DE1107376B - Vorrichtung zum Biegen von Glasscheiben - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf eine Vorrichtung zum Biegen von Glasscheiben oder Platten und insbesondere auf eine verbesserte Biegeform.

Beim Biegen von Glasscheiben zur Herstellung von gebogenen Scheiben, deren Umfangskanten unter Druckspannung stehen, um dadurch eine gegen Stoß widerstandsfähigere Scheibe zu schaffen, sind bis jetzt zwei unterschiedliche Haupttypen von Biegeformen verwendet worden. Eine dieser Formen, auf denen eine bereits zurechtgeschnittene Scheibe gebogen wird, besitzt eine formgebende Schiene oder Fläche von solcher Gestalt, daß, wenn die Glasscheibe in Anpassung daran gebogen wird, der Umfang der Scheibe über die Schiene überhängt und daher abkühlt, ohne wesentlich durch die Restwärme in der Schiene beeinflußt zu werden, so daß dort Druckspannungen entstehen.

Bei dem anderen Typ einer Form, welche zum Biegen von nicht zurechtgeschnittenen Glasscheiben in Rohlingsform, deren Umriß nach dem Biegen herausgeschnitten wird, benutzt wird, hat die formgebende Schiene in Draufsicht etwa Rechteckform und besitzt ein wärmehaltendes Element oder eine Spannungserzeugende Schiene, deren Umfang mit demjenigen des gewünschten Umrisses der zurechtzuschneidenden Scheibe übereinstimmt, aber etwas kleiner als dieser ist, die innerhalb der rechtwinkligen Formgebungsschiene und mit Abstand unterhalb davon angeordnet ist. Nachdem die Glasscheibe in Anpassung an die Formgebungsschiene gebogen ist und während die Form durch die Kühlzone des Ofens läuft, verhindert die Restwärme in dem wärmehaltenden Element das Abkühlendes darüberliegenden Scheibenteils in der gleichen Geschwindigkeit wie derjenigen der Scheibenteile, die außerhalb davon zwischen dem Umfang der spannungserzeugenden Schiene und der formgebenden Schiene liegen, wodurch. dieser dazwischenliegende Scheibenteil unter Druckspannung gesetzt wird. Beim Zurechtschneiden einer derart gebogenen Scheibe zur Herstellung einer zurechtgeschnittenen Scheibe wird das Schneidwerkzeug über das Glas einer Bahn geführt, welche durch die unter Druckspannung stehenden Scheibenteile verläuft, so daß die zurechtgeschnittene Scheibe mit ihren Umfangskanten unter Druckspannung steht.

Wenn verhältnismäßig lange Glasscheiben auf einer Form der letzterwähnten Art gebogen werden sollen, ist es außerdem erwünscht, die Scheiben zwischen ihren Enden abzustützen, um eine übermäßige Durchbiegung der Scheibe zu verhindern, wenn sie vor dem Biegen auf der Form gehalten sind. Verschiedene Arten von Zwischenabstützungen für Scheiben sind 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, Lynarstr. 1,
und Dipl.-Ing. H. Stehmann, Nürnberg 2,
^J5 Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 23. Juni 1958

Frank Jacob Carson und Herbert Archie Leflet jun., Toledo, Ohio (V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden

mit unterschiedlichem Erfolg angewendet worden, und gewöhnlich bestehen sie aus beweglichen Hilfsarmen oder Gelenkhebeln, die sich von der Form nach oben erstrecken und an der Glasscheibe angreifen. Jedoch ist die übermäßige Verwendung von Metall in den Bereichen der Glasscheibe nahe der Form nicht erwünscht, da die Masse des Metalls die genaue Erwärmung der Scheibe schädlich beeinflußt und unerwünschte Spannungsfelder während des Abkühlens verursachen kann. Es ist deshalb das Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Glasbiegeform zu schaffen, welche eine gebogene Glasscheibe mit einem gewünschten Spannungsfeld zu erzeugen vermag und welche die Scheibe zwischen den Enden abstützt, ohne unerwünschte Spannungsfelder in die Scheibe einzuführen.

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Biegen von Glasscheiben, die anschließend zurechtgeschnitten werden, mit festen und beweglichen Abschnitten und einem wärmehaltenden Element zur Erzeugung eines Spannungsmusters innerhalb der zu biegenden Glasplatte. Sie löst die angegebene Aufgabe dadurch, daß das wärmehaltende Element aus

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Endabschnitten, die in bekannter Weise starr an den beweglichen Endabschnitten befestigt sind, und einer Schiene, die in eine angehobene Stellung oberhalb des Mittelabschnitts der Form zum Abstützen der Scheiben bewegbar ist, besteht.

Die Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine verbesserte Biegeform gemäß der Erfindung in der offenen Stellung,

Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie 2-2 der Fig. 1,

Fig. 3 eine bruchstückhafte Draufsicht auf eine verbesserte Biegeform gemäß der Erfindung in der geschlossenen Stellung,

Fig. 4 einen Längsschnitt längs der Linie 4-4 der Fig. 1 und

Fig. 5 eine vergrößerte, bruchstückhafte räumliche Darstellung eines verbesserten Elements für die Scheibenabstützung und Spannungsbildung gemäß der Erfindung.

In den Zeichnungen ist eine Glasbiegevorrichtung 10 gemäß der Erfindung veranschaulicht. Sie weist einen im wesentlichen rechtwinkligen Rahmen oder ein Stützgestell 11 mit senkrechten Stützpfosten 12 auf, die sich von allen vier Ecken nach oben erstrekken, um die Biegeform in der richtigen Weise gelenkig zu halten. Diese Form 13 ist eine Umrißbiegeform und weist einen Mittelabschnitt 14 und ein Paar einander gegenüberliegender beweglicher Endabschnitte 15 unmittelbar im Anschluß an die Enden des Mittelabschnitts 14 auf, die im wesentlichen dessen Fortsetzungen bilden.

Jeder der Formendabschnitte 15 trägt eine im wesentlichen dreieckige oder V-förmige Formgebungsschiene 16 mit umgekehrtem T-Querschnitt und einer verhältnismäßig schmalen Oberfläche zur Aufnahme der gebogenen Glasscheiben, wenn sich diese ihr anpassen. Der Mittelabschnitt 14 der Form weist ein Paar mit Abstand angeordneter, im wesentlichen gerader paralleler Formgebungsschienen 17 auf, welche eine verhältnismäßig flache Krümmung und die gleiche Gestaltung besitzen, in Verlängerung mit den inneren Enden der im wesentlichen V-förmigen Endabschnittsschienen 16, mit denen sie vorzugsweise durch Gelenke 18 verbunden sind.

Innerhalb der Grenzen der Formgebungsschienenabschnitte, welche den Mittelabschnitt und die Endabschnitte der Form bilden, befinden sich ein wärmehaltendes Element in der Form einer spannungserzeugenden Schiene 19 mit im wesentlichen größerer Breite als die verhältnismäßig schmale Oberfläche der entsprechenden Formgebungsschienen. Die spannungserzeugende Schiene 19 liegt normalerweise unterhalb der die Scheiben berührenden Flächen der Formgebungsschienen, und ihre äußeren Kanten entsprechen dem Umriß des später aus der gebogenen Scheibe herauszuschneidenden Musters, ist aber etwas kleiner.

Wie es am besten in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, weist die spannungserzeugende Schiene 19 einen dreieckigen oder im wesentlichen V-förmigen Endabschnitt 20 auf, der starr mit dem entsprechenden dreieckigen Endschienenabschnitt 16 durch entsprechende Querstangen 21 oder auf andere geeignete Weise verbunden ist. Wie in Fig. 1 veranschaulicht, ist die verhältnismäßig breite Fläche 22 eines jeden Endabschnitts 20 der spannungserzeugenden Schiene über ihre gesamte Länge mit gleichem Abstand von der formgebenden Fläche entfernt, und außerdem besitzt die obere Fläche 22 eine Gestalt, die im wesentlichen identisch mit derjenigen der Endabschnitts-Formgebungsschiene 16 ist. Der Teil der spannungserzeugenden Schiene 19, der vom Mittelabschnitt 14 der Form gehalten ist, weist ein Paar mit festem Abstand angeordneter, im wesentlichen paralleler Abschnitte 23 und bewegliche, im wesentlichen parallele

ίο Zwischenabschnitte 24 auf. Die festen Teile 23 liegen unterhalb der Formgebungsschienen 17 an deren gegenüberliegenden Enden und werden durch Stangen 21 gehalten, welche sich zwischen den Formgebungsschienen erstrecken. Die verhältnismäßig breite oder flache Oberfläche der festen Abschnitte ist so geformt, daß sie der formgebenden Fläche der Mittelabschnittsschiene 17 entspricht. Jeder Mittel- oder Zwischenabschnitt 24 ist so gehalten, daß er von einer angehobenen Stellung, in welcher eine flache Glasscheibe auf der Form liegt, in eine abgesenkte Stellung bewegt werden kann, wenn die Scheibe gebogen wird, wobei in der abgesenkten Stellung die Zwischenabschnitte in Ausrichtung mit den festen, im Abstand angeordneten Abschnitten 23 gebracht werden, um im wesentlichen deren Fortsetzungen zu bilden.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, sind die benachbarten Enden der entsprechenden spannungserzeugenden Schienenabschnitte 23 und 24 derart abgeschrägt, daß sich eine im wesentlichen kontinuierliche spannungserzeugende Schiene ergibt, wenn die Form geschlossen ist. Um den länglichen Zwischen- oder Mittelschienenabschnitt 24 von der erhöhten in die abgesenkte Stellung bewegen zu können, ist ein Paar gekrümmter länglicher Arme 25 vorgesehen, deren Außenenden durch sich quer erstreckende Gelenkstangen 26 mit dem Endabschnitt 15 verbunden sind, welcher schwenkbar durch die Eckpfosten 12 gehalten ist. Deren innere Enden tragen gelenkig nach unten gerichtete Hebel 27, deren untere Enden ihrerseits gelenkig an Stegen 28 befestigt sind, welche von den gegenüberliegenden Enden des Schienenabschnitts 24 herunterragen. Wenn die Form sich in der offenen Stellung befindet, nehmen die verschiedenen Teile die in den Fig. 1, 2 und 4 gezeigte Stellung ein, und wenn die Form sich von der offenen in die geschlossene Stellung bewegt, nehmen die verschiedenen Teile die in Fig. 3 gezeigte Stellung ein. Wenn die Fonnabschnitte sich von der offenen in die geschlossene Stellung bewegen, drehen sich die Arme 25 nach unten und bringen somit den Zwischenschienenabschnitt 24 /n Ausrichtung mit den spannungserzeugenden Schienenabschnitten 23.

Von den Zwischenschienenabschnitten 24 wird eine Anzahl von Scheibenstützblöcken 29, vorzugsweise aus einem hitzebeständigen Material, das nicht mit dem Glas verschmilzt, getragen. Wie in Fig. 4 veranschaulicht ist, haben die Stützblöcke 29 in der Nähe der Mitte der Zwischenschienenabschnitte 24 eine größere Höhe als die Blöcke 29 an den gegenüberliegenden Enden der Zwischenischienenabschnitte 24, so daß die obere Fläche der verschiedenen Blöcke in einer horizontalen Stützebene liegt, welche durch die oberen Flächen der dreieckigen Formgebungsschienenabschnitte 16 an deren Scheiteln bestimmt ist. Wenn daher die Form die in Fig. 4 veranschaulichte Stellung hat, wird die Glasscheibe oder die Scheiben 30 an ihren gegenüberliegenden Enden auf den Schienenabschnitten 16 und zwischen ihren Enden auf einer Mehrzahl von Blöcken 29 abgestützt.

Wie es Fig. 1 und 3 zeigen, sind die Blöcke 29 an den den Formgebungsschienen 17 zugewandten Kanten der Schienenabschnitte 24 befestigt, wenn sie an den Schienenabschnitten 24 angebracht sind. Auf Grund dieser Anordnung bieten die Zwischenschienenabschnitte 24 dem Glas eine ungeschmälerte Breite im wesentlichen gleich der Breite der festen Abschnitte 23 dar, welche der Glasscheibe zugewandt ist( Fig. 1). Auf diese Weise wird der Unterfläche der Glasscheibe eine im wesentlichen kontinuierliche spannungserzeugende Schiene von im wesentlichen gleicher Breite über die gesamte geschlossene Länge dargeboten, und somit wird ein Spannungsfeld in der Glasscheibe 30 durch die Wirkung der spannungserzeugenden Schienen erzeugt, wie es später noch erläutert wird.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß die beweglichen Abschnitte 24 der spannungserzeugenden Schienen 19 etwas breiter sind als die festen Abschnitte 20 und

23 und sich von dort nach außen in Richtung auf die Formgebungsschienen erstrecken. Die Blöcke 29 sind auf den nach außen ragenden Kanten der Schienenabschnitte angebracht, und zu diesem Zweck besitzen die Blöcke Schlitze, in welchen die Schienenabschnitte aufgenommen sind. Falls gewünscht, können die Schienenabschnitte 24 längs ihrer Kanten in Richtung auf die Schienen 17 ausgeschnitten sein, um eine Bewegung der Blöcke 29 längs der Schienenabschnitte in einer Richtung parallel zu der Längsachse der Form 13 zu verhindern.

Beim Biegen einer Glasscheibe oder eines Paares von Glasscheiben auf der neuen Form gemäß der Erfindung werden die Formabschnitte in die offene Stellung der Fig. 1, 2 und 4 geschwenkt und dann die Scheibe auf der Form aufgebracht. Während des Biegens der Scheibe und während sich die Scheiben von der offenen in die geschlossene Stellung der Fig. 3 bewegen, senken die Arme 25 die Zwischenschienen

24 nach unten, wodurch der Mittelabschnitt der Scheibe 30 abgesenkt und schließlich auch auf dem Mittelabschnitt der Form abgesetzt wird. Während des verbleibenden kleinen Restes der Schließbewegung werden die Blöcke 29 unter die formgebende Fläche des Mittelabschnitts der Formgebungsschiene 17 abgesenkt, wobei die Zwischenschiene 24 in Kontakt und Ausrichtung mit den festen Schienen 23 gebracht wird.

Nachdem die Scheibe gebogen und abgekühlt worden ist, verursacht die verbleibende Restwärme in den Formgebungsschienenabschnitten und in der spannungserzeugenden Schiene 19 in dem unmittelbar darüber liegenden Teil der Glasscheibe eine Abkühlung mit geringerer Geschwindigkeit als in dem dazwischenliegenden Scheibenteil, wodurch der dazwischenliegende Scheibenteil unter Druckspannung gesetzt wird. Nachdem der Scheibenrohling abgekühlt worden ist, wird er von der Form entfernt und längs einer Linie zurechtgeschnitten, die zwischen den Formgebungsschienen und den spannungserzeugenden Schienen liegt, also in dem Bereich der Glasscheibe, der unter Druckspannung steht, wodurch sich eine zurechtgeschnittene Scheibe ergibt, deren Umfangskante unter Druckspannung steht und daher gegen Stoß wiederstandsfähiger ist.

Aus der Beschreibung der verbesserten Biegeform gemäß vorliegender Erfindung ergibt sich, daß nicht nur eine verbesserte Vorrichtung zum Abstützen einer Glasscheibe zwischen ihren Enden angegeben ist, sondern außerdem eine Vorrichtung zum Erzeugen des gewünschten Spannungsfeldes in der Glasscheibe, wobei beide Aufgaben mit einer kleinsten Menge von Metall in der Form, welches sich in unmittelbarer Nähe des Glases befindet, gelöst werden, wodurch die Bildung unerwünschter Spannungsfelder in der Scheibe auf ein Minimum herabgesetzt wird.

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Biegen von Glasscheiben, die anschließend zurechtgeschnitten werden, mit festen und beweglichen Abschnitten und einem wärmehaltenden Element zur Erzeugung eines Spannungsmusters innerhalb der zu biegenden Glasplatte, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmehaltende Element aus Endabschnitten (20), die in bekannter Weise starr an den beweglichen Endabschnitten befestigt sind, und einer Schiene (19), die in eine angehobene Stellung oberhalb des Mittelabschnitts (14) der Form (13) zum Abstützen der Scheiben (30) bewegbar ist, besteht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine im wesentlichen kontinuierliche gekrümmte Formgebungsschiene (16,17) mit einer verhältnismäßig schmalen Formgebungsfläche vorgesehen ist, die in der Höhe und im Umriß der Gestalt entspricht, in welche die Glasscheiben (30) gebogen werden sollen, und daß das wärmehaltende Element (19, 20) im wesentlichen die Form eines kontinuierlichen Bandes hat und eine größere Breite besitzt als die verhältnismäßig schmale Formgebungsschiene.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmehaltende Element (19, 20) mit Abstand innerhalb der Formgebungsschiene (16, 17) angeordnet ist und eine Gestalt besitzt, die im wesentlichen dem Umriß der aus den Glasscheiben zurechtzuschneidenden Form entspricht.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Abschnitte (19) des wärmehaltenden Elements eine Anzahl von Scheibenangreifelementen (29) tragen, die sich von dort nach oben erstrecken, um die Scheibe (30) in einem Abstand von dem wärmehaltenden Element abzustützen, wenn sich die beweglichen Abschnitte in der angehobenen Stellung befinden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibenangreifelemente (29) an einer Kante jedes beweglichen Abschnitts (19) des wärmehaltenden Elements befestigt sind, um der Glasscheibe (30) eine im wesentlichen gleichmäßige Breite des wärmehaltenden Elements darzubieten.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der beweglichen Abschnitte (19) des wärmehaltenden Elements zwischen den Scheibenangreifelementen (29) und der gegenüberliegenden Kante der beweglichen Abschnitte im wesentlichen gleich der Breite der festen Abschnitte (20) des wärmehaltenden Elements ist, wodurch die Oberfläche jedes beweglichen Abschnitts, welcher das Glas ausgesetzt ist, im wesentlichen die gleiche Breite wie die festen Abschnitte besitzt.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibenangreifelemente (29) aus einem hitzebeständigen Material gebildet sind, welches mit den Glasscheiben nicht verschmilzt.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Form ein Paar beweglicher Endabschnitte (15) mit damit arbeitsmäßig verbundenen Armen (25) besitzt und daß Hebel (27) vorgesehen sind, welche schwenkbar die Arme und die beweglichen Abschnitte (19) des wärmehaltenden Elements verbinden, damit sich die beweglichen Abschnitte zusammen mit den beweglichen Endabschnitten der Form bewegen können.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder bewegliche Abschnitt (19) des wärmehaltenden Elements ein Paar mit Abstand angeordneter Stege (28) besitzt, die sich von dort nach unten erstrecken, und daß die Hebel (27) die Stege mit den Armen (25) schwenkbar verbinden.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die aneinander angrenzenden Enden der festen und beweglichen Abschnitte (19, 20) des wärmehaltenden Elements korrespondierend abgeschrägt sind, um eine im wesentlichen kontinuierliche Fläche zu schaffen, wenn sich die Form in der geschlossenen Stellung befindet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen