Die Herausforderungen der heutigen Herstellung von Bus-Seitenfenstern

Elektrobusse, Reduzierung von Emissionen, fortschrittliche Sicherheitssysteme und sogar autonome Fahrzeuge waren beliebte Themen auf der diesjährigen Busworld-Messe in Brüssel.

Abgesehen von einigen neuen Innovationen waren die ausgestellten Verglasungslösungen recht konservativ.Es wurden jedoch eine Reihe integrierter Displays, laminierte LED-basierte Zielanzeigen und Beschichtungen mit niedrigem Emissionsgrad vorgestellt, die die Wärmeentwicklung reduzieren können.

Überraschend war auch, dass bei der Veranstaltung immer noch eine beträchtliche Anzahl gerader Seitenfenster dominierte.Obere Ecken, die aus zwei separaten Glasscheiben bestehen, sind optisch nicht unbedingt die ansprechendsten.Nach Angaben der Hersteller sind sie jedoch immer noch die kostengünstigste Lösung.

Aber ist es so?Und vor welchen weiteren Herausforderungen stehen Seitenfensterhersteller heute noch?

Seitenscheibe – flach oder gebogen?

Flaches gehärtetes Glas wird in Stadtbussen immer noch häufig verwendet, während gebogene Fenster häufiger in Reise- und Überlandbussen zu sehen sind.Da die Stadtbusflotten groß sind und die Zahl der Neubusse pro Bestellung recht hoch ist, sind die Kosten der entscheidende Faktor.Und Flachglas kostet einfach weniger als gebogenes Glas.

Das ist wahr.Aber gebogenes Glas bietet noch weitere Vorteile, die es genauso gut oder sogar besser als Flachglas machen.

Gebogenes Glas ist beispielsweise steifer als Flachglas.Daher kann es auch dünner sein.Anstatt 5 mm zu verwenden, könnten Sie auf 4 oder sogar 3 mm reduzieren, was 100 oder 200 kg Gewicht des Fahrzeugs einspart und die Emissionen reduziert.

Ein weiterer Vorteil wäre die Möglichkeit, IG in den Seitenfenstern einzusetzen, ohne das Gewicht des Fahrzeugs zu sehr zu erhöhen.Der Ersatz herkömmlicher monolithischer Fenster durch Isolierglasfenster verbessert den Fahrgastkomfort, indem der Wärmegewinn im Sommer und der Wärmeverlust im Winter reduziert werden.

Darüber hinaus sinkt der Kraftstoffverbrauch, da weniger Klimaanlage und Heizung benötigt werden.

Bus-Seitenfenster

Verschiedene Biegeverfahren verfügbar

Vom Prozess her unterscheidet sich eine gebogene, gehärtete Seitenscheibe nicht so sehr von einer flachen, gehärteten Seitenscheibe.Es muss lediglich die herkömmliche Flachabschreckung durch einen Biege- und Temperabschnitt gefolgt von einer Kühlstrecke ersetzt werden.Je nach Konfiguration können Zykluszeit und Kapazität gleich bleiben.

Werfen wir einen Blick auf die verschiedenen heute verfügbaren Biegeverfahren:

  1. Längsbiegung (LB)
  2. Querbiegen (CB)
  3. Formbasiertes System

Längsbiegen (LB) – das Glas wird auf einem Rollenbett der Länge nach gebogen

Das Biegen erfolgt entweder beim vollständigen Durchlaufen des Glases auf der Biegestrecke, ein flexibler Prozess mit Oszillation, der auch für geringere Kapazitäten geeignet ist, oder beim Transfer, einem kontinuierlichen Prozess, der hauptsächlich für Anwendungen mit hoher Kapazität eingesetzt wird.

Dieses LB-Verfahren ergibt die beste Optik, da das Glas direkt nach dem Verlassen des Ofens gebogen wird.Es ist keine Überhitzung erforderlich.Daher ermöglicht dieses Verfahren auch das Biegen und Vorspannen von 3-mm-Glas mit guter optischer Qualität.

Darüber hinaus sind Rollwellen aufgrund der Montagerichtung der Glasscheibe in einem Bus unsichtbar, da sie horizontal verlaufen.

Das LB-Verfahren ist grundsätzlich nur für einen konstanten Radius geeignet.Die Biegesektion kann entweder fest sein, mit einer langen Umstellung für lange Serien, oder verstellbar, mit einer kurzen Umstellung, die auch für kurze Serien geeignet ist.

Querbiegen (CB) – das Glas wird entweder auf Rollen oder Rädern kreuzweise gebogen

Diese Art des Biegeverfahrens wird meist bei konstanten Radien eingesetzt.Es ist jedoch auch möglich, unregelmäßige oder variierende Radien anzupassen, was den Hauptvorteil dieser Methode darstellt.

Das Biegen kann erst durchgeführt werden, nachdem das Glas vollständig durch den Biegeabschnitt geführt wurde.Dies wiederum erfordert eine entsprechende Überhitzung, um die Abkühlung beim Glastransfer und beim Biegen auszugleichen.

Dies führt insbesondere bei der Verarbeitung dünnerer 3- und 4-mm-Gläser zu einer Welligkeit durch die Walzen.Aufgrund der Einbaurichtung der Fensterscheiben in einem Bus sind die Wellen vertikal und daher für Passagiere und Passanten gut sichtbar.

Formbasiertes System, bei dem das Glas auf einer Form gebogen wird

Das formbasierte Verfahren wird im Allgemeinen für komplexe Biegungen verwendet, beispielsweise für Backlits, kann aber auch für regelmäßige und unregelmäßige Radien angepasst werden.Das Biegen kann erst durchgeführt werden, nachdem das Glas vollständig durch den Formbiegeabschnitt gelaufen ist.Dieser Prozess erfordert auch eine Überhitzung des Glases, um die Abkühlung während des Glastransfers auszugleichen.

Das formbasierte System tendiert zum Querbiegen, was die Biegemöglichkeiten für kleinere Radien und kleinere Größen einschränkt.

Auch hier wird die optische Qualität durch die Überhitzung des Glases, die Tendenz zur Querkrümmung und in manchen Fällen auch durch die Einbaurichtung beeinträchtigt.Dies führt zu für die Passagiere sichtbaren Verzerrungen.

Seitenfenster mit optischen Verzerrungen (Golden Dragon in Busworld, Glas von Fuyao)
Seitenfenster mit optischen Verzerrungen (Golden Dragon in Busworld, Glas von Fuyao).

Optisch einwandfreie Seitenscheibe (Irizar in Busworld, Glas von Vidur.)
Optisch einwandfreies Seitenfenster (Irizar in Busworld, Glas von Vidurglass).

Herausforderungen heute und in Zukunft

Ob flach oder gebogen, bei Seitenfenstern sind neue Technologien und Anforderungen auf dem Vormarsch.Treiber dafür sind globale Trends zu Nachhaltigkeit, geringeren Emissionen und geringerem Kraftstoffverbrauch.

Aufgrund ihrer offensichtlichen Vorteile erfreuen sich Beschichtungen mit niedrigem Emissionsgrad für Seitenfenster immer größerer Beliebtheit.Durch die Reduzierung des Wärmegewinns kann das Klimaanlagensystem kleiner gemacht werden, was wiederum einen geringeren Kraftstoffverbrauch und weniger Emissionen bedeutet.Darüber hinaus erhöht diese Art der Beschichtung auch den Komfort der Passagiere.

Eine Low-E-Beschichtung erschwert jedoch die Erwärmung des Glases.Es blockiert nicht nur die Sonneneinstrahlung, sondern auch die Heizstrahlung im Ofen.Um dieses Problem zu lösen, ist der Einsatz von Konvektion notwendig.

Die meisten Sidelites sind heute an den Rändern schwarz bedruckt.Dieser Schwarzdruck stellt auch für den heutigen Temperierungsprozess eine große Herausforderung dar.Während die Beschichtung die Strahlung reflektiert, absorbiert der schwarze Aufdruck die Wärmestrahlung.Dies stellt hohe Anforderungen an den Ofen und die gewählte Heiztechnik.Um diese Herausforderungen zu meistern, ist beispielsweise der Einsatz von Konvektion ein Muss.Und in den schwierigsten Fällen muss über eine fokussierte Konvektion oder Erwärmung in mehreren Schritten – und in mehreren Ofenabschnitten – nachgedacht werden.

Integrierte Lüftungsöffnungen, sogenannte Glas-in-Glas-Anwendungen, sind heutzutage durchaus üblich.Die Glas-in-Glas-Entlüftung ermöglicht eine wirtschaftliche Lösung zur Entlüftung ohne zusätzliche Rahmenkonstruktionen am Korpus.Allerdings stellt diese Konfiguration hohe Anforderungen sowohl an die Erwärmung als auch an das Biegen und beschränkt die Biegemethode ausschließlich auf walzenbasierte Verfahren.

IG-Einheiten im Norden

In nördlichen Ländern sind Isolierglaseinheiten in Seitenfenstern bereits weit verbreitet.Dies stellt hohe Anforderungen an die Formgenauigkeit, Fertigungstoleranzen und Prozesswiederholbarkeit.

Während Hersteller mit veralteter Technologie gezwungen sind, engere Toleranzen einzuhalten und eine geringere Ausbeute in Kauf zu nehmen, investieren Spitzenreiter kontinuierlich in Automatisierung und neue Technologien und sichern sich einen Wettbewerbsvorteil durch Maximierung der Prozessausbeute.

Automatisierung ist der Schlüssel zum Erreichen der für die Isolierglasproduktion erforderlichen Toleranzen.Erhitzen, Biegen und Abkühlen haben alle erhebliche Auswirkungen auf die Form und daher muss der gesamte Prozess gut kontrolliert werden.Um die Prozessbedingungen möglichst stabil zu halten, spielt die Automatisierung eine wichtige Rolle.

Automatische Wärmeprofilierung, automatische Walzenwärmesteuerung und automatische Anpassung der Gebläseleistung zur Eliminierung der negativen Auswirkungen der sich ändernden Umgebungstemperatur sind nur einige Beispiele, bei denen die Automatisierung dem Glasbiegen einen Mehrwert verleiht.


Zeitpunkt der Veröffentlichung: 29. November 2019