DE69113276T2

DE69113276T2 - Verfahren und vorrichtung zur entwicklung von seitenspannung in einer windscheibe in einem biegeofen für windscheiben.

Info

Publication number: DE69113276T2
Application number: DE69113276T
Authority: DE
Inventors: Tauno Salonen
Original assignee: Tamglass Engineering Oy
Current assignee: Tamglass Engineering Oy
Priority date: 1990-11-01
Filing date: 1991-10-31
Publication date: 1996-02-22
Anticipated expiration: 2011-11-01
Also published as: FI905399A0; EP0555245B1; FI86405C; DE69113276D1; WO1992007800A1; US5591245A; FI86405B; FI905399A; JPH06504253A; EP0555245A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erzeugen einer Kantenspannung in einer Windschutzscheibe in einem Biegeofen für Windschutzscheiben, in dem eine Glasscheibe auf einer Ringform abgestützt ist und nahe an eine Erweichungstemparatur erhitzt wird und in dem, nachfolgend einem Biegevorgang, die Glasscheibe bei solch einem Kühlverhältnis gekühlt wird, daß eine Druckspannung zumindest in dem Kantenbereich der Glasscheibe erzeugt wird.
Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine Vorrichtung zum Erzeugen einer Kantenspannung in einer Windschutzscheibe in einem Biegeofen für Windschutzscheiben, wobei die Vorrichtung eine Ringform umfaßt, die eine Glasscheibe abstützt, welche erhitzt, gebogen und gekühlt wird.
Eine Druckspannung soll sich in den Kantenbereichen einer Windschutzscheibe entwickeln. Dieses wird das Glas widerstandsfähiger gegen mechanische Spannungen z.B. bei roboterbetriebenen Installationen und thermischen Spannungen, die auf das Glas als Ergebnis von Schwankungen kalter und heißer Luft ausgeübt werden, machen.
Wenn große Serien von derselben Art Glas produziert werden, wird die Kantenspannung durch Strahlblasen kalter Luft auf den Kantenbereich nach einem Biegevorgang bereitgestellt. Ein Problem bei solchen Mechanismen liegt darin, daß diese für eine bestimmte Art von Glas konstruiert worden sind und, wenn die Art des Glases wechselt, benötigen diese die Installation eines neuen Strahlblassystems, welches eine Menge Zeit benötigt und die Produktion zum Stillstand bringt. Deshalb können solche Verfahren nicht für eine flexible Produktion eingesetzt werden, bei der ein Glasdesign oft wechselt. Eine mögliche Lösung des Problems ist z.B. in der US-Patentveröffentlichung 4 871 385 wiedergegeben, welche ebenfalls bei einer flexiblen Produktion angewendet werden könnte. Darin ist beschrieben, daß Druckspannungen am Rand einer Glasscheibe durch Blasen von Kühlluft auf den Randbereich der erhitzten Glasscheibe erzeugt werden kann. Die Kühlluft wird unter Verwenden eines pyramidenförmigen Leitblechs geblasen, um einen Luftstrom radial nach außen in Richtung der Kante der Glasscheibe zu leiten. Durch Einstellen des Abstands zwischen dem Leitblech und der Glasscheibe kann die Größe einer mittigen, relativ ruhenden Zone eingestellt werden. Der Luftstrom wird durch einen Strömungskanal bereitgestellt, welcher eine pyramidenförmige Schürze aufweisen kann, welche das Leitblech umgibt, um einen Gasströmungsweg zu formen, dessen Größe das Kühlverhältnis steuert. Pyramidenförmige Klappen in dem Gasströmungsweg können zum Einstellen der Kühlgasdrücke verwendet werden. Jedoch ist dieser bereits bekannte Mechanismus kompliziert und teuer.
Darüberhinaus ist aus der Schrift US-A-3 253 898 eine Vorrichtung zum Biegen und Kühlen von Glasscheiben bekannt, welche eine Umrißbiegeform mit einer im wesentlichen durchgängigen Formfläche umfaßt, die darauf geformt ist und an den Rand der zu biegenden Glasscheibe angepaßt ist. Sie umfaßt weiterhin im wesentlichen eine durchgängige Einrichtung zum Erzeugen von Heizenergie, die durch die Form übertragen wird und einen offenen Bereich umschließt, der nach innen von der Formfläche gerichet ist und in der Lage ist, eine relativ schmale durchgängige Fläche der Glasplatte, die nach innen von den Rändern gerichtet ist, zu erhitzen.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfaches Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen einer Kantenspannung in verschiedenen Produktionen bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß dem beigefügten Anspruch 1 und einer Vorrichtung gemäß Anspruch 4 gelöst. Die Erfindung wird nun mit größerem Detailbezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, in welchen:
Figur 1 einen Querschnitt des Kantenbereichs einer Vorrichtung der Erfindung zeigt und
Figur 2 eine Vorrichtung der Erfindung in einer Draufsicht zeigt.
Die Erfindung kann z.B. in einem Ofen, wie in der Patentveröffentlichung FI 68390, welche als Referenz genannt ist, um den Aufbau und Funktionsweise des Ofens zu zitieren, angewendet werden. Selbstverständlich kann die Erfindung in allen Arten von Öfen, die zum Biegen einer Windschutzscheibe auf einer Ringform vorgesehen sind, angewendet werden.
Auf der Innenseite oder Außenseite des Stützrahmens einer Ringform ist ein metallischer Extrarahmen 3 angeordnet, welcher in Position formartig in einer Weise eingepaßt werden kann, so daß die untere Oberfläche einer gebogenen Windschutzscheibe 1 nicht in Kontakt mit dem Extrarahmen 3 kommt. Aufgrund des Extrarahmens 3 verbleibt die Kante des Glases handwarm (hemothermal), ungeachtet der Form des Glases bei ungefähr 600-620ºC während des Biegevorgangs, welche Temperatur erforderlich ist, um eine Kantenspannung, ohne jedoch die Qualität des abschließenden Biegens zu beeinflussen, zu erzeugen. Schnelles Abkühlen wird z.B. in einem Ofen, der in der Patentveröffentlichung FI 68390 beschrieben ist, durch Verwenden einer Hebeeinrichtung zum Tragen des Glases zusammen mit seiner Form von einer Biegestation zu einer unteren Vorkühlstation erreicht, wobei die Glaskante während dieser Bewegung einen Kühlstrom erzeugt, welcher eine Kantenspannung bereitstellt.
Der Abstand einer Kantenspannung von der Glaskante, z.B. die Breite einer Kantenspannungszone, kann durch Variieren der Breite und des Abstands des Extrarahmens 3 eingestellt werden. Die Variation der Breite kann entweder durch Ersetzen des Extrarahmens 3 durch einen anderen oder durch Anpassen des Extrarahmens 3 oder Komponenten davon, die verschwenkbar in geeigneter Weise sind, angepaßt werden. Der Extrarahmen 3 kann aus Rahmenbauteilen hergestellt sein, die miteinander durch Gelenke 4 verbunden sind, wobei ein und derselbe Extrarahmen zum Biegen von Windschutzscheiben 1 mit etwas unterschiedlichem Grad an Krümmungen verwendet werden kann. Einstellen des Abstands des Extrarahmens 3 von der unteren Oberfläche der Windschutzscheibe 1 kann bestens durch Verbindungselemente, z.B. Hebel (nicht gezeigt), zwischen den Rahmenbauteilen 2 und 3 erzeugt werden. Der Extrarahmen 3 kann auf der Innenseite oder Außenseite, oder wenn notwendig, auf beiden Seiten des Tragrahmens 2 einer Ringform angeordnet sein.
Der Grad der Kantenspannung kann ebenfalls durch das Regulieren der Kühlrate, z.B. in dem Falle des FI-Patentes 68390, durch die Geschwindigkeit einer Ringformhebeeinrichtung sowie durch die Temperatur einer Station, die unter der Hebeeinrichtung angeordnet ist, eingestellt werden. Die Station, die unter der Hebeeinrichtung angeordnet ist, kann mit Kühlluft, z.B. durch einen kleinen Ventilator oder ein Gebläse, versorgt werden, der außerhalb des Ofens angeordnet ist und möglicherweise z.B. durch Thermoelemente gesteuert wird.
Ein Extrarahmen 3, der an der Biegeform 2 angebracht ist, kann verwendet werden, um eine Kantenspannung für jeden speziellen Grad von Glas zu erzeugen. Aufgrund der Erfindung besteht keine Notwendigkeit für komplizierte externe Kontrollausrüstung für jede spezielle Form. Die Erfindung ist sowohl für verschiedene Produktionen und lange Serien anwendbar, und benötigt keine extra Zeit zum Ersetzen der Form. Die Vorrichtung ist einfach und preiswert in ihrer Konstruktion. Durch die Erfindung ist es möglich, ein gleichmäßiges Muster einer Kantenspannung über den gesamten Randbereich zu erzeugen.
Der Extrarahmen 3 ist bevorzugterweise in einer Weise bemessen, so daß die Hauptabmessung seines Querschnitts in Richtung einer Glasscheibe sich erstreckt und die kleinere Abmessung sich in Richtung senkrecht dazu erstreckt. Im vorliegenden Fall weist der Extrarahmen 3 die Form eines flachen Rechtecks auf. Die glasorientierte Abmessung eines Extrarahmens liegt üblicherweise im Bereich von 1 bis 5 cm, z.B. ungefähr 3 cm. Die Anordnung eines Extrarahmens 3 wird in einer Weise gewählt, so daß sein Abstand von der unteren Oberfläche der Windschutzscheibe 1 im Bereich von 1 bis 8 mm, üblicherweise ungefähr 3 mm liegt. Es ist offensichtlich, daß die Erfindung nicht auf die beschriebene Konstruktion oder Abmessungen beschränkt ist, welche lediglich zur Illustration der Erfindung beabsichtigt sind. Viele andere Ausführungsbeispiele im Bereich der beigefügten Ansprüche sind denkbar.

Claims

1. Verfahren zum Erzeugen einer Kantenspannung in einer Windschutzscheibe in einem Biegeofen für Windschutzscheiben, in dem eine Glasscheibe auf einer Ringform (2) abgestützt ist und nahe an eine Erweichungstemparatur erhitzt wird und in dem, nachfolgend einem Biegevorgang, die Glasscheibe durch Absenken dieser mit ihrer Form von einer Biegestation zu einer niedrigeren Vorkühlstation gekühlt wird, wobei die Absenkbewegung um die Kante der Windschutzscheibe einen Kühlstrom erzeugt, welcher eine Druckspannung in dem Kantenbereich der Glasplatte erzeugt, wobei während der Heizund Kühlvorgänge die Temparatur der Glaskante mit Hilfe eine Metallrahmens (3) kontrolliert wird, welcher nicht in Berührung mit dem Glas steht, wobei der Metallrahmen (3) angrenzend der Ringform (2) im wesentlichen in Fluchtung mit dem Kantenbereich während Erzeugens der Druckspannung angeordnet ist.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glaskantendruckspannung durch Variieren des Abstands des Metallrahmens (5) von dem Glas (1) und/oder Variieren der glasorientierten Abmessung des Metallrahmens (3) einstellbar ist.

3 Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand des Metallrahmens (3) von dem Glas im wesentlichen geringer ist als die glasorientierte Abmessung des Metallrahmens.

4. Eine Vorrichtung zum Erzeugen einer Kantenspannung in einer Windschutzscheibe in einem Biegeofen für Windschutzscheiben, die eine Biegestation, eine Vorkühlstation unter der Biegestation und eine Hubeinrichtung zum Tragen des Glases zusammen mit seiner Form von der Biegestation zu der unteren Vorkühlstation aufweist, wobei die Form eine Ringform (2) zum Abstützen einer Glasscheibe (1) ist, wenn diese erhitzt, gebogen und gekühlt wird, wobei angrenzend an den Tragrahmen der Form (2) ein metallischer Extrarahmen (3) angebracht ist, der in einem kleinen Abstand von der unteren Oberfläche einer gebogenen Windschutzscheibe (1) im wesentlichen den Kantenbereich der Windschutzscheibe abdeckt, die dem Erzeugen einer Druckspannung während der Senkbewegung ausgesetzt ist.

5. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptabmessung des Querschnitts des Extrarahmens (3) sich in die Richtung der Glasscheibe (1) erstreckt und die geringe Abmessung sich in die Richtung senkrecht dazu erstreckt.

6. Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Extrarahmen (3) im Querschnitt in der Form eines flachen Rechtecks ausgebildet ist.

7. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Extrarahmen (3) austauschbar an der Ringform (2) befestigt ist.

8. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Extrarahmen (3) aus Rahmenbauteilen besteht, die durch Gelenke (4) miteinander verbunden sind.

9. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die glasorientierte Abmessung des Extrarahmens (3) in der Größe von 1 bis 5 mm und sein Abstand von der unteren Oberfläche der gebogenen Glasscheibe (1) in der Größe von 1 bis 8 mm, bevorzugt ungefähr 3mm, liegt.