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Verfahren und Vorrichtung zum Härten von gewölbten Glasscheiben Die
Erfindung bezieht sich auf das Härten von gewölbten Glasscheiben.
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Das Wölben und die Härtungsbehandlung von Glasscheiben wird in drei
a:u.feinanderfolgenden. scharf voneinander getrennten Arbeitsphasen, nämlich der
Erhitzung, dem Wölbevo:rgang und; der Abschreckung, durchgeführt, deren jede für
sich von erheblicher Bedeutung und mit besonderen Schwierigkeiten verbunden ist.
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Die erste dieser Arbeitsphasen., die der Erhitzung, ist allgemein
üblich und wenig kompliziert.
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Die Erfindung bezieht sich im wesentlichen auf die Durchführung der
beiden anderen. Arbeitsphasen und insbesondere der letzten, der die Härtung bewirkenden
Abschreckbehandlung der in. üblicher Weise mittels Zangen in vertikaler Lage aufgehängten
Glasscheibe.
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Die Mängel, die die bisher bekannten Verfahren gerade hinsichtlich
dieser Behandlungsphasen aufweisen., sind die häufigsten Ursachen für Fabrikationsausfälle
durch Springen. der Scheibe oder sonstige diese unbrauchbar machende Mängel. Hierdurch
werden die Herstellungskosten. von. solchen gewölbten gehärteten Scheiben erheblich
erhöht.
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Grundsätzlich sind zwei Verfahren, zur schroffen Abkühlung von gewölbten.
Glasscheiben zum Zweck der Härtung bekannt, die praktisch angewendet werden.
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Bei dem ersten dieser Verfahren wird die Luft durch im Innern der
im allgemeinen aus Holz bestehenden Biegeformen ausgesparte Kanäle auf die Scheibe
aufgeblasen. Diese Arbeitsweise ist aus Fig. 1 ersichtlich, die schematisch die
Matrizenform f und die Patrizenfo,rm m zeigt, welche mit den Luftverteilungskästen
c verbunden sind.
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Das Wölben der Glasscheibe erfolgt, indem die beiden Formen mittels
einer beliebigen Vorrichtung einander genähert werden. Um die Durchführung des anschließenden
Blasvorganges zu ermöglichen, müssen dann die Formen, wieder voneinander entfernt
werden., so daß einerseits die Luft aus den Blasöffnungen ausströmen kann und andererseits
die Formen durch Exzenter so, bewegt werden. können, daß die Luft über die selbst
unbeweglich bleibende Glasscheibe so verteilt wird, da.ß die Luftstrahlen nicht
ständig an. gleichen Stellen auf die Scheibe auftreffen.
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Bei dem zweiten, der beiden bekannten Verfahren. zur Blashärtung von
gewölbten Scheiben. erfolgt das Blasen. mittels von den Formen getrennter besonderer
Organe, vorzugsweise in Gestalt von verformbaren Metallblechen, die mit Düsen ausgerüstet
sind und denen etwa die Gestalt der Formen erteilt wird. Auch diese Blasbleche sind
auf Exzentern gelagert, und der Blasvorgang erfolgt grundsätzlich wie bei dem erstbeschriebenen
Verfahren. In dem einen wie dem anderen Fall ergeben sich jedoch Mängel verschiedener
Art, die sich in: Ungleichmäßigkeiten der Härtung, Verformungen und Bruch auswirken.
Diese Mängel treten um so, mehr in Erscheinung, je größer der Winkel a zwischen
den Tangenten, die an das Profil der Glasscheibe im Scheitelpunkt ihrer Wölbung
und an. ihre Enden gelegt werden, ist (Fig. 2).
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In Fig. 3 ist die Phase dargestellt, in. welcher das Biegen der Glasscheibe
v erfolgt ist, wobei die Formen m und f sich in der Stellung für das Blasen:
befinden und von dem Glas um den Abstand d entfernt worden sind, der notwendig ist,
um eine befriedigende Wirkung der Blasstrahlen zu erzielen. Es ist auf den ersten
Blick ersichtlich, daß der Abstand d zwischen der Glasscheibe und den Formen seinen
vollen Wert nur an dem Punkt der Kurve besitzt, an, welchem die Scheiteltangente
senkrecht zu der Richtung verläuft, in der die Formen verschoben worden sind. An,
sämtlichen- anderen Stellen der Scheiben:oberfläche ist dieser Abstand kleiner und
nimmt nach den Enden der Scheibe hin fortlaufend ab. In. dem in Fig.4 dargestellten
Grenzfall, d. h. dem, in dem die oben gekennzeichneten Tangenten rechtwinklig zueinander
liegen, würde die Glasscheibe! in Kontakt mit den
Formen verbleiben,
und es würde sowohl unmöglich sein, die Luft regelmäßig aufzublasen. wie die Formen
mittels der Exzenter zu bewegen.
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Wie sich aus. Fig. 3 ,ergibt, kann die Härtung dann wegen der verschiedenen
Abstände der Formen von den Scheiben nicht gleichmäßig sein. Unter Berücksichtigung
der Bewegung der auf den Exzentern gelagerten: Formen (genauer gesagt der Kästen,
an denen die Formen befestigt sind) ergibt sich, daß die Unterschiede dieser Art
zunehmend größer werden. Die Bewegung der Kästen in. zu den Flächen der Glasscheibe
parallelen Ebenen setzt sich dann, wenn man sie auf die Zeichenebene projiziert,
in eine hin-und hergehende geradlinige Bewegung um, deren Amplitude das Doppelte
der Exzentrizität beträgt. Im Fall von Glasscheiben von. gewissen, besonderen Formen
ergibt sich schließlich, daß die Formen auf die Glasscheibe aufschlagen, wodurch
selbstverständlich die Regelmäßigkeit der Form der Scheibe und deren gleichmäßige
Beschaffenheit beeinträchtigt wird. Selbst wenn dieser Grenzfall nicht erreicht
wird, wird die Glasscheibe abwechselnden Torsionsbeanspruchungen unterworfen.
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In Fig.3 ist in gestrichelten Linien. die Stellung der Glasscheibe
v' gegenüber den Formen am Ende der Bewegung derselben nach links dargestellt. In
der durch die kleinen Pfeile angedeuteten Zone ergibt sich als Folge der Annäherung
der Blasdüsen eine Druckerhöhung und als deren Folge eine Torsionsbeanspruchung,
die in dem Sinne wirken würde, daß das Glas im Sinne des rechtsdrehenden Pfeiles
verdreht wird. Die Bewegung der Kästen durch die Exzenter im entgegengesetzten Sinne
würde sofort zum Auftreten eines dem vorhergehenden, entgegengesetzten Moments im
Sinne des linksdrehenden Pfeiles führen. Die Tatsache, daß dieses Moment vorhanden
ist, wird durch die schroffen Schwingungen der Scheibe erkennbar, die häufig zum
Lösen von Zangen, und schließlich zum Bruch der Scheibe führen können.
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Gegenstand der Erfindung ist ein. Blas.verfahren, durch welches die
vorstehend beschriebenen, obenerwähnten Nachteile vermieden werden, und eine Anordnung
zu dessen Durchführung.
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Zum besseren, Verständnis der Erfindung soll zunächst noch die Anordnung
der Düsen. und die Bewegung der Exzenter erläutert werden.
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Bei der Härtung von ebenen Glasscheiben, wird die Luft rechtwinklig
zu der Scheibenoberfläche durch Düsen, die auf einer geeigneten Platte befestigt
sind (Tragplatte für die Blasdüsen), aufgeblasen. Die Düsen: sind hierbei in gleichen
Abständen. voneinander genau an den Schnittpunkten von horizontal zueinander parallelen
Geraden, mit vertikalen, ebenfalls zueinander parallelen Geraden angeordnet, wobei
der Abstand zwischen den verschiedenen Geraden der beiden Systeme konstant bleibt
(Fig. 5).
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Der Strahl, der eine starr an dem Blaskasten. angeordnete Düse verläßt,
beschreibt einen Umfangsweg von dem Radius r-. In Fig. 6 stellt die kleine Scheibe
c die Zusammentrefffläche des Stromes des Blasmediums, welcher die Düse verläßt,
und der Oberfläche der Glasscheibe dar. Infolge der Bewegung der Blasdüse durch
den Exzenter beschreibt diese kleine Scheibe einen; kreisförmigen Kranz. Die Gesamtheit
der durch die verschiedenen Düsen beschriebenen Kränze sichert die Verteilung der
Luft auf die Oberfläche der Scheibe und verhindert, daß die aus den Düsen austretenden
Strahlen immer an den gleichen Punkten auf die Scheibe auftreffen. In der Praxis
sind die Vorgänge etwas anders, und es ist unmöglich, daß der Strom des Blasinediums
auf die Glasoberfläche immer unter Beibehaltung seiner O_uerschnittsform auftrifft.
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Jeder der Blasstrahlen, die auf die Oberfläche der Glasscheibe auftreffen,
wird nämlich in allen. Richtungen verteilt und wird reflektiert, wodurch die benachbarten
Strahlen beeinträchtigt werden. Ferner muß die verhältnismäßig große Gesamtmenge
an Luft, die aus den zwei gegenüberliegenden , Blasblechen austritt, über die beiden
freien Räume i (Fig. 7a und 7b) ebenfalls in allen Richtungen abströmen. Schließlich
sind noch die Konvelztion.sströme zu herücksichtigen, die sich bilden, wenn. die
Luft auf die heiße Glasoberfläche auftrifft.
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Aus allen diesen Gründen könnte beinahe gefolgert werden, daß die
Exzenterbewegung der Blaskästen überflüssig ist. Wenn jedoch das Blasen unter Verwendung
von festen Blaskästen erfolgt, so zeigt sich, daß es nicht vorteilhaft ist, auf
eine solche Bewegung zu verzichten. Andererseits sind die Vorteile dieses Systems
im Falle der Härtung von gewölbten Scheiben offensichtlich.
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Gemäß der Erfindung wird mit dem Ziel, die beschriebenen: Nachteile
der bekannten Arbeitsmethoden zu vermeiden, vorgeschlagen, den Kästen, statt sie
mittel: Exzenter drehend zu bewegen, eine einheitliche Bewegung nur in Richtung
von oben nach unten., z. B. mittels eines üblichen Kurbeltriebes, zu erteilen.
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Aus der oben angestellten Überlegung ergibt sich, daß die kleine Scheibe,
welche die Fläche, auf der der Strom des Blasmediums auf die Scheibenebene auftrifft,
dann nicht einen ringförmigen. Kranz, sondern einen Weg etwa in Art eines vertikal
gerichteten Stabes (Fig. 8) beschreibt. Theoretisch (unter Nichtberücksichtigung
des als Folge der oben aufgezählten Ursachen auftretenden Wirbels) ist im Falle
der Anordnung der Blasdüsen gemäß Fig.5 bei einfacher geradliniger Bewegung der
die Düsen bewegenden Platte von oben nach unten und von unten nach oben die auf
das Glas ausgeübte Wirkung der Düsen ähnlich der von ebenso vielen im Abstand voneinander
liegenden Pinselstrichen mit der Luft (Fig. 9), wobei aber eine entsprechende Abschreckung
der gestrichelt angedeuteten Zonen.- nicht erfolgt. Um diesen. Mangel zu beseitigen,
braucht lediglich die Stellung der Blasdüsen verändert zu werden. Das erfolgt durch
Drehung der Platte um 45° gegenüber der Vertikalen, mit dem Ergebnis, daß die Düsen,
wie aus Fig. 10 ersichtlich ist, nunmehr in Rautenstellung zueinander angeordnet
sind. Wenn die so angeordnete Platte in. die bereits beschriebene vertikale Hin,
und Herbeweigung versetzt wird, werden sämtliche Zonen der Glasscheibe einer gleichmäßigen
Abschreckung unterworfen (Fig. 11).
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In den vorstehenden Darlegungen ist davon ausgegangen worden, daß
die Düsen von Platten getragen werden, jedoch ändert sich am Wesen der Erfindung
nichts, wenn als Düsenträger nicht Platten, sondern Bleche verwendet werden. In
diesem Falle können die Bleche, um die Düsen an jedem Punkt in einem gleichen Abstand
d von der Scheibe zu halten, in die zweckentsprechende Form gebogen werden.
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Die Gesamtanlage zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung
weist also drei Elemente auf, nämlich die dem Erhitzen dienenden. die Formgebungselemente
und die Abschreckeleinente. Sie unterscheidet sich von den bekannten Vorrichtungen
sowohl durch die Anordnung der Blasdüsen wie durch die hin- und hergehende Bewegung
der Blasvorrichtung
an Stelle der kreisförmigen Bewegung mittels
Exzenter.