DE1076908B - Konvexe Biegeform fuer Glasscheiben - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Im modernen Kraftwagenbau werden für Windschutzscheibe und Rückfenster verhältnismäßig lange Glasscheiben benötigt, die in ihrem Mittelteil eine nur flache Krümmung besitzen, dagegen an ihren Enden recht scharf abgebogen sind. Für die Herstellung dieser und ähnlicher Scheiben verwendet man konkave Gelenkbiegeformen, die in der offenen Stellung die ungebogene Scheibe auf ihren Endabschnitten aufnehmen und sich während des Durchlaufs durch den Biegeofen, wenn die Scheiben weich werden, allmählieh in die Schließstellung übergehen, in welcher die formgebende Fläche der gewünschten Gestalt der Scheibe entspricht. Im Normalfall wirkt allein das Scheibengewicht, um die gewünschte Anpassung an die formgebende Fläche der Form hervorzubringen. ¹S Da das Eigengewicht der schwierigen und scharfen Biegungen nicht ausreicht, nimmt man zu verschiedenen Zusatzmaßnahmen Zuflucht. Beispielsweise wird ein Druck in Richtung der Scheibenfläche von den Enden her auf die Scheibe ausgeübt. Damit während des Biegens eine genügend große Kraftkomponente in Richtung der Schwerkraft vorhanden ist, muß auch die Druckkraft genügend groß gewählt werden. Dies ist in sehr vielen Fällen nicht möglich, weil das Glas splittern würde. Oder aber man nimmt eine unterschiedliche Erwärmung der verschiedenartig zu biegenden Flächen der Glasscheibe vor. Dies erfordert zusätzliche, oft komplizierte Konstruktionen an der Biegeform oder im Biegeofen.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß man all diese Nachteile, die insbesondere beim Biegen von langen, teilweise scharf gekrümmten Scheiben auftreten, auf einfache Weise beheben kann, wenn man zu den konvexen Biegeformen zurückkehrt, auf die die zu biegende Glasscheibe aufgelegt wird und über die sie beim Erweichen absinkt. Von diesen konvexen Biegeformen hat das Biegen von Glasscheiben ihren Ausgang genommen. Man kam jedoch immer mehr davon ab, weil die bisher allein bekannte einteilige konvexe Biegeform das Biegen von Scheiben mit stark wechselndem Krümmungsradius nicht zuließ.

Das Erfindungsziel wird dadurch erreicht, daß die konvexe Biegeform aus einem Mittelteil und zwei dem Mittelteil gegenüber beweglichen, an ihren äußeren Enden mit Glasscheibengreifern versehenen Endabschnitten besteht, die so geführt sind, daß sie sich von einer ersten Stellung, in der sie mittels der Greifer von der noch flachen, auf dem Mittelteil aufliegenden Glasscheibe hochgehalten werden, in eine zweite Stellung bewegen können, in der ihre formgebenden Flächen zusammen mit der des Mittelteils eine der gewünschten Gestalt der Glasscheibe entsprechende Auflagefläche für die gebogene Glasscheibe bilden.

Konvexe Biegeform für Glasscheiben

Anmelder:

Libbey-Owens-Ford Glass Company,
Toledo, Ohio (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. B. Wehr, Dipl.-Ing. H. Seiler,

Berlin-Grunewald, Lynarstr. 1,
und Dipl.-Ing. H. Stehmann, Nürnberg2, Patentanwälte

Beanspruchte Pxiorität:
V. St. v. Amerika vom 15. August 1955

Roland Phillip Campbell, Toledo, Ohio (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

Der Vorteil des Erfindungsgegenstandes ist es, daß die für die Anpassung der Scheibe an die Form erforderlichen vertikalen Kräfte nicht allein durch das Scheibengewicht gestellt werden, sondern zusätzlich durch das Gewicht der angelenkten Form endabschnitte. Da das Gewicht der Endabschnitte am Scheibenende angreift, wird des weiteren ein Biegemoment auf die Scheibe ausgeübt, das seinen größten Wert gerade dort haben kann, wo auch-die schärfste Biegung der Scheibe erfolgen soll. Darüber hinaus ist zu beachten, daß ohne zusätzliche Maßnahmen die Scheibe bereits zu Beginn in der Mitte abgestützt ist und über die gesamte Länge der Form nur verhältnismäßig kurze Wege bis zum Aufliegen auf der formgebenden Fläche zurückzulegen hat.

Zwar ist es bei einer einteiligen konvexen Biegeform bereits bekannt, auf die Scheibe zusätzliche vertikale Kräfte auszuüben, indem Metallbänder über die Längskanten der Scheibe gezogen und an ihren Enden mittels Gewichten gespannt werden. Diese Biegeform hat jedoch eine verhältnismäßig leichte Krümmung, die außerdem über die gesamte Länge etwa konstant ist. Die Ausnutzung von schwenkbaren Endabschnitten zur Unterstützung der vertikalen Gewichtskräfte an den Scheibenenden, die Erzielung eines ausgeprägten Biegemoments auf Grund des Angreifens an der äußeren Scheibenkante, und die damit erzielbaren scharfen Biegungen lassen sich aus der bekannten einteiligen Form nicht herleiten.

909 758/131

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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus haben diese Stangen den Zweck, eine zu biegende der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels im Zu- Glasscheibe auf dem Mittelabschnitt der Form rich-

sammenhang mit der Zeichnung. Hierin sind: tig einzustellen.

Fig. 1 ein Grundriß einer erfindungsgemäß kon- Der Mittelabschnitt 17 wird starr über dem Rah-

struierten Biegeform, 5 men 11 mittels einer Anzahl senkrechter Streben 22

Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. 1 dargestellten getragen, deren obere Enden an den unteren Ober-Biegeform, flächen der Seitenschienen 19 befestigt sind, während

Fig. 3 eine Teilendansicht der Biegeform und ihre unteren Enden auf Querstangen 23 getragen

Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht der zu der Biege- werden, die sich von den Seitenstangen 13 des Rahform gehörigen, die Glasscheibe haltenden Greifvor- io mens nach innen erstrecken und daran befestigt sind, richtung. Jeder der beweglichen Endabschnitte 18 der Form

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Biegen besteht aus einem Paar auf Abstand stehender konvon Glasscheiben geschaffen, das dadurch gekenn- vex gekrümmter Seitenschienen 24, die mit den Seizeichnet ist, daß eine zu biegende flache Glasscheibe tenschienen 19 des Mittelabschnitts fluchten und an auf einer Form mit einer konvexen Formoberfläche 15 ihren äußeren Enden durch eine Endschiene 25, deren unterstützt wird, diese Scheibe auf den Erweichungs- gegenüberliegende Enden sich von diesen Seitenschiepunkt erwärmt wird und eine Kraft sich ändernder nen nach außen erstrecken, starr miteinander verGröße auf ein Ende der zu biegenden Glasscheibe aus- bunden sind. Die Schienen 24 sind zwischen ihren geübt wird, um dieses Ende zur Formoberfläche der Enden durch eine Querversteifung 26 miteinander Form zu biegen. 20 verbunden, und die oberen Oberflächen sowohl der

Die Erfindung schafft auch eine Biegeform zum Seiten- als auch der Endschienen 24 und 25 sind beBiegen von Glasscheiben, die gekennzeichnet ist arbeitet, um eine glatte Formoberfläche für die Bedurch ein Paar beweglich angeordneter Form- rührung mit der zu biegenden Glasscheibe zu schaffen, abschnitte, von denen ein jeder mit einer konvexen Zur Unterstützung der Endabschnitte bei Dreh-Formoberfläche ausgebildet ist, und eine Tragevor- 25 bewegung ist jedes der nach außen verlaufenden Enrichtung zum Unterstützen der Formabschnitte zur den der Endschiene 25 mit dem äußeren Ende eines Bewegung von einer ersten Stellung, bei der eine zu von zwei Hebelarmen 27 verbunden, deren gegenbiegende Glasscheibe auf der Form aufgenommen überliegende oder innere Enden starr mit fluchtenden wird, in eine zweite Stellung, bei der die Formober- Wellenstümpfen 28 verbunden sind, die drehbar in flächen auf diesen Formabschnitten einen Teil einer 3° geeigneten, in den oberen Enden der Ständer 16 anvorbestimmten Kurve begrenzen, zur Übereinstim- geordneten Lagern 29 gelagert sind. Wie in Fig. 1 mung mit der die Glasscheibe gebogen werden soll. und 3 dargestellt ist, sind die Wellenstümpfe 28 jedes

In den Zeichnungen und insbesondere in Fig. 1 ist Endabschnittes der Form einander gegenüber ausim Grundriß eine erfmdungsgemäß konstruierteBiege- gerichtet und befinden sich in der gleichen Höhe wie vorrichtung 10 dargestellt. Die Vorrichtung 10 um- 35 die Formoberfläche des Mittelabschnittes der Form, faßt einen im wesentlichen rechteckigen Rahmen 11 so daß die Endabschnitte der Form sich um waage- und eine oberhalb dieses Rahmens angeordnete Biege- rechte Achsen drehen und die Formoberflächen dieser form 12. Der Rahmen 11 besteht aus auf Abstand Endabschnitte in der geschlossenen Stellung eine Verstehenden Seitenstangeu 13, die an ihren gegenüber- längerung der Formoberfläche des Mittelabschnitts liegenden Enden durch Endstangen 14 fest mitein- 4° der Form bilden.

ander verbunden sind. An der Unterseite der Seiten- Jeder der Endabschnitte 18 der Form ist mit einem stangen 13 ist ein Paar auf Abstand stehender Füh- der Wellenstümpfe 28 auf der gleichen Seite der Form, rungsschienen 15 befestigt, die zu dem Zweck vor- nach außen von dem Ständer 16 sich erstreckend, gesehen sind, die in typischen Biegeöfen normaler- ausgerüstet. An jeder dieser nach außen verlaufenweise zu den rollerartigen Fördervorrichtungen ge- 45 den Wellen ist ein Betätigungsarm 30 befestigt, der hörigen Flansche zu berühren. Einwärts im Abstand die Drehkraft für die Endabschnitte liefert, wie spävon jedem der gegenüberliegenden Enden der Seiten- ter beschrieben wird. Der Betätigungsarm 30 besteht stange 13 und in deren Nähe befindet sich eine senk- aus einem Schaft 31, einer Verdickung 32 an dem rechte Säule oder ein Ständer 16, dessen unteres Ende einen Ende des Schaftes, in der der Wellenstumpf 28 starr an diesen Seitenstangen befestigt ist. Wie später 50 aufgenommen und mittels einer Stellschraube 33 bebeschrieben wird, ist dieser Ständer zur Unter- festigt wird, und einem beweglichen Gewicht 34, das Stützung von Teilen der Form 12 vorgesehen. in der Nähe des entgegengesetzten Endes dieses

Die Biegeform 12 besteht aus einem feststehenden Schaftes befestigt ist. Um Beweglichkeit des Gewichts Mittelabschnitt 17 und gegenüberliegenden End- 34 vorzusehen, ist der Schaft 31 im wesentlichen abschnitten 18, die in bezug auf den Mittelabschnitt 55 längs seiner ganzen Länge mit Gewinde versehen, und beweglich gelagert sind. Der Mittelabschnitt 17 be- das Gewicht 34 ist ausgebohrt und mit einem entsteht aus einem Paar auf Abstand stehender, konvex sprechenden Gewinde versehen.

gekrümmter Formschienen 19, die im wesentlichen Um die Enden einer Glasscheibe auf den Endparallel zu den Seitenstangen 13 des Rahmens an- abschnitten 18 der. Form richtig zu halten und auf sie geordnet sind und deren obere Oberflächen zur BiI- 60 eine Kraft auszuüben, wie später beschrieben wird, dung einer Formoberfläche bearbeitet sind. Um die ist jeder der Formenabschnitte mit einer Anzahl Schienen 19 aneinander zu befestigen und dazwischen Schnappschlösser 35 versehen, die an den Endschieeine steife Verbindung zu schaffen, erstreckt sich eine nen 25 mittels Stangenteilen 36 befestigt sind. Wie in Anzahl Ouerstangen 20 zwischen diesen Schienen und Fig. 4 dargestellt ist, umfaßt jedes Schnappschloß ist an deren unteren Oberflächen starr befestigt. Füh- 65 eine Mittelachse 37, deren unteres Ende an der Stange rungsstangen 21 erstrecken sich von den Formschie- 36 befestigt ist, ein die Mittelachse umgebendes höhnen 19 des Mittelabschnitts nach oben; sie sind außer- les Rohr 38, das auch an der Stange36 befestigt ist, halb der Außenkante dieser Formschienen angeordnet einen drehbaren, die Scheibe berührenden Arm 39, und vorzugsweise aus einem nachgiebigen Material der frei an der Spitze der Achse 37 angeordnet ist hergestellt. Wie später beschrieben werden wird, 70 und eine Feder 40, deren eines Ende an der Stange 36

und das andere Ende an dem Arm 39 befestigt ist. im Gebrauch übt der Arm 39 wegen der Spannung der Feder 40 eine Klemmkraft auf die obere Oberfläche der benachbarten Kante einer zu biegenden Glasscheibe 41 aus und faßt somit die Scheibenkante zwischen dem Arm und der Schiene 25 des Endabschnittes.

Die Betätigungsarme 30 sind zur Durchführung synchroner Bewegung mittels einer Gestängeanordnung miteinander verbunden, die aus einer drehbar angeordneten Stange 42 und einem Paar Verbindungsstangen 43 und 44 besteht, welche indirekt jede der gegenüberliegenden Enden der Stange mit einem Endabschnitt 18 der Form verbindet. Die Stange 42 ist unterhalb und außerhalb des Mittelabschnitts 17 der Form mittels einer starr an einer der Streben 22 befestigten Achse 45 drehbar gelagert. Wie in Fig. 1 dargestellt ist, ist die Stange 42 auf der gleichen Seite der Form, wie die Betätigungshebel 30 angeordnet und fluchtet im wesentlichen mit ihnen. Nach Fig. 2 hat jede der Verbindungsstangen 43 und 44 nach innen gebogene Teile 46 an ihren gegenüberliegenden Enden, und jedes der inneren Enden 47 ist drehbar in einem der gegenüberliegenden Enden der Stange 42 aufgenommen.

Zur Aufnahme der äußeren Enden der Verbindungsstangen 43 und 44 ist ein Hebelarm 48 in der Nähe jedes der Betätigungsarme 30 vorgesehen und ist mit einem Ende starr an der Welle 28 befestigt. Der äußere Endabschnitt 49 der Verbindungsstange 43 ist drehbar in dem Hebel 48 links in der Abbildung aufgenommen, und sein inneres Ende ist in dem oberen Ende der Stange 42 gelagert. Die andere Verbindungsstange 44 ist in gleicher Weise mit dem Hebel 48 rechts in der Abbildung verbunden, und ihr inneres Ende ist in dem unteren Ende der Stange 42 gelagert. Vorzugsweise ist die Entfernung von dem Wellenstumpf 28, der einen Hebelarm 48 trägt, zu dem Verbindungspunkt der Verbindungsstangen gleich der Entfernung von dem Drehzentrum der Stange 42 zu den daraufliegenden Verbindungspunkten mit den Verbindungsstangen.

Durch Verwendung der hier offenbarten Gestängeanordnung erzeugt die Bewegung im Uhrzeigersinn des belasteten Arms 30, der rechts in der Fig. 2 dargestellt ist, eine Bewegung entgegen dem Uhrzeigersinn der Stange 42 und die entgegen dem Uhrzeigersinn gerichtete Bewegung des links in der Figur dargestellten belasteten Arms 30 erzeugt gleichfalls Bewegung entgegen dem Uhrzeigersinn des Dreharms. Da die beiden Arme 30 durch die hier offenbarte Gestängeanordnung miteinander verbunden sind, bewegen sich die Endabschnitte der Form während des Schließens der Form synchron.

Beim Biegen von Glasscheiben nach dem erfmdungsgemäßen Verfahren und mittels der hier offenbarten Vorrichtung wird eine flache Glasscheibe 41 oder ein Paar Scheiben symmetrisch auf die Formschienen des Mittelabschnitts der Form gelegt. Wie in Fig. 1 in gestrichelten Linien dargestellt ist, haben die Scheiben 41 Blockgröße und größere Breite als die Entfernung zwischen den Formschienen des Mittelabschnitts und den Formschienen des Endabschnitts, und sie werden auf dem Mittelabschnitt der Form mittels der senkrechten Führungsstangen 21 an Ort und Stelle gehalten. Die gegenüberliegenden Endabschnitte der Form werden dann in die offene Stellung geschwungen, die in Fig. 2 gestrichelt dargestellt ist, und die Arme 39, die normalerweise parallel zu den Endschienen 25 und gegen die Rohre 38 getragen werden, werden dann nach oben gezogen und nach innen gedreht zur Berührung mit der oberen Oberfläche der benachbarten Scheibenkante. Wie vorher erwähnt, übt die Feder 40 eine abwärts gerichtete Kraft auf den Arm 39 aus, wodurch die Scheibenkanten auf die Endschienen der Endabschnitte der Form gepreßt werden. Wenn die Endabschnitte in der offenen Stellung sind, wird eine abwärts gerichtete Kraft auf die gegenüberliegenden oberen Kanten der Scheiben wegen des Gewichts der Endabschnitte und auch wegen des" kleinen Winkels der belasteten Betätigungsarme 30 zur Senkrechten ausgeübt, wodurch ein Drehmoment in den die Endabschnitte der Form tragenden entsprechenden WeI-ienstümpfen 28 bewirkt wird. Diese abwärts gerichtete Kraft unterstützt zusammen mit den senkrechten Führungsstangen 21 das Halten der flachen Glasscheiben auf der Form.

Die Form mit den darauf getragenen Glasscheiben wird dann in einen Biegeofen gebracht, in dem die Temperatur der Scheiben so weit erhöht wird, daß sie erweichen. Während die Glasscheiben ihren steifen strebenartigen Charakter verlieren, beginnen ihre gegenüberliegenden, von den Endabschnitten der Form berührten Enden infolge der Schwerkraft und der auf sie durch diese Endabschnitte ausgeübten Kraft nach unten abzusacken. Während sich die Scheibenenden nach unten verbiegen, vergrößert sich das auf die Wellenstummel 28 ausgeübte Drehmoment, während sich die belasteten Arme der Waagerechten nähern. Die ursprünglich konstante und verhältnismäßig geringe auf die gegenüberliegenden Enden der Scheibe ausgeübte Kraft vergrößert sich somit allmählich und gleichmäßig, während sich die Endabschnitte der Form nach unten bewegen.

Da die beiden Betätigungsarme 30, und durch sie die Endabschnitte der Form, durch die Gestängeanordnung miteinander verbunden sind, wird die Größe der auf jedes der gegenüberliegenden Enden der Glasscheiben 41 ausgeübten Kraft gleichermaßen und synchron vergrößert, wodurch jede Gleitbewegung der Scheiben auf der Form infolge Anwendung einer ungleichmäßigen Kraft auf die gegenüberliegenden Enden der Scheiben verhindert wird.

Bei der Fortsetzung ihrer Abwärtsbewegung erreichen die Endabschnitte der Form ihre geschlossene Stellung, und die Enden ihrer Seitenschienen stoßen auf die entsprechenden Enden der Seitenschienen des Mittelabschnitts der Form, wenn die Betätigungsarme 30 die Waagerechte erreichen oder im wesentlichen erreichen. Da die senkrechte Komponente der Gewichte 34 ihre größte Entfernung von dem Drehpunkt in dieser Lage hat, wird die größte Kraft dann ausgeübt, wenn die Endabschnitte der Form ihre endgültige geschlossene Stellung erreichen. Während des Biegevorgangs sind die Glasscheiben also, wenn sie noch kalt sind, mit ihren entgegengesetzten Enden anfänglich einer abwärts gerichteten Kraft geringer Größe ausgesetzt. Nachdem die Scheiben auf den Erweichungspunkt erwärmt worden sind und ihre Enden sich abwärts zu biegen beginnen, verstärkt sich die Größe der Kraft allmählich und gleichmäßig während der Abwärtsbewegung der Scheibenenden und erreicht ein Maximum, wenn die Scheiben ihre größte oder endgültige Krümmung erreicht haben. Diese allmähliche und gleichmäßige Anwendung der Kraft auf die Endabschnitte der Form und damit auf die Scheibenenden hält nicht nur die Scheiben richtig in ihrer Stellung auf der Form, sondern biegt auch gleichmäßig und synchron deren

Abschnitte zu jeder Seite der Mittellinie der Scheibe in Übereinstimmung mit der Formoberfläche des Mittelabschnitts und der Endabschnitte der Form.

Nachdem die Glasscheiben auf Übereinstimmung mit der Formoberfläche der Form gebogen worden sind, können sie durch einen Glühofen bewegt werden, in dem sie langsam abgekühlt werden.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Konvexe Biegeform für Glasscheiben, auf die die zu biegende Glasscheibe aufgelegt wird und über die sie beim Erweichen absinkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegeform aus einem Mittelteil und zwei dem Mittelteil gegenüber beweglichen, an ihren äußeren Enden mit Glasscheibengreifern versehenen Endabschnitten besteht, die so geführt sind, daß sie sich von einer ersten Stellung, in der sie mittels der Greifer von der noch flachen, auf dem Mittelteil aufliegenden Glasscheibe hochgehalten werden, in eine zweite Stellung bewegen können, in der ihre formgebenden Flächen zusammen mit der des Mittelteils eine der gewünschten Gestalt der Glasscheibe entsprechende Auflagefläche für die gebogene Glasscheibe bilden.

2. Biegeform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Endabschnitte um je eine Achse drehbar sind, die der Biegeformmitte näher liegt als die durch den Schwerpunkt jedes Endabschnittes gehende Vertikale.

3. Biegeform nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß j eder Endabschnitt eine mit ihm verbundene Welle als Drehachse besitzt und diese Welle Mittel zu ihrer Drehung und damit zum Bewegen des Endabschnittes aufweist.

4. Biegeform nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Drehen der Welle aus einem an ihr befestigten, mit einem Gewicht versehenen Hebelarm bestehen.

5. Biegetform nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Endabschnitte über ein Hebelgestänge derart miteinander verbunden sind, daß sie sich synchron bewegen.

6. Biegeform nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen an dem Mittelabschnitt gelagert sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 330279, 2 554 572, 25 2 663 974;

französische Patentschriften Nr. 1089 973,1097 088.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen