DE10335453A1 - Verfahren zum Biegen von Flachglas und hierzu geeigneter Werkstückhalter, Presswerkzeug und zugehörige Biegevorrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Biegen von Flachglas, bei dem das auf Biegetemperatur erwärmte Flachglas auf einem elastischem Tuch liegend vorgebogen, und das vorgebogene Flachglas zusammen mit dem Tuch in einer vollflächigen Biegeform in die gewünschte Endform gebogen wird, und bei dem das Tuch während des Vorbiegens einer radial nach außen gerichteten Tuchspannung ausgesetzt wird, sowie einen hierzu geeigneten Werkstückhalter für zu biegendes Flachglas, umfassend einen Grundkörper mit kreisförmiger Öffnung, bei dem über die Öffnung ein elastisches und hitzebeständiges Tuch gespannt ist, und mit Mitteln für ein radial nach außen gerichtetes Spannen des Tuches. DOLLAR A Weiterhin betrifft die Erfindung ein Presswerkzeug für das Biegen von Flachglas, mit einer Oberform und einer Unterform, zwischen denen ein Flachglas biegbar ist, mit einem oberhalb der Oberform angeordneten und mit dieser fest verbundenen ersten Adapter, mit einer unterhalb der Unterform angeordneten ersten Flanschplatte und mit einer oberhalb des ersten Adapters angeordneten zweiten Flanschplatte und mit Zentriermitteln, welche dem ersten Adapter und der Unterform zugeordnet sind und eine Biegevorrichtung, die mit dem Presswerkzeug bestückt ist.

Description

• Die Erfindung betrifft ein zweistufiges Verfahren zum Biegen von Flachglas, bei der ein Vorbiegen unter Zuhilfenahme eines angepassten Werkstückhalters erfolgt, und das Biegen in die Endform unter Einsatz eines in eine Biegeform eingebauten angepassten Presswerkzeuges in Kassettenbauweise. Die Erfindung ist insbesondere geeignet zum Biegen von Flachglas in zylindrische, sphärische oder beliebige freie Formen, und so zum Beispiel zum Herstellen von kalottenförmigen Autospiegeln, Lampenschalen, Kollektoren, Bauverglasungen und Automobilverglasungen.
• Die US 5,830,253 beschreibt einen Ofen für Flachglas bei dem das Flachglas auf Biegetemperatur erwärmt wird. Hierbei werden Glasscheiben durch den Ofen befördert, welche auf einer Trägerplatte ruhen, die aus einem starren Rahmen mit einer darüber straft gespannten hitzebeständigen Membran besteht. Die Membran wird dabei möglichst straff gespannt, um ein Durchhängen der Membran möglichst zu vermeiden.
• Die US 5,290,999 beschreibt einen kreisförmig angeordneten Ofen, in welchem Glasscheiben auf Biegetemperatur erhitzt werden. Nach dem Erreichen der Solltemperatur werden Glasscheiben angesaugt, weggeschwenkt und gebogen.
• Die DE 196 43 935 A1 beschreibt ein zweistufiges Biegeverfahren zum Biegen von Flachglas. Bei diesem Verfahren wird die jeweilige Glasscheibe erhitzt und durch eine von oben wirkende Saugplatte auf eine erste tuchbespannte Biegestation übergehoben. Das Glas ruht hierbei auf dem Gewebe, und wird von unten über entsprechende Saugbohrungen angesaugt und dadurch vorgebogen. Anschließend wird das vorgebogene Glas in einen Tragring übergehoben und dann über eine vollflächige Biegeform innerhalb der Endbiegestation in die endgültige Form gepresst.
• Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein zweistufiges Biegeverfahren für Flachglas bereitzustellen, mit dem ein schnelleres Biegen mit höchster Konturgenauigkeit möglich ist.
• Der verfahrensseitige Teil der Lösung des oben genannten technischen Problems besteht in einem Biegen von Flachglas, bei dem das auf Biegetemperatur erwärmte Flachglas auf einem elastischen Tuch liegend vorgebogen, und das vorgebogene Flachglas zusammen mit dem Tuch in einer vollflächigen Biegeform in die gewünschte Endform gebogen wird, und bei dem das Tuch während des Vorbiegens einer radial nach außen gerichteten Tuchspannung ausgesetzt wird.
• Bei dieser Vorgehensweise, bei der von einem Zentrum ausgehend eine Spannkraft radial nach außen wirkt, wird die Bildung von Falten bzw. wellenförmigen Deformationen bei einem zu biegenden Flachglasteil vermieden, die ansonsten insbesondere am Rand des Glasteiles auftreten. Wird nämlich die Spannkraft nur in einer Richtung ausgeübt, z.B. innerhalb einer xy-Ebene nur in y-Richtung, so wird ein kalottenförmig zu biegendes Glas für wachsende x-Werte nicht genügend durch das Tuch gestützt und bilden sich die erwähnten wellenförmigen Deformationen in diesen Bereichen aus. Durch die radial nach außen wirkende Spannkraft wird ein in dreidimensionaler Form zu biegendes Flachglasteil über seine gesamte Oberfläche gestützt was einer Wellenbildung entgegenwirkt.
• Es versteht sich von selbst, dass die Kraft nicht nur innerhalb der Tuchebene wirken muss, sondern die radial nach außen wirkende Kraft auf geeignete Weise umgelenkt werden kann. Die Tuchspannung wird bei dieser Vorgehensweise an das Gewicht des Flachglases angepasst.
• Durch die Vorgabe der Tuchspannung wird das durch das Gewicht des Flachglases bestimmte Maß der Vorbiegung eingestellt. Insofern bestimmt die Nachgiebigkeit bzw. die Elastizität des Tuches die Dehnung bzw. das Durchhängen des Tuches und auf diese Weise den so genannten Vorfall, also das Maß der Vorbiegung.
• Das Tuchmaterial enthält Edelstahl und/oder Glasfasern. Die geforderten Tucheigenschaften wie z. B. Dehnverhalten, Zugfestigkeit, etc. sind biegeradiusabhängig auszuwählen. Diese sind nicht nur von dem Werkstoff, sondern auch von der Herstellungsart (Gewirk, Gestrick, Nadeldichte, Garnstärke, etc.) abhängig.
• Es ist vorteilhaft, wenn das auf Raumtemperatur befindliche Glas auf das Tuch gelegt, und anschließend Glas und Tuch gemeinsam auf Biegetemperatur erwärmt werden. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, ein zunächst zum Beispiel in einem Rollenofen erwärmtes Glas von einem ersten Träger auf einen zweiten Träger überzuheben bzw. umzulagern, was stets zu Glasbeschädigungen und/oder Abdrücken führen kann. Weiterhin wird durch diese Vorgehensweise die Biegevorrichtung insgesamt vereinfacht, weil ansonsten erforderliche Hebemittel zum Überheben des Glasteiles vom Ofen auf das Tuch entfallen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die ansonsten einsetzende Abkühlung des Glases durch einen Kontakt mit den Hebemitteln entfällt. Auch führt der Einsatz von Rollen bei Rollenöfen häufig zu Abdrücken beim nachfolgend zu biegenden Glasmaterial, was zumindest dann, wenn das Glasteil nachfolgend beschichtet werden soll, nachteilig ist. Bei nachfolgenden Beschichtungen haftet diese nämlich anschließend schlechter am Glasteil oder die Rollenabdrücke werden sichtbar.
• Ein weiterer Vorteil des Erwärmens von Glas und Tuch besteht darin, dass auf diese Weise unter Einsatz geeigneter Ofentechnik die Temperaturdifferenz zwischen verschiedenen Stellen im Glas besonders gering eingestellt werden kann. Dies ist für das Biegen von Glas sehr wichtig, da dieses nur in einem engen Temperaturbereich durchgeführt werden kann. So ist es technisch möglich, bei großen Glasplatten lokale Glastemperaturdifferenzen unter 6° K zu gewährleisten. Dadurch wird die Viskosität des erwärmten Glases über die gesamte Fläche der Glasplatte in einem engen Bereich eingestellt und somit eine höchste Qualität der Wölbungskontur gewährleistet. Außerdem wird das Biegen von Gläsern mit sehr unterschiedlichen Verarbeitungsbereichen, wie zum Beispiel Glaskeramik, Farbgläsern, Borosilikatglas ermöglicht.
• Mit dem runden Tuch ist es ferner möglich, dass zwei Flachglasteile mit ggf. verschiedenen Abmessungen übereinander auf dem Tuch liegend gebogen werden. Auf diese Weise können die mindestens zwei Glasteile mit gleicher Biegekontur in einem einzigen Biegewerkzeug gebogen werden, so beispielsweise Verbundgläser. Durch die gemeinsame Pressung werden beide Glasteile optimal aneinander angepasst.
• Erfahrungsgemäß sind bei den bekannten Biegeverfahren für verschiedene Glasformate auch bei gleicher Wölbungskontur unterschiedliche Biegewerkzeuge erforderlich. In dem beschriebenen Verfahren erweist sich vor allem die Anwendung des Tuchsystems in Kombination mit der vollflächigen Biegeform als besonders geeignet, verschiedenste Glasformate mit einem einzigen Biegewerkzeug zu fertigen. Infolge dessen ist es möglich, einen Formatwechsel in der Biegeanlage ohne Rüstaufwand durchzuführen.
• Besonders bei komplexen Biegekonturen ist die Positionierung des Glasteiles beim Pressvorgang ein wesentlicher Erfolgsparameter. Erfahrungsgemäß lassen sich Glasteile bei Biegetemperatur nicht ohne Beschädigungen positionieren. Der Transport des Glasteiles auf dem Tuch hat zum einen den Vorteil, dass das Glasteil nicht im erwärmten Zustand manipuliert werden muss und dass die Positionierung über den Tuchspannrahmen erfolgen kann. Es hat sich erwiesen, dass das Glasteil während des Transportes keine Lateralbewegung auf dem Tuch erfährt. Die Zentriervorrichtung für den Tuchspannrahmen ist durch ihre Konstruktion derart gestaltet, dass die Bauelemente unabhängig von den hohen Arbeitstemperaturen wirken und von außen zentrisch auf die Mitte des Presswerkzeuges ausgerichtet werden können. Insofern erfolgt die Positionierung des Glasbauteiles mit dem Werkstückhalter mit hoher Präzision bei einem Minimum an Beschädigungen.
• Beim Biegen von Glas ist es wichtig, dass der Temperaturunterschied zwischen dem Glas einerseits und der Ober- und Unterform andererseits nicht zu groß ausfällt, weil dieser Temperaturunterschied zu Glasbruch führen kann. Diese Temperaturunterschiede sind insbesondere dann groß, wenn die Biegeeinrichtung noch nicht hinreichend thermalisiert ist, was insbesondere bei Inbetriebnahme der Biegevorrichtung nach Werkzeugwechsel oder Wartungsarbeiten problematisch sein kann. Um insbesondere für diese Betriebsphasen den Materialverlust gering zu halten, ist es günstig, das Werkzeug aktiv zu beheizen. Während des Biegeprozesses ist es vorteilhaft, die Ober- und Unterform auf eine möglichst exakte und konstante Arbeitstemperatur einstellen zu können, weil die Präzision und Reproduzierbarkeit der Biegekontur direkt von der Arbeitstemperatur des Werkzeuges abhängig ist. Aus diesem Grund muss schon bei der Erstellung der Werkzeuge bei der Auswahl der Werkstoffe auf die geeignete Wärmeleitfähigkeit und Wärmeausdehnung geachtet werden.
• Bei der Auslegung des Werkzeuges muss dann ein angepasstes Heiz- und/oder Kühlsystem vorgesehen werden. Die Thermalisierung der Werkzeuge kann je nach Anforderung mit Luft, besonderen technischen Gasen, mit Wasser oder ölartigen Flüssigkeiten erfolgen.
• Zusätzlich können zur Verbesserung der Präzision der Biegekontur unterschiedliche Bereiche oder Zonen des Glasteiles einem Unter- und/oder Oberdruck ausgesetzt werden. In der Auslegung des Werkzeuges kann dieses dadurch realisiert werden, dass die Oberform und die Unterform mit rillenförmigen Ausnehmungen wie beispielsweise Nuten ausgestattet sind. Diese werden über Öffnungen und Verrohrung an ein Vakuumsystem angeschlossen. Über dieses System kann auch Druckluft in den Spalt zwischen Werkzeug und Glasteil eingeblasen werden, um das Ablösen des Glasteiles vom Werkzeug zu erleichtern.
• Zur Durchführung des oben genannten Verfahrens hat es sich als vorteilhaft erwiesen, zum Vorbiegen einen Werkstückhalter für Flachglas vorzusehen, der einen Grundkörper mit kreisförmiger Öffnung umfasst, bei dem über die Öffnung ein elastisches und hitzebeständiges Tuch gespannt ist, und welcher mit Mitteln für ein radial nach außen gerichtetes Spannen des Tuches ausgestattet ist.
• Die Spannmittel können Federelemente sein, und insbesondere Federn. Hierdurch wird ein größerer Bereich an Tuchspannungen zugänglich bzw. ist ein größerer Bereich an radial nach außen gerichteten Zugkräften einstellbar. Durch diese Vorgehensweise erfolgt die Tuchspannung derart, dass in einem ersten Schritt durch Gewichtsbeaufschlagung des Tuches, das Tuch innerhalb seines Elastizitätsbereiches nachgibt. Bevor die Elastizitätsgrenze erreicht ist, und insofern bevor das Tuch bei noch stärkerer Kraftbeaufschlagung in den Bereich der plastischen Verformung übergehen würde, werden die Federn gedehnt. Insofern kann man sich die Funktionsweise dieses Werkstückhalters physikalisch wie eine Hintereinanderschaltung von zwei Federn mit unterschiedlicher Federkonstante und begrenztem Hub vorstellen. Angepasst an das Gewicht des zu biegenden Glases und den gewünschten Vorfall, lässt sich durch das Zusammenwirken des elastischen Tuches und der elastischen Federelemente die gewünschte Tuchspannung einstellen.
• Um diese Tuchspannung kontrolliert in einem weiten Bereich einzustellen, sind den Spannmitteln Mittel für das Einstellen einer vorgebbaren Tuchspannung zugeordnet, womit ein weites Spektrum an Biegeradien einstellbar ist.
• Die Einstellmittel können einen die kreisförmige Öffnung umschließenden Tuchspannrahmen umfassen, welcher mit einem senkrecht zur kreisförmigen Öffnung wirkenden Federelement gekoppelt sind. Durch diese Konstruktion wird die Kraft um 90° umgelenkt.
• Um die Dehnung des Federelementes einzustellen sind mehrere Möglichkeiten gegeben. So ist es möglich, die Dehnung des Federelementes zahnradgetrieben einzustellen, zur Dehnung des Federelementes einen Seilzug vorzusehen, oder zur Dehnung des Federelementes einen Kettenzug einzusetzen. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, eine Rasterleiste vorzusehen, über die die Dehnung des Tuches durch einen äußeren Nachspannvorgang mit Hilfe einer einrastenden Nase irreversibel aufgenommen wird. Die Rückstellung des Federelementes wird insofern durch ein selbstarretierendes Rasterleistensystem verhindert.
• Zum schnellen und konturgenauen Biegen ist ferner ein Presswerkzeug für das Biegen von Flachglas vorgesehen, mit einer Oberform und einer Unterform zwischen denen ein Flachglas biegbar ist, mit einem oberhalb der Oberform angeordneten und mit diesem fest verbundenen ersten Adapter, mit einer unterhalb der Unterform angeordneten ersten Flanschplatte und mit einer oberhalb des ersten Adapter angeordneten zweiten Flanschplatte, und mit Zentriermitteln, welche dem ersten Adapter und der Unterform zugeordnet sind.
• Ein derartiges Presswerkzeug besitzt somit eine Ober- und eine Unterform, die in einer Art Kassette integriert sind. Durch den kassettenförmigen Werkzeugaufbau ist ein schnelles Einbauen bzw. Ausbauen in bzw. aus der Biegevorrichtung möglich, und kann insofern bei einem Produktwechsel mit geringem Arbeitsaufwand eine neue Kassette an die Pressstation bzw. Biegestation angebracht werden. Über die Flanschplatten erfolgt die Befestigung an die eigentlichen Druckmittel. Für jede zu biegende Soll-Kontur ist insofern eine eigene Kassette vorgesehen.
• Der erste Adapter hat zwei Funktionen. Zum einen dient er der Aufnahme des jeweiligen, an der Soll-Geometrie des Glasteiles angepassten Oberteiles. Weiterhin dient er der Aufnahme der Zentriermittel, welche mit der Unterform zusammenwirken. Da Adapter und Oberform fest verbunden sind, da sie einstückig oder bevorzugt zweistückig ausgebildet sind, sichern die Zentriermittel eine definierte Relativposition von Oberform zu Unterform, was einen besonders geringen Montageaufwand nach sich bringt. Die Flanschplatten stellen insofern eine Schnellwechselvorrichtung dar, durch die der Ein- und Ausbau besonders schnell vorgenommen werden kann.
• Der erste Adapter ist bevorzugt ringförmig ausgebildet. Auf diese Weise wird ein Hohlraum zwischen Oberform und Flanschplatte gewährleistet, welcher es im Zusammenwirken mit entsprechenden Öffnungen ermöglicht, dem ersten Adapter ein Fluid vorgebbarer Temperatur zuzuführen. Über diesen Hohlraum kann somit der Oberform Öl, Wasser oder Luft zugeführt werden, um das Werkzeug zu erwärmen und/oder zu kühlen. Auf diese Weise kann insbesondere in der Anfahrphase eine schnellere Thermalisierung des Systems gewährleistet werden und im laufenden Prozess die Werkzeugtemperatur gezielt eingeregelt werden.
• Ober- und Unterform sind bevorzugt aus Aluminium, und insbesondere aus AlMg₅ gefertigt. Dieses Material hat im Vergleich zu Stahl den Vorteil, dass es schneller erwärmt werden kann, da es über eine bessere Wärmeleitfähigkeit verfügt. Gleichzeitig wird bei laufendem Biegeprozess die Wärmeabfuhr deutlich schneller ablaufen, so dass insgesamt ein schnelleres Arbeiten möglich ist.
• Um unterschiedliche Bereiche der Oberform oder der Unterform unterschiedlichen Ansaugdrücken auszusetzen, sind diese mit durchgehenden Öffnungen ausgestattet und sind den Öffnungen auf der dem Glas zugewandten Seite rillenförmige Ausnehmungen zugeordnet.
• Zwischen der ersten Flanschpatte und der Unterform kann ein zusätzlicher zweiter Adapter vorgesehen sein, welcher unterschiedliche Unterformen aufnehmen kann. Hierbei können die erste Flanschplatte und der zweite Adapter federgekoppelt sein. Beim Biegen in die Endform wird nämlich bei ruhendem Oberteil das Unterteil nach oben bewegt. Ohne die Federkopplung könnte der zweite Adapter direkt auf die erste Flanschplatte prallen, wodurch Glasbruch entstehen könnte. Die Federn vermeiden insofern Glasbruch und erhöhen zudem die Konturgenauigkeit des herzustellenden Endproduktes, weil nicht erkannte Justagefehler, Schwankungen in der Dicke der Glasplatten und die wärmebedingte Ausdehnung der Werkzeuge kompensiert werden.
• In einer besonderen Ausführungsform sind die Federn zwischen der ersten Flanschplatte und dem zweiten Adapter Teil eines Druckmesssystems, das mit Druckmessdosen arbeitet, mit denen die Presskräfte gemessen und kontrolliert werden. Auf diese Weise kann während des Pressens in die Endform der Anpressdruck gemessen und insofern die jeweilige Anpresskraft kontrolliert eingestellt werden.
• Die Biegevorrichtung für Flachglas umfasst eine Biegestation in welche ein Presswerkzeug wie vorbeschrieben eingebaut ist. Hierbei wird bevorzugt der Biegevorrichtung ein Werkstückhalter nach einem der vorstehend genannten Ausführungsformen zugeführt, und zwar ausschließlich durch eine Horizontalbewegung, derart dass das auf dem Werkzeughalter befindliche Flachglas ohne Zwischenschritte durch das Presswerkzeug in seine Endform gebogen werden kann. Insofern kann der Werkstückhalter z.B. gleitend oder rollend dem Presswerkzeug zugeführt werden, so dass unmittelbar danach eine Biegung in die Endform möglich ist.
• Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
• 1 zeigt einen Werkstückhalter 1 für zu biegendes Flachglas, mit einem Grundkörper 2 mit kreisförmiger Öffnung 3. Über die Öffnung 3 ist ein elastisches und hitzebeständiges Tuch 4 gespannt. Unter „hitzebeständig" soll im Rahmen dieser Erfindungsbeschreibung ein Material verstanden werden, das noch für Temperaturen von mindestens 500° C keine mechanischen Veränderungen, insbesondere Elastizitätsänderungen, durch Wärmeeinwirkung erleidet. Am seitlichen Rand des Werkstückhalters sind die Spannmittel 5 für das radial nach außen gerichtete Spannen des Tuches 4 entsprechend der Pfeilrichtung innerhalb der Tuchebene.
• 2 zeigt einen Werkstückhalter in einer Aufsicht. Der Werkstückhalter 1 weist hierbei einen Tuchspannrahmen 6 auf, welcher mit den Spannmitteln 5 fest verbunden ist. Die Spannmittel sind paarweise gegenüberliegend angeordnet und spannen das Tuch entlang der Tuchebene radial nach außen, entlang der Mittelpunktslinien.
• Die Spannmittel der 3 umfassen einen Tuchspannrahmen 6, der über Federn 9 vertikal gespannt werden kann, sodass die vertikal gerichtete Kraft der Federn in die Tuchebene umgelenkt wird. Das Federpaket verbindet den Tuchspannrahmen mit dem Haltewinkel 10, welcher über Schrauben mit der Zahnstange 7 lösbar verbunden ist. Der Zahnstange 7 ist ein Zahnrad 8 zugeordnet, sodass bei einer Drehung des Zahnrades 8 über die Feder 9 der Tuchspannrahmen nach oben oder unten verfahren und damit das Tuch entspannt oder gespannt wird.
• 4 zeigt einen Tuchspannrahmen 6, der mit dem Tuchführungsring 11 verbunden ist. Die Feder 9 erlaubt es über ihre Federkraft die Position des Tuchspannrahmens entlang der Vertikalen zu verfahren. Über die Rolle 13 wird die Federkraft umgelenkt, so dass die Seilenden entlang des Werkstückträgerumfangs gespannt werden können.
• 5 zeigt eine Variante bei der das Federelement 9 durch ein selbstarretierendes Rasterleistensystem verhindert wird. Zur Einstellung der Zugspannung wird eine definierte Kraft auf die Spannhülse 15 ausgeübt und damit das Federpaket 9 in seiner vertikalen Position festgelegt. Der die Feder 9' aufnehmende Teil verfügt über eine Rasterleiste, in welche ein Vorsprung der Klinke 17 einrasten kann, um die Vertikalposition zu arretieren. Die Klinke 17 ist hierbei auf dem Halter 16 platziert, welcher seinerseits über eine Schraubverbindung mit dem Tuchführungsring 11 verbunden ist. Die beiden Bildausschnitte unten links und rechts zeigen hierbei in einer Vergrößerung zum einen die Aufsicht diesen Rasterleistensystems mit Öffnungen 18 zur Aufnahme der Schrauben 9' mit einer Welle 19 mit Sicherungsring, sowie unten rechts die Rasterleiste mit dem Vorsprung der Klinke 17.
• 6 zeigt eine Variante bei der die Dehnung des Federelementes zahnradbetrieben einstellbar ist. Mit Hilfe einer umlaufenden Kette 21 werden die über der Gleitbuchse 22 befindlichen Zahnräder gedreht. Teil 20 stellt ein Bauteil mit Gewindebohrung dar. Das Zahnrad dreht einen Gewindestift in die Bohrung hinein bzw. heraus, so dass eine vertikale Stellbewegung erfolgt und die Tuchspannung einstellbar ist
• 7 zeigt eine prinzipielle Darstellung das dem Werkstückhalter zugrunde liegende Federsystemprinzip. In der linken Federanordnung möge die untere Feder für die Federkraft des Tuchspannsystems stehen und die obere Feder für die Federkraft des Tuchs. Die Gesamtanordnung wirkt wie eine Hintereinanderschaltung von zwei Federn mit unterschiedlichen Federkonstante und begrenztem Hub. In der mittleren Darstellung wird der Vorfallprozess veranschaulicht. Das auf das Tuch gelegte Glas führt zur Dehnung des Tuchs bzw. zur Dehnung der Feder in der mittleren Darstellung. Das Tuchspannsystem erfährt keine Änderung. Beim eigentlichen Biegeprozess (Darstellung ganz rechts) wird die maximal mögliche elastische Verformung des Stahltuches überschritten, was durch Dehnung des Tuchspannsystems kompensiert wird. Das Tuchspannsystem wird insofern bei der Überschreitung der definierten Tuchspannung elastisch verformt und verhindert das Reißen bzw. eine plastische Verformung des Tuchs.
• 8 zeigt das erfindungsgemäße Presswerkzeug zum Biegen von Flachglas in einer Kassettenbauweise. Es besteht aus einer ersten Flanschplatte 26 mit darauf befindlicher Unterform 23. Oberhalb der Unterform 23 befindet sich die Oberform 24 und darüber der erste Adapter 25. Komplettiert wird das Presswerkzeug mit einer oberhalb des ersten Adapters 25 befindlichen zweiten Flanschplatte 27. Zur lagegenauen Positionierung der Oberform relativ zur Unterform dienen die Zentrierstück 29, 29', 29''. Mit den Führungsbolzen 28 wird eine lagegenaue Positionierung des Presswerkzeuges in der gesamten Biegevorrichtung gewährleistet.
• 9 zeigt das Presswerkzeug der 8 in der Seitendarstellung. Oberhalb der Oberform 24 befindet sich der hohl ausgeführte Erstadapter 25. Seine hohle Ausführung ermöglicht die Zufuhr von Wärmemitteln wie Gasen, Flüssigkeiten, Ölen und der gleichen mit einer vorgebbaren Temperatur zu Kühlungs- oder Heizzwecken.
• 10 zeigt in einer Seitendarstellung das Unterteil des Presswerkzeuges mit der Unterform 23 welche auf der ersten Flanschplatte 26 ruht. Die erste Flanschplatte 26 ist seinerseits über Federn 9 mit der Trägerplatte 30 gekoppelt. Die Federn 9 sind Bestandteil von Druckmessdosen zum Messen der Presskräfte und zu deren Kontrolle.
• 11 zeigt in einer Seitenansicht den oberen Teil des Presswerkzeuges mit einer Oberform 24, welche mit dem ersten Adapter 25 fest verbunden ist, und der oberhalb des ersten Adapters 25 angeordneten und mit diesem fest verbundenen zweiten Flanschplatte 27. Über Vakuum-Anschlussleitungen V1 und V2 wird eine umlaufende Vakuumnut 34, und über die Vakuum-Anschlussleitung V3 in Verbindung mit einer Vakuumkammer 32 die Vakuumbohrungen 33 mit einem Vakuum beaufschlagt, so dass das Glas 35 örtlich differierenden Ansaugdrücken ausgesetzt ist.
• 12 zeigt in Aufsicht die Oberform 24 von ihrer dem zu biegenden Glas zugewandten Seite. Die Oberform 24 ist kreisrund, und verfügt über radial verlaufende Reihen von Vakuumbohrungen 33 sowie zwei kreisrunde und insofern umlaufende Nuten 34, 34'. Die innere Vakuumnut wird über die Vakuum-Anschlussleitung V1 mit Vakuum versorgt, die äußere Vakuumnut 34' über die Anschlussleitung V2.
• 13 zeigt in einer Seitenansicht den unteren Teil des Presswerkzeuges mit Unterform 23 mit Federn 9 und Flanschplatte 36. Die Federn 9 arbeiten mit einer Druckmessdose 31 zur Kontrolle der Presskraft.

1

Werkstückhalter

2

Grundkörper

3

Öffnung

4

Tuch

5

Spannmittel

6

Tuchspannrahmen

7

Zahnstange

8

Zahnrad

9, 9'

Feder

10

Haltewinkel

11

Tuchführungsring

12

Seilklemmung

13

Kugellagerrolle

14

Bolzen mit Sicherungsringen

15

Spannhülse

16

Halter

17

Klinke

18

Bohrung

19

Welle mit Sicherungsring

20

Gewinde

21

Kette

22

Gleitbuchse

23

Unterform

24

Oberform

25

Erster Adapter

26

Erste Flanschplatte

27

Zweite Flanschplatte

28

Führungsbolzen

29, 29', 29''

Zentrierstücke

30

Trägerplatte

31

Druckmessdose

32

Vakuumkammer

33

Vakuumbohrung

34

Vakuumnut

35

Glas

V1, V2

Anschlussleitung für umlaufende Vakuumnut

V3

Anschlussleitung für umlaufende Vakuumkammer

36

Zweite Adapterplatte

Claims (24)

1. Verfahren zum Biegen von Flachglas, bei dem das auf Biegetemperatur erwärmte Flachglas auf einem elastischem Tuch liegend vorgebogen, und das vorgebogene Flachglas zusammen mit dem Tuch in einer vollflächigen Biegeform in die gewünschte Endform gebogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Tuch während des Vorbiegens einer radial nach außen gerichteten Tuchspannung ausgesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch Vorgabe der Tuchspannung das durch das Gewicht des Flachglases bestimmte Maß der Vorbiegung eingestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf Raumtemperatur befindliches Glas auf das Tuch gelegt, und anschließend Glas und Tuch gemeinsam auf Biegetemperatur erwärmt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Flachglasteile übereinander auf dem Tuch liegend gebogen werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass während des Biegens das Biegewerkzeug gekühlt oder geheizt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass unterschiedliche Bereiche des Flachglases einem Unter- oder Überdruck ausgesetzt werden.
7. Werkstückhalter für zu biegendes Flachglas, umfassend einen Grundkörper (2) mit kreisförmiger Öffnung (3), bei dem über die Öffnung ein elastisches und hitzebeständiges Tuch (4) gespannt ist, und mit Mitteln (5) für ein radial nach außen gerichtetes Spannen des Tuches.
8. Werkstückhalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannmittel (5) Federelemente, und insbesondere Federn (9) umfassen.
9. Werkstückhalter nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass den Spannmitteln Mittel (7, 8, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17) für das Einstellen einer vorgebbaren Tuchspannung zugeordnet sind.
10. Werkstückhalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellmittel einen die kreisförmige Öffnung (3) umschließenden Tuchspannrahmen (6) umfassen, welcher mit einem senkrecht zur kreisförmigen Öffnung wirkenden Federelement (9) gekoppelt sind.
11. Werkstückhalter nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dehnung des Federelements zahnradgetrieben einstellbar ist.
12. Werkstückhalter nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Dehnung des Federelements ein Seilzug (12) oder ein Kettenzug vorgesehen ist.
13. Werkstückhalter nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellung des Federelements (9) durch ein selbstarretierendes Rasterleistensystem (7, 17) verhindert wird.
14. Presswerkzeug für das Biegen von Flachglas, mit einer Oberform (24) und einer Unterform (23) zwischen denen ein Flachglas biegbar ist, mit einem oberhalb der Oberform (24) angeordneten und mit dieser fest verbundenen ersten Adapter (25), mit einer unterhalb der Unterform angeordneten ersten Flanschplatte (26) und mit einer oberhalb des ersten Adapters (25) angeordneten zweiten Flanschplatte (27) und mit Zentriermitteln (29, 29', 29''), welche dem ersten Adapter (25) und der Unterform (23) zugeordnet sind.
15. Presswerkzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Adapter (25) ringförmig ausgebildet ist.
16. Presswerkzeug nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass dem ersten Adapter (25) ein Fluid vorgebbarer Temperatur zuführbar ist.
17. Presswerkzeug nach den Ansprüchen 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass Ober- und Unterform aus Aluminium, und insbesondere aus AlMg₅ gefertigt sind.
18. Presswerkzeug nach den Ansprüchen 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass Oberform oder Unterform mit durchgehenden Öffnungen ausgestattet sind.
19. Presswerkzeug nach den Ansprüchen 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberform oder die Unterform mit rillenförmigen Ausnehmungen versehen sind.
20. Presswerkzeug nach den Ansprüchen 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten Flanschplatte (26) und der Unterform (23) ein zweiter Adapter angeordnet ist.
21. Presswerkzeug nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Flanschplatte (26) und der zweite Adapter federgekoppelt sind.
22. Presswerkzeug nach den Ansprüchen 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Flanschplatte (26) mit einer darunter befindlichen Trägerplatte (30) federgekoppelt ist.
23. Presswerkzeug nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Federn (9) Teile eines Druckmesssystems (31) sind, mit dem die Presskräfte gemessen und kontrolliert werden.
24. Biegevorrichtung für Flachglas, mit einer Biegestation in welche ein Presswerkzeug nach einem der Ansprüche 14 bis 23 eingebaut ist.