pressbiegen überhaupt
mit einer leicht-strukturierten Gelenkform zu ermöglichen,
die normalerweise beim Gravitationsbiegen verwendet wird und die
auf einem leicht-strukturierten Träger gehalten ist, wurde es
bei der Erfindung realisiert, die Form 12 auf dem Boden 28 der
Biegeabschnitte 4b abzustützen oder zu halten. Dies wurde,
wie es in 4 gezeigt ist, derart implementiert,
dass der Boden der Transporteinrichtung 9 mit Formnivellierstangen 26 versehen
ist, wobei die entsprechenden Stellen in dem Boden 28 des
Abschnittes 4b mit pneumatischen oder hydraulischen Zylindern 27 zum
Stützen der
Nivellierstangen 26 während
einer Pressbiegeoperation versehen sind. Die Nivellierstangen 26 können auch
andere Arten von Haltemitteln aufweisen, die sich in den Formen
von Stangen oder Balken oder strahlähnlichen Anordnungen, die aus
verschiedenen Komponenten bestehen, unterscheiden. Die Anzahl von
Zylindern 27 beträgt
beispielsweise 4 und die der Nivellierstangen 26 zwei,
die unter der Form 12 an Positionen angeordnet sind, die
den besten Halt der Form gewährleisten.
Alternativ zu den Zylindern 27 können beispielsweise an Wellen
angeordnete Nockenräder
verwendet werden. Die Kolbenstangen der Zylinder 27 oder
die exzentrischen Nocken können
selbst als Haltelemente dienen oder in dem Anhebe- und Absenkmechanismus
der separaten Halteelemente beinhaltet sein. Es ist wesentlich, dass
die Halteelemente 27 angehoben und abgesenkt werden können, so
dass sie die Formtransportelemente 26 halten oder diese
von der Halteposition entfernen können, um die Transporteinrichtung 9 entlang
der Bahn 1 zu bewegen.
-
Wie
in 4 gezeigt ist, ist der Abschnitt 4b mit
einer ersetzbaren Decke 30 versehen, welche die Pressform 22 aufnimmt.
Es sind zwei derartige Decken 30 Seite an Seite entlang
einer Schiene 29 angeordnet, die sich schräg zur Richtung
der Bahn 1 und 21 erstreckt.