DE1077391B - Verfahren und Vorrichtung zum Biegen von Glasscheiben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Biegen von Glasscheiben durch Zurückhaltung der Erwärmung bestimmter Teile der zu biegenden Glasscheibe mit Hilfe eines ihr benachbart angeordneten Wärmeabsorptionskörpers.

Die komplex gekrümmten und gebogenen Glasformen, die zur Zeit zum Verglasen und zu anderen Zwecken in Gebrauch sind, lassen es wünschenswert erscheinen, daß beim Erhitzen einer Platte vor dem Biegen ein gewisser Teil der Platte auf eine geringere Temperatur erwärmt wird als andere -Teile der Platte, so daß die stärker erhitzten Teile der Platte in verhältnismäßig scharfe und komplexe Krümmungen umgeformt werden können, während die kühleren Plattenteile verhältnismäßig geringere Biegungsverformungen erfahren. Dies gilt z. B. für die sogenannten Panorama-Windschutzscheiben, bei denen die gegenüberliegenden Enden eine verhältnismäßig große Längskrümmung besitzen, während der Mittelteil verhältnismäßig flach gekrümmt ist. Bei den sogenannten Haubenwindschutzscheiben ist eine Längskrümmung vorgesehen, die ähnlich der Krümmung der gebräuchlichen Panorama-Windschutzscheiben ist; zusätzlich ist aber eine Querkrümmung im Mittelteil der Platte vorhanden.

Die Erzeugung von Windschutzscheiben dieser Art mit Hilfe der gebräuchlichen Biegeverfahren hat sich als außerordentlich schwierig, ja in manchen Fällen als praktisch unmöglich, herausgestellt, es sei denn, daß die Erwärmung bestimmter Teile der zu biegenden Glasplatten zurückgehalten wird oder daß die Erwärmung anderer Teile der Glasplatte beschleunigt wird. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, die Erwärmung des Mittelabschnitts der Platte zurückzuhalten, da in diesem Falle die Tendenz der Platte, zwischen den unterstützten Längsrändern durchzuhängen und auf diese Weise ein unerwünschtes Ausmaß des Durchhangs zu veranlassen, ausgeschaltet wird, weil die Temperatur dieses Plattenabschnitts unterhalb jener Temperatur gehalten wird, bei welcher sich der nachteilige Durchhang einstellen würde. Es ist bereits eine Biegeform bekannt, bei der unter dem Mittelteil der Scheibe ein Wärmeabsorptionskörper angeordnet ist. Die Wirkung dieses Körpers vermindert sich aber fortlaufend während des Biegens, da er im Laufe des Biegeverfahrens eine immer höhere Temperatur annimmt, veranlaßt durch die von der heißen Scheibe aufgenommene Wärme. Außerdem besteht keine Möglichkeit, die Zurückhaltung der Erwärmung der Scheibe an verschiedenen Stellen und zu verschiedenen Zeiten unterschiedlich zu gestalten, was sich für optimale Biegeergebnisse oftmals als notwendig erweist. Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß der Wärmeabsorptionskörper gekühlt wird.

Verfahren und Vorrichtung
zum Biegen von Glasscheiben

Anmelder:

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

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

Berlin-Grunewald, Lynaxstr. 1,
und Dipl.-Ing. H. Stehmann, Nürnberg 2, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 27. Dezember 1955

Gerald White, Rossford, Ohio (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

Diese Maßnahme stellt sicher, daß der Wärmeabsorptionskörper jederzeit kühler ist als die Glasscheibe und daher eine bestimmte abgestrahlte Wärmemenge aufzunehmen vermag. Ferner kann der Temperatur-

gradient in dem Wärmeabsorptionskörper verändert werden, so daß man beispielsweise in der Mitte der Glasscheibe zwischen den Längskanten eine maximale Kühlung und zu den Scheibenkanten hin eine allmählich abnehmende Kühlung einstellen kann. Somit läßt sich die Zurückhaltung der Erwärmung bestimmter Teile der Glasscheibe genau steuern, was zu verbesserten Scheiben mit komplexer Krümmung führt.

Zur .Ausführung dieses Verfahrens ist eine Glasbiegeform mit einer formgebenden Fläche und einem Wärmeabsorptionskörper unterhalb der formgebenden Fläche erfindungsgemäß ergänzt durch einen Behälter zur Aufnahme eines Kühlmittels, der unter dem Wärmeabsorptionskörper angeordnet ist.

Die Erfindung ist an Hand eines Beispiels in der Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert.. Hierin zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Biegeofen, in dem die Glasplatten gemäß der Erfindung gebogen werden,

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Biegevorrichtung mit dem Warmeabsorptionskörper. gemäß der Erfindung,

Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie III-III der Fig. 2.

909· 759/109

Fig. 1 zeigt einen Biegeofen 9 mit aufrecht stehenden Seitenwänden 10, einem Boden 11 und einer Decke 12. Um Biegeformen mit den zu biegenden Glasplatten durch den Ofen zu transportieren, ist eine Anzahl von drehbaren Rollen 13 vorgesehen, auf denen die Tragschiene der Form wandert.

Der Ofen 9 wird durch Strahlungsrohre 14 erhitzt, die sowohl über als auch unter den Förderrollen 13 angeordnet sind und Strahlungswärme auf den Weg der von dem Förderer getragenen Biegungsformen richten. Auch andere Beheizungsarten sind möglich.

Die Biegevorrichtung 15, die in Fig. 2 veranschaulicht ist, enthält eine Ausführungsart einer Biegeform 16, mit welcher der Wärmeabsorptionskörper gemäß der Erfindung zusammenwirken kann. Diese Form ist über einem Gestell 17 angeordnet. Das Gestell 17 ist praktisch rechteckig und weist im Abstand voneinander Seitenstangen 18 auf, die an ihren äußersten Enden durch Endstangen 19 miteinander verbunden sind. Ausgehend von jeder Seitenstange erstrecken sich in der Nähe der äußersten Enden Säulen 20, welche die Form 16 tragen.

Die Form 16 zeigt den üblichen äußeren Umriß und enthält einen Mittelteil 21, der aus einem Paar von Formschienen 22 besteht, die im Abstand voneinander angeordnet sind. Des weiteren sind Endabschnitte 23 vorgesehen, die Formschienen 24 aufweisen, wobei letztere mit dem Mittelabschnitt durch Gelenke 25 verbunden sind. In Übereinstimmung mit der bekannten Praxis ist die Oberfläche der Schienen 22 und 24 fertig bearbeitet und konturiert, um eine gekrümmte formgebende Oberfläche zu erhalten, die mit der zu biegenden Glasplatte übereinstimmt. Die Form 16 wird derart unterstützt, daß eine Bewegung aus der Öffnungsstellung (s. die strichpunktierten Linien in Fig. 1) in eine Schließstellung (s. die voll ausgezogenen Linien in Fig. 1) zu ermöglichen. Hierzu dient eine Ouerstange 26, die mit jedem Endabschnitt 23 verbunden ist und sich nach außen erstreckt, damit die gegenüberliegenden Enden in Gelenken 27 gelagert werden, welche mit Hilfe von Zapfen 28 in den Säulen 20 gelenkig gehalten sind.
. Wie in Fig. 1 veranschaulicht, weist die Form eine verhältnismäßig schwache Krümmung an den Mittelabschnittschienen 22 auf, während die gegenüberliegenden Endabschnittschienen 24 scharf gekrümmt sind. Eine Form dieser Art wird im allgemeinen für gebogene Panorama-Windschutzscheiben verwendet. Beim Biegen derartiger Windschutzscheiben ist es wünschenswert, daß die scharf gekrümmten Abschnitte der gebogenen Platte, die in groben Umrissen den Formendabschnitten 23 entsprechen, auf eine höhere Temperatur im Vergleich zu dem Plattenabschnitt gebracht werden, die dem Mittelabschnitt 21 der Form entspricht. Mithin ist es erforderlich, daß eine unterschiedliche Erwärmung der Platte bewirkt wird.

Wie Fig. 2 erkennen läßt, ist eine metallische Platte 29 unterhalb der formgebenden Oberfläche der Biegeform angeordnet. Der Umriß dieser Platte ist durch die Schienenabschnitte 22 und 24 bestimmt. Die Platte 29 ruht auf den Seitenstangen 18 des Gestells unter Vermittlung von Querstangen 30. Die Platte 29 kann rechteckig beschaffen sein und eine größere Breite besitzen als der Abstand zwischen den Seitenstangen 22 . der Form. Die Länge kann in etwa dem Mittelabschnitt 21 entsprechen, so daß der Hauptteil innerhalb der Umrißlinien der in Aussicht genommenen Umrißlinie -der formgebenden Oberfläche liegt. Mit der Unterfläche α der Platte ist ein metallischer Behälter 31 verbunden, dessen Seitenwände 32 an der Unterfläche α der Platte angebracht sind. Ein Boden 33 verbindet die Seitenwände 32. Innerhalb einer begrenzten Distanz unterhalb der Oberfläche α der Platte und in den Seitenwandungen 32 ist eine Reihe von Löchern 34 vorgesehen. Um den Behälter 31 mit einem Kühlmittel zu füllen, ist eine verschließbare öffnung 35 in der Platte 29 über dem Behälter vorgesehen.

ίο Die Größe des Behälters 31 und der Abstand zwischen den Seitenwänden 32 sowie der Umfangsrand b der Platte 29 hängen von der Wärmeleistung des Ofens und der gewünschten Wärmeabsorption durch die Platte 29 ab. Wird beispielsweise eine starke

Wärmeabsorption von der Platte 29 verlangt, dann wird man zweckmäßig die Seitenwände 32 des Behälters möglichst in die Nähe der Plattenränder b rücken. Wird eine geringere Wärmeabsorption gewünscht, dann wird man zweckmäßig die Wände 32 in einem größeren Abstand von dem Plattenrand b anordnen. In den meisten Fällen hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, den Abstand der Seitenwände 32 innerhalb des Umfangrands der Platte so zu wählen, wie dies in Fig. 2 veranschaulicht ist.

a5 Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Glasplatte 36 auf die Biegeform 16 gelegt, bevor sie durch den Ofen 9 wandert. Der Behälter 31 wird mit Wasser bis zu einem Niveau gefüllt, das etwas unterhalb der Löcher 34 liegt. Die Form wandert daraufhin durch den Ofen 9, wobei die Glasplatte drei aufeinanderfolgende Zonen steigender Temperatur durchläuft. Während die Form durch den Ofen wandert, wird das Wasser in dem Behälter 31 auf den Siedepunkt erhitzt, und es wird Dampf erzeugt, der durch die Öffnungen

34 nach außen wandert. Da der Dampf die Tendenz besitzt, nach oben zu strömen, hat er die Neigung, nach außen unterhalb der Unterfläche α der Platte 29 zu wandern. Dies ist gleichbedeutend mit einer Kühlung der Platte, die während der Zeit, in welcher das Wasser zu sieden begonnen hat, eine beträchtlich höhere Temperatur aufweist als der Siedepunkt des Wassers. Infolgedessen wirkt die metallische Platte als Wärmeabsorptionskörper und zieht die Hitze aus der darüber befindlichen Atmosphäre (etwa entsprechend dem mittleren Teil der Glasplatte) ab. Sie kann eine verhältnismäßig große Wärmemenge aus der Ofenatmosphäre und von der Glasplatte herausziehen. Wenn die Absorptionsplatte beispielsweise dazu benutzt wird, die Erwärmung des Mittelteils der Glasplatte zurückzuhalten, müssen der Plattenabschnitt in der Mitte zwischen den Seitenschienen 22 des mittleren Formabschnitts 21 stärker, die dichter an den Seitenschienen liegenden Plattenabschnitte dagegen schwächer gekühlt werden, weil, wenn die Glasplatte auf den Seitenschienen ruht, das Biegungsmoment in der Mitte zwischen den Seitenschienen das Maximum aufweist und zu den Seitenschienen hin abnimmt. Dadurch, daß die Seitenwände 32 des Behälters 31 im Innern des Umrißrands b der Platte 29 angeordnet sind, weist der Teil der Platte 29, der zwischen den Seitenwänden 32 liegt, die maximale Kühlung auf, da die Unterfläche α dieses Teils der Platte gleichsam das Wasser innerhalb des Behälters 31 »sieht«. Mithin berührt der Dampf diesen Teil der Platte mit der Minimaltemperatur. Beim Entweichen des Dampfs durch die Löcher 34 und beim Entlangströmen des Dampfs an der Unterfläche σ der Platte nach außen wird der Dampf auf eine höhere Temperatur durch die Ofenatmosphäre erhitzt und ist infolgedessen nicht in der Lage, so viel Wärme von der

Platte abzuleiten. Infolgedessen wird beim Annähern des Dampfs an den Plattenrand der Kühleffekt auf die Platte allmählich geringer.

Auf diese Weise wird in der Platte eine sich ändernde Temperaturcharakteristik hervorgerufen, die dazu führt, daß die Hauptkühlung auf die Glasplatte in der Mitte zwischen den Längsrändern erfolgt und daß sich die Kühlung zu den Plattenrändern hin verringert.

Bei der Mehrzahl der Biegungsvorgänge ist es nur notwendig, die Erwärmung der Glasplatte, die gebogen werden soll, zurückzuhalten, bevor die zu biegende Platte in Berührung mit der formgebenden Oberfläche der Form gelangt. In einigen Fällen ist es jedoch wünschenswert, die Zurückhaltung fortzusetzen, nachdem die Platte die formgebende Oberfläche der Form berührt hat. In derartigen Fällen wird die Größe des Behälters 31 so ausreichend gewählt, daß eine zusätzliche Wassermenge aufgenommen werden kann, um einen längeren Zeitraum hindurch Dampf zu erzeugen. Auch können dem Wasser geeignete Stoffe zugesetzt werden, um den Siedepunkt zu steigern.

Zur Erläuterung der Erfindung ist eine Platte 29 veranschaulicht, die angenähert größenordnungsmäßig dem Mittelteil der zu biegenden Glasplatte entspricht. Es ist leicht einzusehen, daß in dem Falle, daß kleinere oder abweichende Teile einer zu biegenden Glasplatte von dem Hitzeeinfluß zurückgehalten werden sollen, die Form der Platte in geeigneter Weise geändert werden kann oder daß man die Platte in eine andere Stellung gegenüber der Form bringt. Beispielsweise kann man in dem Falle, daß die Platte sowohl um die Längsachse als auch um die Querachse gebogen werden soll, einen Hitzeabsorptionskörper der hier beschriebenen Art in der Nähe einer Längsrandzone einer Form anordnen, um die Linie der maximalen Querkrümmung innerhalb der Platte festzulegen oder ein paar Körper in der Querrichtung in einem solchen Abstand voneinander anordnen, daß die Linie der maximalen Krümmung sich dazwischen befindet.

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Biegen von Glasscheiben durch Zurückhaltung der Erwärmung bestimmter Teile der zu biegenden Glasscheibe mit Hilfe eines ihr benachbart angeordneten WärmeabsorptionskÖrpers, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeabsorptionskörper gekühlt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Maß der Zurückhaltung der Erwärmung der Glasscheibe verändert wird, indem ein Teil des Wärmeabsorptionskörpers stärker gekühlt wird als ein anderer Teil.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kühlmedium gegen diejenige Fläche des Wärmeabsorptionskörpers gerichtet wird, welche der Glasscheibe abgewandt ist.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Kühlmittel ein Gas verwendet wird.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Kühlmittel Dampf verwendet wird.

6. Glasbiegeform mit einer formgebenden Fläche und einem Wärmeabsorptionskörper unterhalb der formgebenden Fläche zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen Behälter zur Aufnahme eines Kühlmittels, der unter dem Wärmeabsorptionskörper angeordnet ist.

7. Glasbiegeform nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter oben offen ist.

8. Glasbiegeform nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Seiten wände des Behälters mit dem Wärmeabsorptionskörper verbunden sind und öffnungen aufweisen, die in einem bestimmten Abstand unterhalb des Körpers angeordnet sind.

9. Glasbiegeform nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeabsorptionskörper eine Metallplatte aufweist, die sich nach außen über die Seitenwände des Behälters erstreckt.

10. Glasbiegeform nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeabsorptionskörper und der Behälter gemeinsam an der Biegeform angebracht sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 720 729.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 909 759-/1093.60