DE4100409A1 - Anlage zum herstellen gebogener vorgespannter autoglasscheiben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Herstellen gebogener vorge­ spannter Autoglasscheiben.

Die bekannten Produktionseinrichtungen zum Herstellen von gebogenen und vorgespannten Autoglasscheiben bestehen jeweils aus einem Erwär­ mungsofen, in dem die Glasscheiben auf ihre Biege- und Vorspanntempe­ ratur erwärmt werden, einer sich an den Erwärmungsofen anschließenden Biegestation und einer sich an die Biegestation anschließenden Vor­ spannstation. Bei modernen Anlagen erfolgt der Transport der Glas­ scheiben in horizontaler Lage, und der Erwärmungsofen ist in der Regel als Rollendurchlaufofen ausgebildet.

Zum Biegen der Glasscheiben in der Biegestation sind eine Reihe ver­ schiedener Verfahren und Vorrichtungen bekannt, wobei jedes Verfahren und jede Vorrichtung spezielle Vor- und Nachteile hat. Insbesondere läßt sich nicht mit jeder Biegevorrichtung jede Scheibenform herstel­ len. So ist es z. B. grundsätzlich nicht möglich, mit Hilfe der beson­ ders wirtschaftlich arbeitenden kontinuierlichen Durchlauf- Biegeverfahren dreidimensional gebogene Glasscheiben herzustellen, vielmehr eignen sich die Durchlauf-Biegeverfahren grundsätzlich nur für die Herstellung von zweidimensional, d. h. zylindrisch gebogenen Glasscheiben. Die Herstellung von dreidimensional gebogenen Glasschei­ ben setzt grundsätzlich eine Biegestation voraus, in der der Biegevor­ gang taktweise erfolgt, was zwangsläufig mit einem höheren konstrukti­ ven Aufwand und einer geringeren Kapazität der Anlage verbunden ist. Da aber in der Regel für jedes Kraftfahrzeug sowohl dreidimensional gebogene Glasscheiben benötigt werden, beispielsweise die Heckscheibe, als auch zweidimensional gebogenen Glasscheiben, nämlich für die Sei­ tenverglasung, werden zwei verschiedene Produktionsanlagen benötigt, um diese Anforderungen erfüllen zu können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Produktionsanlage für die Herstellung gebogener Autoglasscheiben bereitzustellen, die viel­ seitig einsetzbar und in der Lage ist, sowohl zweidimensional gebogene als auch dreidimensional gebogene Autoglasscheiben bei geringem Platz­ bedarf und mit möglichst geringem Aufwand herzustellen.

Die erfindungsgemäße Anlage ist gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) eine sich an den Rollendurchlaufofen anschließende Übergabestation mit die Rollenförderbahn des Rollendurchlaufofens fortsetzenden Transportrollen und einer Übergabevorrichtung für die Übergabe der Glasscheiben von den Transportrollen auf einen quer zur Förder­ richtung der Transportrollen verfahrbaren Tragrahmen;
• b) ein erstes Vorspannaggregat für die mit dem Tragrahmen transpor­ tierten gebogenen Glasscheiben;
• c) eine sich an die Übergabestation in Förderrichtung der Transport­ rollen an diese anschließende Durchlauf-Biegevorrichtung und
• d) ein zweites, der Durchlauf-Biegevorrichtung zugeordnetes Vorspann­ aggregat mit die gebogenen Glasscheiben durch das Vorspannaggregat hindurch fördernden Transportrollen.

Die erfindungsgemäße Anlage stellt also die Kombination einer taktwei­ se arbeitenden Biegevorrichtung mit einer kontinuierlich arbeitenden Durchlauf-Biegevorrichtung dar, wobei nur ein einziger Erwärmungsofen vorgesehen ist. Mit einer solchen Anlage können, abwechselnd oder auch gleichzeitig, sowohl zylindrisch gebogene als auch sphärisch gebogene Autoglasscheiben hergestellt werden, so daß eine solche Produktionsan­ lage bei verhältnismäßig geringem Aufwand insgesamt universell ein­ setzbar ist.

Die Übergabe der erhitzten Glasscheiben von den Transportrollen auf den Tragrahmen kann grundsätzlich auf verschiedene Weise erfolgen, wobei gegebenenfalls gleichzeitig mit der Übergabe der Glasscheibe bereits der Biegevorgang erfolgen kann. So kann beispielsweise für die Übergabe der Glasscheiben in der Übergabestation oberhalb der Transportrollen eine Saugplatte heb- und senkbar angeordnet sein, die bei abgesenkter Stellung die Glasscheibe ergreift, und die anschlie­ ßend in ihre obere Stellung verbracht wird, in der sie über den Tragring fährt bzw. der Tragring unter die Saugplatte verbracht und die Glasscheibe auf den Tragring abgelegt wird. Wenn die Saugplatte die Glasscheibe von einer Stellung oberhalb des Tragrings auf den Tragring fallen läßt, kann auf diese Weise durch die kinetische Fall­ energie die gewünschte Biegung der Glasscheibe erzeugt werden. Statt dessen kann jedoch innerhalb oder neben der Übergabestation eine Preß­ biegestation vorgesehen sein, in der mit Hilfe einer vollflächigen konvexen Biegeform einerseits und des als Gegenform dienenden Trag­ rings andererseits die Glasscheibe in die gewünschte Form gepreßt wird.

Die Übergabe der Glasscheiben auf den Tragrahmen kann jedoch auch mit Hilfe eines von unten nach oben strömenden heißen Gasstroms erfolgen. In diesem Fall ist die Übergabestation Teil eines senkrecht ausgerich­ teten Strömungskanals, in dem oberhalb der Transportrollen eine Halte­ platte für die Glasscheiben angeordnet ist, gegen die die Glasscheiben durch den Heißgasstrom angedrückt und der Tragrahmen währenddessen unter die Glasscheibe verfahren wird. In diesem Fall kann die Halte­ platte auch als Biegeform ausgebildet sein, so daß die Glasscheibe in bereits gebogenem Zustand auf den Tragrahmen abgelegt wird. Statt des­ sen oder ggf. auch zusätzlich hierzu kann in der Übergabestation oder in einer neben dieser angeordneten zusätzlichen Biegestation ein Nach­ preßvorgang erfolgen, bei dem entweder die als Biegeform ausgebildete Halteplatte oder eine weitere Biegeform gegen die auf dem Tragring aufliegende Glasscheibe gepreßt wird.

In allen diesen Fällen ist die Anlage so ausgestaltet, daß die geboge­ ne Glasscheibe mit Hilfe des Tragrahmens, dessen Form der Kontur der gebogenen Glasscheibe entspricht, in die nachgeschaltete Vorspannsta­ tion verbracht wird, in der sie auf dem Tragrahmen liegend durch Auf­ blasen der Kühlluft vorgespannt wird.

Für die Durchlauf-Biegestation, die sich an die Übergabestation in Förderrichtung der Transportrollen an diese anschließt, können eben­ falls unterschiedliche Durchlauf-Biegevorrichtungen zum Einsatz kom­ men, wie sie als solche bekannt sind. Mit besonderem Vorteil kann die Durchlauf-Biegevorrichtung eine Rollen-Biegevorrichtung sein, und zwar entweder eine Biegevorrichtung mit Transportrollen mit zunehmender Krümmung, oder eine Biegevorrichtung mit zylindrischen Transportrol­ len, die entlang einer aufwärts oder abwärts gekrümmten Bahn angeord­ net sind und an dessen Ende die Blasdüsen zum Vorspannen der gebogenen Glasscheiben angeordnet sind.

Eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Produktionsan­ lage wird anhand der Zeichnungen nachfolgend näher beschrieben.

Von den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Produktionsanlage in der Aufsicht;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1, und

Fig. 4 eine erfindungsgemäße Produktionsanlage bei gleichzeitigem Betrieb beider Biege- und Vorspannstrecken.

Die dargestellte Produktionsanlage umfaßt im wesentlichen folgende Stationen bzw. Aggregate: Einen Durchlaufofen 1 mit einer Rollenför­ derbahn 2, auf der die Glasscheiben durch den Durchlaufofen hin­ durchtransportiert werden, eine Auflegestation 3 zum Auflegen der Glasscheiben 4 auf die Rollenförderbahn, eine Biege- und Übergabesta­ tion 5, eine neben der Biege- und Übergabestation 5 angeordnete Vor­ spannstation 6 mit einer nachgeschalteten Nachkühlstrecke 7, eine hin­ ter der Biege- und Übergabestation 5 angeordnete Durchlauf- Biegestation 8 mit einer integrierten Vorspanneinrichtung 9 sowie eine sich an die Durchlauf-Biegestation 8 anschließende Nachkühlstrecke 10.

Die Übergabestation 5 ist im dargestellten Fall gleichzeitig als Bie­ gestation zum taktweisen Preßbiegen ausgebildet. Zu diesem Zweck um­ faßt die Übergabestation 5 eine Kammer 13 oberhalb der Förderrollen 2, die Teil eines Strömungskanals 14 ist. Durch den Strömungskanal 14 kann ein von unten nach oben gerichteter Heißluftstrom geleitet wer­ den, dessen Temperatur etwa 650 Grad Celsius beträgt. Druck und Volu­ menstrom des Heißluftstroms können so eingestellt werden, daß die Glas­ scheiben 4 von den Förderrollen 2 abgehoben und gegen die Biegeform 15 gepreßt werden. Die Biegeform 15 ist mit ihrer konvexen vollflächigen Seite gegen die Förderrollen 2 gerichtet. Sie ist an einem Rahmen 16 befestigt, der über Ketten 17 und Kettenräder 18 von dem Motor 19 an­ gehoben und abgesenkt werden kann. Biegevorrichtungen dieser Art sind beispielsweise aus der DE 35 23 675 C2 bekannt.

Wie aus den Fig. 1 und 3 zu ersehen ist, ist seitlich neben der Kammer 13 eine quer zur Transportrichtung des Rollenförderers 2 verlaufende Schienenbahn 22 vorgesehen, auf der ein Wagen 23 verfahrbar ist, der einen der Form der gebogenen Glasscheibe entsprechenden Tragrahmen 24 trägt. Der Antrieb des Wagens 23 ist der besseren Übersicht wegen nicht dargestellt. Wenn die Glasscheibe in der Kammer 13 durch Anpres­ sen gegen die Biegeform 15 mit Hilfe des heißen Luftstroms gebogen ist, wird der Tragrahmen 24 in die Kammer 13 unter die Biegeform 15 gefahren und die gebogene Glasscheibe durch Verringern des Drucks und des Volumenstroms des Heißluftstroms auf den Tragrahmen 24 aufgelegt. Der Wagen 23 fährt darauf wieder zurück und bringt den Tragrahmen 24 mit der gebogenen Glasscheibe in die Vorspannstation 6, in der in der üblichen Weise zwei Blaskästen 26, 27 angeordnet sind, mit deren Hilfe die Glasscheiben schroff abgekühlt und dadurch vorgespannt werden.

Neben der Vorspannstation 6 ist eine weitere Übergabestation 29 vorge­ sehen, in der die vorgespannte Glasscheibe von dem Tragrahmen 24 ent­ nommen und auf einen Rollenförderer 30 aufgelegt wird, auf dem die Glasscheiben durch eine Nachkühlstrecke 7 transportiert werden, wo sie bis auf etwa Raumtemperatur abgekühlt werden. Zum Zweck der Übergabe der Glasscheiben von dem Tragrahmen 24 auf den Rollenförderer 30 ist oberhalb des Wagens 23 eine Schienenbahn 31 vorgesehen, auf der ein Wagen 32 verfahrbar ist, der nach unten gerichtete Saugteller 33 trägt. Die Saugteller 33 sitzen am Ende von Kolbenstangen 34, die von den Zylindern 35 betätigt werden.

Die Nachkühlstrecke 7 wird von einem oberhalb des Rollenförderers 30 angeordneten Blaskasten 36 und einem unterhalb des Rollenförderers 30 angeordneten Blaskasten 37 gebildet.

Die Durchlauf-Biegestation 8, die sich in Transportrichtung des Rol­ lenförderers 2 an die Übergabestation 5 anschließt, umfaßt eine Rol­ lenbiegevorrichtung, bei der gerade zylindrische Rollen 39 entlang eines nach oben gekrümmten Rahmens 40 angeordnet sind, wobei der Krüm­ mungsradius des Rahmens 40 dem gewünschten Biegeradius der Glasschei­ ben entspricht. Biegemaschinen dieser Art sind als solche ebenfalls bekannt und beispielsweise in der EP 01 33 114 B1 näher beschrieben. Im oberen Teil der Biegemaschine sind zwischen den Rollen 39 mündende Schlitzdüsen 41 auf beiden Seiten der Transportbahn angeordnet, die jeweils über einen Luftverteilerkasten 42 und eine Leitung 43 mit Blasluft versorgt werden, um die gebogenen Glasscheiben vorzuspannen. Die gebogenen und vorgespannten Glasscheiben kippen am Ende der ge­ krümmten Transportbahn auf den erhöht angeordneten ebenen Rollenförde­ rer 44 um und durchlaufen die Nachkühlstrecke 10, in der von den bei­ den Blaskästen 45 und 46 zur weiteren Abkühlung bis auf etwa Raumtem­ peratur Luft auf die Glasscheiben geblasen wird.

Beim Biegen von Glasscheiben mit Hilfe der Durchlauf-Biegemaschine kann es ggf. zweckmäßig sein, die Glasscheiben auf eine andere Tempe­ ratur zu erwärmen als die nach dem taktweisen Preßbiegen zu biegenden Glasscheiben. Insbesondere kann es günstig sein, die nach dem Durchlauf-Biegeverfahren zu biegenden Glasscheiben auf eine etwas hö­ here Temperatur zu erwärmen. Eine solche unterschiedliche Erwärmung läßt sich mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung in besonders einfacher Weise in der Übergabestation 5 mit Hilfe des Heißluftstroms durchführen. Durch Regelung der Temperatur des Heißluftstroms und sei­ nes Volumenstroms lassen sich die optimalen Bedingungen für die gewün­ schte Temperaturbeeinflussung der Glasscheiben einstellen.

Mit der beschriebenen Biegemaschine können jeweils nur Glasscheiben mit einem bestimmten Krümmungsradius hergestellt werden. Wenn Glas­ scheiben mit einem anderen Krümmungsradius hergestellt werden sollen, kann das gesamte Biegeaggregat gegen ein anderes Biegeaggregat ausge­ wechselt werden, das auf den anderen gewünschten Biegeradius einge­ stellt ist. Zu diesem Zweck ist das Durchlauf-Biegeaggregat auf einem fahrbaren Rahmen 47 montiert und kann insgesamt auf Schienen 48 aus seiner Arbeitsstellung herausgefahren und gegen ein anderes Biegeag­ gregat 50 ausgewechselt werden, das über die Schienen in die Arbeits­ stellung verfahren wird.

Während die anhand der Fig. 1 bis 3 beschriebene Produktionsanlage normalerweise so betrieben wird, daß sie entweder sphärisch gebogene Glasscheiben mit Hilfe der in der Übergabestation 5 taktweise arbei­ tenden Preßbiegevorrichtung, oder statt dessen zylindrisch gebogene Glasscheiben mit Hilfe der Durchlauf-Biegemaschine herstellt, können auf der Anlage auch sphärisch und zylindrisch gebogene Glasscheiben gleichzeitig hergestellt werden, wobei die Anlage in besonders wirt­ schaftlicher Weise ausgenutzt wird.

Beim gleichzeitigen Betrieb beider Biege- und Vorspannstrecken kann man beispielsweise so vorgehen, wie es in der Fig. 4 schematisch dar­ gestellt ist. Dabei werden in der Auflegestation abwechselnd eine mit einer sphärischen Biegung zu versehende Glasscheibe 53, die beispiels­ weise als Rückwandscheibe vorgesehen ist, und zwei jeweils mit einer zylindrischen Biegung zu versehende Glasscheiben 54, die für die Sei­ tenverglasung bestimmt sind, auf den Rollenförderer 2 aufgelegt. In der Übergabestation 5 werden dann die in dem Durchlaufofen 1 auf Bie­ getemperatur erwärmten Glasscheiben auf die beiden Biege- und Vor­ spannstrecken aufgeteilt, indem die sphärisch zu biegenden Glasschei­ ben 53 mit der in der Übergabestation 5 oder neben dieser angeordneten Biegevorrichtung gebogen und mittels des Tragrahmens 24 der den Blas­ kasten 26 umfassenden Vorspannstation 6 zugeführt werden. Nach Überga­ be auf den Rollenförderer 30 durchlaufen die sphärisch gebogenen und vorgespannten Glasscheiben die Nachkühlstrecke 7. Sobald der Biegevor­ gang beendet und die gebogene Glasscheibe 53 die Übergabestation 5 verlassen hat, laufen die zylindrisch zu biegenden Glasscheiben auf den Transportrollen durch die Übergabestation 5 hindurch in die Durch­ lauf-Biegemaschine 8 und weiter durch die Nachkühlstrecke 10. Bei die­ sem gleichzeitigen Betrieb beider Biege- und Vorspannstrecken lassen sich die Totzeiten, die bei dem taktweisen Biegen der sphärisch gebo­ genen Glasscheiben zwangsläufig auftreten, für die Herstellung der zylindrisch gebogenen Glasscheiben sinnvoll ausnutzen, wodurch die Wirtschaftlichkeit der Anlage erhöht wird.

Von besonderem Vorteil ist es dabei ferner, daß die zylindrisch zu biegenden Glasscheiben beim Durchlaufen der Übergabestation 5 einer zusätzlichen Behandlung unterzogen werden können. So kann beispiels­ weise in der Übergabestation eine zusätzliche lokale Erwärmung der Glasscheiben vorgenommen werden, wenn sich das als zweckmäßig erweisen sollte. Oder es kann durch den Heißgasstrom in dem Strömungskanal eine teilweise Gewichtskompensation der Glasscheiben vorgenommen werden, wodurch ggf. die Gefahr von Deformationen der Glasscheiben unter der Wirkung ihres Eigengewichts vermieden werden kann.

Claims (11)

1. Anlage zum Herstellen gebogener vorgespannter Autoglasscheiben, mit einem Rollendurchlaufofen zum Erwärmen der Glasscheiben auf ihre Biegetemperatur, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) eine sich an den Rollendurchlaufofen (1) anschließende Überga­ bestation (5) mit die Rollenförderbahn (2) des Rollendurchlauf­ ofens (1) fortsetzenden Transportrollen und mit einer Übergabe­ vorrichtung für die Übergabe der Glasscheiben von den Trans­ portrollen (2) auf einen quer zur Förderrichtung der Trans­ portrollen (2) verfahrbaren Tragrahmen (24);
• b) ein erstes Vorspannaggregat (6) für die mit dem Tragrahmen (24) transportierten gebogenen Glasscheiben;
• c) eine sich an die Übergabestation (5) in Förderrichtung der Transportrollen (2) an diese anschließende Durchlaufbiegevorrichtung (8), und
• d) ein zweites der Durchlaufbiegevorrichtung (8) zugeordnetes Vor­ spannaggregat (9) mit die gebogenen Glasscheiben durch das Vor­ spannaggregat hindurch fördernden Transportrollen (39).

2. Biege- und Vorspannanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Übergabestation (5) zur Übergabe der Glasscheiben von den Transportrollen (2) auf den Tragrahmen (24) oberhalb der Transportrollen (2) eine Saugplatte heb- und senkbar angeordnet ist.

3. Biege- und Vorspannanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Übergabestation die von der Saugplatte ergriffene Glas­ scheibe in einer solchen Höhe über dem Tragrahmen von der Saug­ platte lösbar ist, daß die Biegung der Glasscheibe unter der Wir­ kung ihrer kinetischen Fallenergie erfolgt.

4. Biege- und Vorspannanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergabestation (5) Teil eines senkrecht ausgerichteten Strömungskanals (14) ist, in dem oberhalb der Transportrollen (2) eine vollflächige konvexe Biegeform (15) angeordnet ist, gegen die die Glasscheibe angedrückt wird, während der Tragrahmen (24) unter die Biegeform verbringbar ist.

5. Biege- und Vorspannanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die konvexe Biegeform (15) zum Nachpressen der Glasscheibe durch Zusammenwirken mit dem Tragrahmen (24) heb- und senkbar ge­ lagert ist.

6. Biege- und Vorspannanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß das erste Vorspannaggregat (6) seitlich unmittelbar neben der Übergabestation (5) angeordnet ist.

7. Biege- und Vorspannanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Durchlauf-Biegevorrichtung (8) aus einer Rollen-Biegevorrichtung mit in Förderrichtung zunehmend ge­ wölbten Transportrollen besteht.

8. Biege- und Vorspannanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Durchlauf-Biegevorrichtung (8) aus einer Rollen-Biegevorrichtung mit zylindrischen Rollen (39) be­ steht, die entlang eines aufwärts oder eines abwärts gekrümmten Rahmens (40) gelagert sind.

9. Biege- und Vorspannanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Vorspannaggregat Blasdüsen oder Blasschlitze auf­ weist, die zwischen den zylindrischen Biegerollen bzw. im Endab­ schnitt des Durchlauf-Biegeaggregates angeordnet sind.

10. Biege- und Vorspannanlage nach einem der Ansprüche 7 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die Durchlauf-Biegevorrichtung (8) als unabhängiges Aggregat ausgebildet und auf quer zur Förderrichtung der Glasscheiben angeordneten Schienen verfahrbar und gegen ein anderes Biegeaggregat austauschbar ist.

11. Verfahren zum Betreiben einer Biege- und Vorspannanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Rol­ lenförderer abwechselnd unterschiedliche Glasscheibenrohlinge auf­ gelegt und die Übergabevorrichtung und die Transportrollen in der Übergabestation so gesteuert werden, daß die in die Übergabestati­ on einlaufenden Glasscheiben abwechselnd oder gruppenweise von der Übergabevorrichtung übernommen oder von den Transportrollen der Durchlauf-Biegestation zugeführt werden.