DE1107377B - Biegeform zum Biegen von Glasscheiben - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte Glasbiegeform zum Biegen von Glasscheiben mit verbesserten strukturellen und optischen Eigenschaften.

Es hat sich als sehr erwünscht herausgestellt, gebogene Glasscheiben herzustellen, beispielsweise solche, die man als Windschutzscheiben verwenden kann, bei denen die Ränder unter Druckspannung stehen. Durch diese Druckspannung in den Rändern der Glasscheibe ist diese widerstandsfähiger gegenüber Stoß und Bruch.

Ein Formtyp, der zur Herstellung solcher Scheiben geeignet ist, weist eine im wesentlichen kontinuierliche formgebende Schiene und eine im wesentlichen kontinuierliche Wärmehalteschiene begrenzter Breite mit Abstand innerhalb und etwas unterhalb der formgebenden Schiene auf. Nachdem eine Glasscheibe auf solch einer Form gebogen worden ist und wenn die heiße Scheibe und die Form durch die Kühlzone des Biegeofens bewegt werden, verursacht die Restwärme in der formgebenden Schiene und in der wärmehaltenden Schiene, daß die Teile der Glasscheibe unmittelbar darüber mit einer geringeren Geschwindigkeit abkühlen als der dazwischenliegende Scheibenabschnitt, wodurch dieser dazwischenliegende Scheibenabschnitt unter Druckspannung und die Scheibenabschnitte oberhalb der beiden Schienen unter Zugspannung gesetzt werden. Die Scheibe wird längs desjenigen Teiles zurechtgeschnitten, der unter Druckspannung steht, um eine Scheibe zu erzeugen, die an dem Rand ihres endgültigen Umrisses unter Druckspannung steht und daher strukturell stärker ist.

Obwohl solch eine Scheibe, soweit es die Kantenfestigkeit angeht, vollständig zufriedenstellend ist, so wird doch in der Nähe des Randes ein im wesentlichen kontinuierliches Zugspannungsband durch die wärmehaltende Schiene erzeugt, wobei das Band, wenn man die Glasscheibe in bestimmten Winkern betrachtet, als schillerndes Band oder Streifen erscheint, welche die optischen Eigenschaften sowie das Aussehen der Windschutzscheibe beeinträchtigt.

Es ist deshalb ein Ziel vorliegender Erfindung, eine verbesserte Glasbiegeform zu schaffen, die in der Lage ist, eine Glasscheibe zu biegen und vorbestimmte Zugspannungs- und Druckspannungsbereiche darin zu erzeugen, die, wenn die Scheibe zurechtgeschnitten ist, zwar eine strukturell feste Kante erzeugen, dennoch aber in der Glasscheibe keine solchen Spannungsbereiche innerhalb der Randfläche bilden, welche das Aussehen oder die optischen Eigenschaften beeinträchtigen könnten.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung liegt in

Biegeform 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. Stehman, Nürnberg 2,

Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 28. Juli 1958

Frank Jacob Carson, Toledo, Ohio (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

der Schaffung einer verbesserten Biegeform, die in der Lage ist, gut orientierte Spannungsbereiche in einer heißen gebogenen Glasscheibe während der Abkühlung zu erzeugen.

Ferner zielt die Erfindung auf eine verbesserte Biegeform, die in der Lage ist, klar definierte und von der Sicht her nicht zu beanstandende Spannungsbereiche in den Randflächen einer gebogenen Glasscheibe, die anschließend zurechtgeschnitten wird, zu erzeugen.

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

Fig. 1 eine Draufsicht auf die neue Form gemäß der Erfindung in der geschlossenen Stellung,

Fig. 2 einen Längsschnitt längs der Linie 2-2 der Fig. 1, wobei die Form die offene Stellung hat,

Fig. 3 in einer Teildraufsicht eine Abwandlung der vorliegenden Erfindung,

Fig. 4 in einer anderen Teildraufsicht eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 5 einen vergrößerten Teilquerschnitt längs der Linie 5-5 der Fig. 1,

Fig. 6 eine Draufsicht auf eine gebogene Glas-Scheibe, nachdem sie gemäß dem Verfahren und der Vorrichtung vorliegender Erfindung gebogen und bevor sie im endgültigen Umriß zurechtgeschnitten worden ist, und

Fig. 7 eine räumliche Ansicht der verbesserten gebogenen Glasscheibe gemäß vorliegender Erfindung.

Gemäß der Erfindung ist eine Biegeform zum Biegen von Glasscheiben mit im wesentlichen konti-

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nuierlicher formgebender Schiene vorgesehen, welche mittellinie ein Scheibenstützelement 27 tragen. In in Umriß und Höhe dem Umriß entspricht, in Fig. 2 ist zu sehen, daß das Element 27 längliche welchem die Glasscheibe gebogen werden soll, und Schlitze 28 an seinen beiden Enden trägt, in welchen welche nur verhältnismäßig flache Randbereiche der gleitbar quer verlaufende Teile der Arme 25 aufGlasscheibe berührt, durch ein zusammengesetztes 5 genommen sind. Von dem Element 27 erstrecken wärmehaltendes Element gekennzeichnet, welches sich mehrere Scheibenstützblöcke 30 nach oben, die, der Glasscheibe zugewandt ist, wenn diese auf der wenn sich die Scheibe in der offenen oder Scheibenformgebenden Schiene abgestützt ist, wobei dieses aufnahmestellung befindet, in der gleichen Ebene Element aus einer Metallschiene, die mit Abstand liegen wie die Blöcke 26 und die obere Fläche der innerhalb der formgebenden Schiene angeordnet ist io Schienenabschnitte 16 an den Formendabschnitten, und einem perforierten Metallband besteht, das un- Während des Schließens der Form drehen sich die mittelbar neben der wärmehaltenden Schiene an- Arme 25 mit den Stangen 22 nach unten und innen, geordnet ist. wodurch die Glasscheibe auf die Form abgesenkt

Es wird nunmehr auf die Zeichnungen und zu- und abgelegt wird.

nächst auf Fig. 1 Bezug genommen. Hier sieht man 15 Gemäß vorliegender Erfindung wird ein vorin Draufsicht die verbesserte Glasbiegevorrichtung 10 bestimmtes Spannungsmuster in der Glasscheibe nach der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 10 dem Biegen mit Hilfe eines im wesentlichen kontiweist ein übliches rechtwinkliges Gestell oder einen nuierlichen, zusammengesetzten wärmehaltenden Rahmen 11 mit Eckständern 12 auf, die sich von Elements 31 erzeugt, das eine Metallschiene 32 und jeder der vier Ecken nach oben erstrecken, um eine 20 ein sich nach innen erstreckendes perforiertes Metall-Mehrfachabschnittsform 13 über dem Gestell zu band 33 besitzt, wobei das zusammengesetzte halten. Element 31 eine geschlossene Bahn begrenzter

Die Form 13 besteht vorzugsweise aus legiertem Breite mit Abstand innerhalb der formgebenden

Stahl und besitzt einen Mittelabschnitt 14 sowie ein Schiene der Form darstellt.

Paar einander gegenüberliegender beweglicher End- 25 Die Abschnitte des zusammengesetzten Elements

abschnittelS, die unmittelbar an die beiden Enden 31 werden von jedem Formabschnitt getragen und

des Mittelabschnitts 14 anschließen und im wesent- bestehen aus im wesentlichen V-förmigen Endab-

lichen die Fortsetzungen von diesen bilden. schnitten 34, die von den Formendabschnitten 15 mit

Jeder der Formenabschnitte 15 weist eine im Hilfe der Stangen 35 getragen werden, und damit wesentlichen dreieckige oder V-förmige formgebende 30 ausgerichteten, im wesentlichen geraden, mit Abstand Schiene 16 mit einer verhältnismäßig scharfer angeordneten Mittelabschnitten 36, die von dem Krümmung auf, die von gekrümmten, konvergie- Formmittelabschnitt mit HiKe der Stangen 37 gerenden Schienenabschnitten 17 gebildet wird, die tragen werden, die außerdem dazu dienen, die durch einen Schienenabschnitt 18 an ihrem äußeren Seitenschienen 20 miteinander zu verbinden.
Ende miteinander verbunden sind. Die Schiene 17, 20 35 Wie Fig. 5 veranschaulicht, ist die Schiene 32 des hat eine schmale, obere Fläche 19 zur Aufnahme zusammengesetzten wärmehaltenden Elements 31 beeiner Glasscheibe oder eines Paares von Glas- trächtlich breiter als die Oberfläche 19 der Schiene scheiben^, und sie bildet im Querschnitt ein um- 20, und das Band33 ist beträchtlich breiter als die gekehrtes T. Vorzugsweise entspricht der Umriß der Schiene 32. Vorzugsweise überlappt das Band entformgebenden Schiene der Form, dem Umriß der 40 weder die obere oder die untere Fläche der Schiene aus dem Scheibenrohling zurechtzuschneidenden 31 und ist mit dieser punktverschweißt. Die Schiene scheibe. 31 kann aus Schwarzblech bestehen und besitzt vor-

Der Mittelabschnitt 14 der Form weist ein Paar zugsweise eine größere Breite als Höhe, geeignete im wesentlichen gerader, im Abstand angeordneter Abmessungen sind beispielsweise 2,5:0,6 cm. Das in formgebender Schienen 20 mit einer verhältnismäßig 45 der Zeichnung als eine Art Metalldrahtsieb darflachen Krümmung auf, die mit den inneren Enden gestellte Band 33 kann vorzugsweise aus Streckmetall der im wesentlichen V-förmigen Schienen 16 aus- bestehen, obgleich ein perforiertes Metallblech ebengerichtet und mit diesen durch die üblichen Gelenke falls verwendet werden kann. Wünschenswert ist es, 21 verbunden sind. daß das Material durchlässig ist. Das Verhältnis der

Die Mittel- und Endabschnitte der Form können 50 Dicke derBahn zur Schiene geht von 1:1 bis etwa 1:7, sich von einer offenen in eine geschlossene Stellung wobei geeignete Dicken für das Band in der Größenbewegen. Sie sind mit Hilfe von Querstangen 22 auf- Ordnung von etwa 0,43 bis 3,2 mm liegen und eine gehängt, die an der Unterseite der Schienen 16 Dicke von 0,76 mm sehr gute Ergebnisse liefert,
der Formendabschnitte befestigt sind und sich von Derjenige Teil der Bahn 33, der sich von der dort nach außen erstrecken, wo ihre Enden drehbar 55 Schiene 31 nach innen erstreckt, kann 2- bis 6mal so in den unteren Teilen von Gelenkstangen 23 auf- breit sein wie die Schiene, wobei sehr günstige Ergebgenommen sind, deren obere Teile drehbar und nisse bei einer Breite von etwa 10 cm erzielt wurden, Zapfen 24 an den Stützständern 12 drehbar gelagert wenn 2,5 cm breite Schienen benutzt wurden.
^smd· Um einen im wesentlichen gleichmäßigen Effekt

Um eine Zwischenabstützung für die Glasscheibe 60 auf die Glasscheibe oder die Scheiben zu erzielen, ist

oder das Glasscheibenpaar während des Biegens zu das zusammengesetzte Element 31, obwohl es im

schaffen, ist ein Paar nach innen gerichteter und nach wesentlichen der Krümmung der benachbarten

oben gebogener Arme 25 an jeder der Stangen 22, Schienenabschnitte folgt, derart gebogen oder geneigt,

welche die Formenendabschnitte abstützen, befestigt. daß die obere Fläche 39 des zusammengesetzten

Wie Fig. 1 veranschaulicht, besitzen die Arme 25 auf 65 Elements 31 nach innen und unten mit Bezug auf die

einer Seite der Längsmittellinie x-x der Form Scheiben- obere Fläche eines benachbarten Schienenabschnitts

Stützblöcke 26 an ihren inneren Enden, während die geneigt ist, so daß, wie in Fig. 5 gezeigt, die obere

Arme 25 auf der gegenüberliegenden Seite der Form- Fläche 39 des Elements im wesentlichen parallel zu

dem Abschnitt 40 der Glasscheibe A unmittelbar darüber liegt. Auf diese Weise hat das Element eine gleichmäßigere und gleichförmigere Wirkung auf die Glasscheibe.

Wie Fig. 2 veranschaulicht, sind die Abschnitte 34 des Elements 31, die von den Formenendabschnitten 15 gehalten werden, nur an ihren inneren Enden in einem Winkel geneigt, laufen an ihren äußeren Enden dagegen etwa parallel zu der Oberfläche 19 der Endabschnitts-Formgebungsschienen, da die Abschnitte der gebogenen Glasscheibe, die von den äußeren Enden der Formendabschnitte abgestützt sind, im wesentlichen flach zwischen ihren Längskanten bleiben, weil diese Abschnitte sich nach dem Biegen nach oben erstrecken, so daß die Schwerkraft diese Scheibenabschnitte nicht wesentlich beeinflußt.

Nachdem eine Glasscheibe auf der Form gemäß der Erfindung gebogen worden ist, werden die heiße Form und die gebogene Glasscheibe durch eine Kühlzone des Ofens geleitet, die eine allmählich verminderte Temperatur besitzt, wobei die Scheibe allmählich gekühlt oder vergütet wird.

Während des Durchtretens der Form und der Scheibe durch die Kühlzone (vgl. auch Fig. 5) sorgt die verbleibende Wärme in den formgebenden Schienenabschnitten und in dem zusammengesetzten Element 31, daß die darüberliegenden Abschnitte 40 und 41 der Glasscheibe A mit einer geringeren Geschwindigkeit abkühlen als der Abschnitt 42 der Scheibe dazwischen. Da das Band 33 dünner ist und eine geringere Masse als die Schiene 32 besitzt, sind die Zugspannungen in dem Scheibenabschnitt darüber geringer als diejenigen oberhalb der Schiene 32, so daß sich ein Übergang der Zugspannungsbereiche in dem Glasscheibenabschnitt 14 ergibt, wobei die Zugspannungen ihren Maximalwert an der Außenkante 42 der Schiene 32 und über die Breite der Schiene hinweg nach innen besitzen und einen Minimalwert längs der Innenkante 44 des Metallbandes 33, wodurch eine Übergangszone für die Zugspannung entsteht, durch welche die unerwünschten Einflüsse auf die Glasscheibe durch die Wirkung der Schiene 32 vermieden werden. Jedoch bleiben die Vorteile der Schiene 32 erhalten, weil die Masse der Schiene einen genau definierten Zugspannungsbereich in dem darüberliegenden Abschnitt der Glasscheibe erzeugt, wodurch wiederum eine Grenze einer klar definierten Druckspannungsfläche außerhalb davon gebildet wird, durch welche das Schneidwerkzeug geführt werden kann, so daß die verbesserte Scheibe gemäß der Erfindung erzeugt werden kann. Nachdem die Form und die Glasscheibe oder -scheiben abgekühlt sind, wird die Scheibe von der Form abgenommen und, wie in Fig. 6 veranschaulicht ist, längs der gestrichelten Linie 45 zurechtgeschnitten, die nahe und außerhalb der Innenkanten 46 des Scheibenabschnitts 42 liegt, der unter Druckspannung steht. Auf diese Weise ergibt sich eine gebogene Glasscheibe mit einem Umriß ähnlich dem Umriß der formgebenden Schienen der Form, dessen Ränder unter Druckspannung stehen und wesentlich stärker sind, während gleichzeitig unmittelbar innerhalb davon ein Übergangsbereich der Zugspannung vorhanden ist, bei dem nach innen die Zugspannungen in der Größe abnehmen und nicht vom Aussehen her oder optisch zu beanstanden sind.

Wenn es erwünscht ist, eine Windschutzscheibe für Kraftwagen aus der verbesserten gebogenen Glasscheibe gemäß vorliegender Erfindung herzustellen, wird ein Paar zurechtgeschnittener Glasscheiben, die gemäß der Erfindung hergestellt sind, unter Zwischenlage einer Kunststoffschicht übereinandergelegt und mittels üblicher Verfahren aufeinandergeschichtet.

Obgleich in den meisten Fällen das zusammengesetzte Element eine im wesentlichen kontinuierliche Bahn oder einen Ring innerhalb der formgebenden Schiene der Form bildet, kann es in Abhängigkeit von den Mitteln zur Halterung der Glasscheibe manchmal nur notwendig sein, daß das zusammengesetzte Element sich in einem Abschnitt der Form befindet. Formen dieser Art sind in den Fig. 3 und 4 der Zeichnungen veranschaulicht, wobei die Form nach Fig. 3 benutzt wird, wenn es nur notwendig ist, Zugspannungen in den Endbereichen einer Glasscheibe auslaufen zu lassen, und die Form nach Fig. 4, wenn es nur notwendig ist, Zugspannungen in dem Mittelbereich einer Glasscheibe auslaufen zu lassen. Mit Ausnahme der Bahn sind die Formen in allen anderen Beziehungen identisch mit der Form nach den Fig. 1 und 2.

Claims (8)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Biegeform zum Biegen von Glasscheiben mit im wesentlichen kontinuierlicher formgebender Schiene, welche in Umriß und Höhe dem Umriß entspricht, in welchem die Glasscheibe gebogen werden soll, und welche nur verhältnismäßig flache Randbereiche der Glasscheibe berührt, gekennzeichnet durch ein zusammengesetztes wärmehaltendes Element (31), welches der Glasscheibe zugewandt ist, wenn diese auf der formgebenden Schiene (17, 20) abgestützt ist, wobei dieses Element aus einer Metallschiene (32), die mit Abstand innerhalb der formgebenden Schiene angeordnet ist, und einem perforierten Metallband (33) besteht, das unmittelbar nach innen neben der wärmehaltenden Schiene (32) angeordnet ist.

2. Biegeform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschiene (32) und das unmittelbar benachbarte perforierte Metallband (33) im wesentlichen kontinuierlich verlaufen und einen offenen Bereich mit Abstand innerhalb der formgebenden Schiene (17, 20) umschließen.

3. Biegeform nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das perforierte Metallband (33) von der wärmehaltenden Schiene (32) getragen ist.

4. Biegeform nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich das perforierte Metallband (33) von der wärmehaltenden Schiene (32) nach innen, weg von der formgebenden Schiene (17, 20), erstreckt.

5. Biegeform nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zusammengesetzte wärmehaltende Element (31) eine größere Breite hat als die formgebende Schiene (17, 20).

6. Biegeform nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Fläche (19) der formgebenden Schiene (17, 20) gekrümmt ist und daß die obere Fläche des zusammengesetzten

wärmehaltenden Elements (31) eine Krümmung besitzt, die im wesentlichen der Krümmung der oberen Fläche (19) der formgebenden Schiene (17, 20) entspricht.

7. Biegeform nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das perforierte Metallband

(33) eine Dicke besitzt, die geringer ist als die Dicke der wännehaltenden Schiene (32).

8. Biegeform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Dicke des Bandes zur Schiene (32) zwischen 1:1 und 1:7 liegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen