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Vorrichtung zum Biegen von unterschiedlich gewölbten Glasscheiben
Die Erfindung bezieht sich auf das Biegen von Glasscheiben, insbesondere von Windschutzscheiben
bzw. Rückwandscheiben für Kraftfahrzeuge.
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Für diesen Zweck werden in neuerer Zeit die sogenannten Panoramascheiben
verwendet, die mit,dem Ziel, einen möglichst günstigen, umfassenden Ausblick zu
ermöglichen, sich an beiden Seiten verhältnismäßig weit nach rückwärts erstrecken
und demgemäß eine im mittleren Bereich vergleichsweise geringe Wölbung aufweisen,
während die Endbereiche sehr stark gegenüber diesem mittleren Bereich zurückgebogen
sind. Diese Zurückbiegung kann unter Umständen bis zu nahezu einem rechten Winkel
gegenüber dem schwach gewölbten mittleren Scheibenbereich gehen und erfolgt um sehr
kleine Radien von unter Umständen bis zu 10 cm herunter.
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Für das Biegen der Scheiben zu dieser Form sind die für die Herstellung
von einfach gewölbten Scheiben üblichen Schwerkraftbiegeverfahren> bei denen die
Scheibe in waagerechter Anordnung auf die Kanten der der herzustellenden Wölbung
entsprechende Konturen aufweisenden Biegevorrichtung aufgelegt und dann durch Erwärmung
erweicht wird, worauf sich ihr nicht unterstützter Bereich durch die Wirkung des
Eigengewichtes des erweichten Glases, gegebenenfalls noch unterstützt durch einen
auf die Scheibe in ihrer Längsrichtung waagerecht ausgeübten Druck, beschleunigt
absenkt und den Konturen der Biegeform anp@aßt, wenig geeignet. Es erweist sich
nicht als möglich, bei Erhitzung der Scheibe auf die normale Biegetemperatur in
dieser Weise ein einwandfreies Anlegen der Scheibe an die Biegeform in den stark
gekrümmten Bereichen zu erzielen. Die Möglichkeit, dies dadurch zu erreichen, daß
diese Bereiche durch entsprechend hohe Erhitzung besonders stark erweicht werden,
ist nicht gegeben, weil sich dann Doppelbiegungen dadurch ergeben, daß die zu weiche
Scheibe in dem mittleren Bereich -der Biegeform in unerwünschter Richtung zusammensackt.
Das gleiche kann auch im Falle normaler Erhitzung der Scheibe eintreten, falls der
Biegungsvorgang zu lange dauert.
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Solche Doppelbiegungen wirken sich 'schon, wenn ihr Maß einige Millimeter
überschreitet, sehr nachteilig auf die optischen Eigenschaften der Scheibe aus.
Sie führen zu Verzerrungen des durch sie hindurchgesehenen Bildes. Außerdem führt
eine starke Erweichung der Bereiche von sehr kleinem Biegungsradius zu der Gefahr,
-daß die stark umgebogenen Seitenbereiche unter der Wirkung ihres Eigengewichtes
umklappen.
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Auch durch die bereits bekannte Maßnahme, (die seitlichen Teile der
Biegeform gegenüber dem mittleren, festen Teil um die Scheitel der zu bildenden
Wölbungen verschwenkbar auszubilden und die entsprechenden Bereiche --der Scheibe
im Zuge des Biegevorganges durch Verschwenkung dieser zunächst flachliegenden Seitenteile
nach oben umzubiegen, läßt sich diese Gefahr nicht vermeiden und der angestrebte
Erfolg nicht einwandfrei erzielen.
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Es ist auch bereits versucht worden, solche Scheiben auf konvexen
Biegeformen zu biegen, wobei die jeweiligen Enden gegebenenfalls über ein Druckorgan
belastet werden. Solche Biegeformen haben sich in der Praxis nicht bewährt, da bei
konvexen Rahmenbiegeformen ein Durchsacken der Scheibe kaum zu vermeiden ist, so
d'aß Querbiegungen auftreten, die bei @'Vindschutz- und Rückwandscheiben durch ihre
Wöl-
bung in Richtung des Fahrzeuginneren, den äußeren Verlauf der Wagenform
sowohl in ästhetischer als auch in aerodynamischer Hinsicht stören. Außerdem bewirken
sie eine nicht unerhebliche optische Verzerrung bei der Durchsicht.
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Gegenstand einer älteren Erfindung ist ein Verfahren, bei dem dieser
Nachteil dadurch- behoben wird, daß die Scheibe zunächst auf einer konvexen Fläche
gebogen und dann, umgewendet, auf einer konkaven Fläche fertiggebogen wird. Aber
auch dieses Verfahren ist in der Praxis nachteilig"da es umständlich ist und bei
der Herstellung von Verbundglas den Nachteil hat, daß durch die Wirkung der beiden
Biegeformen mechanische Spannungen auf die erweichten Glasscheiben übertragen werden,
die beim. Abkühlen dazu beitragen, daß beide Scheiben nicht genau aufeinand'erpas-sen
und gewisse Biegeabweichungen aufweisen.
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Durch die Erfindung wird unter Vermeidung der Mängel der bekannten
Verfahren die Möglichkeit geschaffen, Scheiben -der eingangs gekennzeichneten Art
mit
sehr stark zurückgebogenen seitlichen Bereichen in einwandfreier Weise zu biegen,
ohne daß es notwendig ist, die Scheibe als Ganzes oder gewisse Bereiche derselben
besonders stark zu erhitzen und zu erweichen.
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Ausgehend von einer Vorrichtung zum Biegen von Glasscheiben mit einer
konkaven Biegeform, in die sich die aufgelegte, unter der. Einwirkung allmählich
steigender Temperaturen erweichende Glasscheibe einsenkt, wobei die Biegeform aus
einem feststehenden Mittelteil und schwenkbaren Seitenteilen besteht, welche während
des Biegeass einen mechanischen Druck ausübende Organe aufweist, durch -die die
Glasscheibe auf die Endteile der Biegeform aufgelegt werden, ist die erfindungsgemäße
Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die auf eine gewisse Länge der Längskanten
der Scheibe einwirkenden Druckorgane aus Rahmengliedern bestehen, die eine im wesentlichen
den Seitenteilen der Biegeform entsprechende Form besitzen, wobei jedes dieser Rahmenglieder
unter der Einwirkung von Gewichten um,das Ende der Seitenteile schwenkbar ist und
in geschlossener Stellung nach erfolgter Biegung, durch Anschläge gestützt, in einer
etwa der Dicke der Scheibe entsprechenden Entfernung eine im wesentlichen parallele
Lage zu der Form der Seitenteile einnimmt.
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Bei der praktischen Durchführung des Biegeverfahrens mit der neuen,
erfindungsgemäßen Form wird die zu biegende plane Scheibe auf die skelettartige
Biegeform aufgelegt, deren Seitenteile durch die Wirkung von Gewichten nach oben
schwenkbar ausgebildet und mit an diesen Seitenteilen ihrerseits aasgelenkten gewichtsbelasteten,
auf die Rahmenbereiche der Scheibe wirkenden Druckvorrichtungen ausgerüstet sind,
worauf diese Druckvorrichtungen auf die Scheibe aufgelegt werden und nunmehr die
Glasscheibe im Biegeofen bis zum Erweiehungspunkt erhitzt wird. Demzufolge sinkt
ihr mittlerer Bereich auf den mittleren Teil der Biege-form ab, während einerseits
:die um die Scheitelbereiche der Biegung schwenkbaren Seitenteile der Form sich
nach oben verschwenken und damit die Randteile der Scheibe anheben und andererseits
die von oben auf diese Bereiche der Scheibe wirkenden Druckvorrichtungen diese Bereiche
der Scheibe auf die durch die vierschwenkbaren Seitenteile gebildeten Unterlagen
aufdrücken und auf diesen halten.
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Hierbei muß die Bewegung der sich zueinander vierschwenkenden Teile
so erfolgen, d iaß@ Relativbewegungen zwischen der Form und der erweichten Scheibe
verhindert werden, d. h., die Endteile der Form müssen in ihrer offenen Lage der
Länge der nicht gebogenen Scheibe entsprechen und sich andererseits in ihrer geschlossenen
Lage den Umfangskonturen der gebogenen Scheibe anpassen. Das wird: gemäß der Eifindung
dadurch ge'sichert,.,daß die Schwenkachsen der unteren Seitenteile unterhalb -des
Aufeinunderstoßens der Enden des mittleren Rahmens und der vierschwenkbaren Seitenteile
liegen.
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Nachstehend wird eine vorzugsweise Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Biegevorrichtung im einzelnen an Hand der Zeichnungen beschrieben, von denen Fig.1
in perspektivischer Darstellung eine Seite der Biegeform in geschlossenem Zustande
zeigt; Fig. 2 und 3 veranschaulichen in Seitenansicht !die Anfangs- und Endphase
des Biegungsvorganges; Fig. 4 zeigt eine Einzelheit der Lagerung " der Schwenkachsen.
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In -den Zeichnungen ist mit 1 der feststehende Mittelteil der skelettartigen
Biegeform bezeichnet, der im wesentlichen. aus zwei der Form des Mittelbereichs
der gewölbten Scheibe entsprechend ausgebildeten, auf einen durch Traversen 3 versteiften
Winkeleisenrahmen.2 aufgeschweißten Stahlbändern 1 besteht.
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An diesen Mittelteil sind in noch zu beschreibender Weise die aus
ähnlichen Stahlbändern bestehenden, V-förmig rahmenartig gestalteten Seitenteile4
aasgelenkt, die aus einer unteren, wirkungslosen Stellung (Fig.2) in die obere Stellung
(Fig. 1 und 3) vierschwenkbar sind. Die Seitenteile4 stehen unter der Wirkung von
Gegengewichten 14, die bestrebt sind, sie aufwärts zu schwenken. Diese Gegengewichte
sind auf mit den Seitenteilen .4 und der Schwenkachse 12 verbundenen Stangen 15
angebracht.
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An der Oberseite der Seitenteile 4 sind, und zwar an deren äußerem
Ende, grundsätzlich ähnlich ausgebildete, jedoch kürzere, aus durch eine Traverse9
miteinander verbundenen Stahlblechflügeln bestehende Riahmenglieder 5 aasgelenkt.
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Die Länge der Rahmenglieder 5 wird durch die Form der Scheibe bzw.
die Länge der scharf, umzubiegenden, Seitenbereiche derselben bestimmt. Gemäß dem
Ausführungsbeispiel sind sie etwa halb so lang wie die Schenkel der Seitenteile
4.
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Die die Schenkel der Rahmenglieder5 miteinander verbindende Traverse9
ist nach beiden Seiten über die Schenkel hinaus verlängert. Diese Verlängerungen
liegen in Ruhestellung auf an den Seitenteilen4 angeschweißten Stützen 8 auf, so
@daß in dieser Ruhestellung der Abstand zwischen den Teilen 4 undden Teilen 5 der
Dicke der Scheibe entspricht.
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Die Rahmenglieder 5 stehen unter der Wirkung von Gewichten 7, die
an ihrem Scheitel so angebracht sind, d'aß sie in die Rahmen 5 ständig nach unten
drückendem Sinne wirken.
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Die Arbeitsweise der vorstehend beschriebenen Vorrichtung ist nach
den eingangs gegebenen Erläuterungen ohne weiteres verständlich.
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Nach Hochschwenken der Rahmenglieder 5, d. h. Öffnen der Vorrichtung,
werden die Seitenbereiche der _ zu biegenden Scheibe in die durch die Teile 4 und
5 gebildeten Mäuler eingeschoben und dann die Rahmenglieder 5 auf :die Scheibe umgelegt,
auf die sie nunmehr durch die Wirkung der Gewichte? einen Druck ausüben.
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Die Scheibe wird nunmehr in den Biegeofen eingebracht und zweckentsprechend
erwärmt" Sobald sie hierdurch erweicht ist, wirkt einerseits der Druck der Seitenteile
4 von unten in die Seitenbereiche der Scheibe anhebendem und umlegendem Sinne und
gleichzeitig der Drück der Rahmenglieder 5 in diese Bereiche auf die Seitenteile4
.awfdrückendem Sinne. Durch das Zusammenwirken der beiden Teile 4 und 5 gelangt
die Scheibe zur schlüssigen Anlage an die Form.
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Gleichzeitig idamit werden die Seitenbereiche der Scheibe zwischen
den Teilen 4 und 5 gehalten und ihr Umkippen selbst dann vermieden, wenn der Biegungswinkel
gegenüber dem) mittleren Bereich der Scheibe sehr groß, z. B. nahezu ein rechter
Winkel ist.
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Die Steuerung der Bewegungsvorgänge bei der Verschwenkung ges Seitenteiles
4 und damit des an diesem angebrachten Rahmengliedes 5 soll so erfolgen, da.ß im
Zuge dieser Bewegung eine Relativbewegung zwischen Biegeform: und! Scheibe weitgehend
vermieden wird.
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Zu diesem Zweck werden gemäß der Erfindung die schwenkbaren Seitenteile
nicht unmittelbar an den festen .Teil der Biegeform angeschlossen, sondern mittelbar
derart, daß bei ihrer Verschwenkung eine seitliche Verlagerung oder Seitenteile
erfolgt.
Die Schwenkachse ist durch zwei Schalenlager
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festgelegt, in denen .die Welle 12 gelagert ist, die, wie bei 13 ersichtlich,
kurbelwellenartig aasgekröpft ist. Die beiden Schalenlager 10 sind auf dem Grundrahmen
der Biegeform an deren beiden Seiten befestigt.
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Ihre Höhenlage (Fig. 3) ist durch einen sie tragenden Bolzen 11 verstellbar.
Der aasgekröpfte Teil 13 der Welle 12 ist an den Seitenteil 4 angeschweißt.
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Die Welle 12 ist außerdem mit der die Gewichte 14 tragenden Stange
15 verbunden. Die Stange 15 und die Welle 12 sind an den Seitenteilen an verschiedenen
Punkten befestigt, so daß sich eine Versteifung der Gesamtkonstruktion unter vorteilhafter
Verteilung der aufzunehmenden Kräfte ergibt. Mit 16 sind weitere Versteifungselemente,
über welche die Welle 12 mit den Seitenteilen 4 verbunden sein kann, bezeichnet.
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Die Verschwenkbewegung des Seitenteils 4 unter der Wirkung der Gewichte
14 wird durch einen verstellbaren, am Grundrahmen befestigten Anschlag
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begrenzt, der mit einer an der Welle 12 festen Anschlagplatte 18 zusammenwirkt.
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Statt der oben angeführten einfachen Möglichkeit zur Erzielung der
erforderlichen Verschiebebewegung der Schwenkteile sind auch andere Lösungen der
gleichen Aufgabe, wie z. B. die Anordnung von Gleitschienen oder Getrieben, durch
die entsprechende Relativbewegungen ermöglicht werden, denkbar.
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Zusätzlich können gegebenenfalls an die Biegungsform Organe für die
seitliche Führung der Scheiben sowie die Scheibe in ihrer Anfangslage unterstützende
Elemente in bekannter Weise vorgesehen werden.
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Die Erweichung der Scheibe zwecks Einleitung des Biegevorganges kann
im Biegeofen in jeder zweckmäßigen Weise, und zwar gleichmäßig oder auch ungleichmäßig,
erfolgen.
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Die neue Vorrichtung sichert in völlig zuverlässiger Weise das schlüssige
Anlegen der Scheibe an die Konturen der Biegeform auch in den Bereichen schärfster
Biegung und ermöglicht die Herstellung von Scheiben mit beliebig scharf abgebogenen
Randbereichen mit außerordentlich befriedigenden Ergebnissen.
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Die Biegeform nach der Erfindung kann ebenfalls benutzt werden zum
gleichzeitigen Biegen von mehreren Glasscheiben, die aufeinandergelegt werden, wie
es in bekannter Weise bei der Herstellung von Verbundglas geschieht.
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Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die vorstehend im einzelnen
beschriebenen und die in den Zeichnungen dargestellteAusführungsform beschränkt,
sondern es sind demgegenüber zahlreiche Änderungen möglich, ohne von ihrem Grundgedanken
abzuweichen.