DE4026094A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen gebogener glasscheiben mit bereichen staerkerer biegung - Google Patents

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.