DE1134483B - Verfahren zur Zurueckhaltung der Erwaermung bestimmter Teile einer zu biegenden Glasscheibe und Biegeform hierfuer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Zurückhaltung der Erwärmung bestimmter Teile einer durch Erhitzen in einer heißen Atmosphäre zu biegenden Glasscheibe und auf eine Biegeform zur Durchführung dieses Verfahrens.

Die kompliziert gekrümmten und gebogenen Glasgebilde, wie sie heutzutage für Verglasungs- und andere Zwecke benutzt werden, haben es notwendig gemacht, daß ein gewisser Teil der zu biegenden Scheibe auf eine geringere Temperatur erhitzt wird als andere Teile der Scheibe, so daß die stärker erhitzten Teile der Scheibe in verhältnismäßig scharfe und komplizierte Krümmungen verformt werden können, während die kühleren Scheibenteile in eine weniger scharfe Krümmung gebogen werden. Dies hat sich insbesondere bei der Herstellung gebogener Windschutzscheiben für Kraftwagen als erforderlich herausgestellt. Bei den sogenannten Panorama- oder abgewinkelten Windschutzscheiben bilden die beiden Enden der Glasscheiben eine verhältnismäßig scharfe Längskrümmung, während der mittlere Teil der Scheibe zwischen den Enden in eine verhältnismäßig flache Längskrümmung verformt wird. Bei Haubenwindschutzscheiben wird eine Längskrümmung ähnlich derjenigen bei Panoramawindschutzscheiben verwendet, aber zusätzlich wird eine Querkrümmung in dem Mittelteil der Scheibe angebracht und erstreckt sich für einen begrenzten Abstand nach außen gegen die Enden.

Die Herstellung von derartigen Windschutzscheiben durch die üblichen Glasscheibenbiegeverfahren hat sich als außerordentlich schwierig herausgestellt und in einigen Fällen sogar als unmöglich, sofern nicht das Erhitzen zuvor ausgewählter Teile der zu biegenden Glasscheibe verzögert wird oder das Erhitzen anderer Teile so beschleunigt wird, daß eine Temperaturdifferenz zwischen solchen Teilen der Scheibe, welche eine scharfe Krümmung erfordern, und solchen Teilen der Scheibe, welche eine schwächere Krümmung erfordern, auftritt.

Es ist bereits bekannt, die Erwärmung bestimmter Teile der Glasscheibe beim Biegen zurückzuhalten, indem ein stationäres Schild aus festem Material, z. B. aus Metall oder einem feuerfesten Werkstoff, dazu verwendet wird, Wärme von bestimmten Teilen der Ofenatmosphäre zu absorbieren. Die Wirkung derartiger Wärmeabsorptionsschilde ist aber relativ gering, da sie einen bestimmten Abstand von der Scheibe haben müssen, da sie sich während des Durchlaufs durch den Ofen erhitzen, wobei ihre Kühlwirkung abnimmt und da sie nur immer auf den gleichen Teil der zu biegenden Glasscheibe einwirken können.

Verfahren zur Zurückhaltung der Erwärmung bestimmter Teile einer zu biegenden
Glasscheibe und Biegeform hierfür

Anmelder:

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

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Seiler, Berlin-Grunewald, Lynarstr. 1, und Dipl.-Ing. H. Stehmann, Nürnberg 2,

Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 29. Februar 1956 (Nr. 568 454)

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

Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß der weniger stark zu erhitzende Teil der Glasscheibe mit einem gas- oder dampfförmigen Kühlmittel beaufschlagt wird.

Hierbei wird eine sehr wirksame Wärmeverzögerung erzielt, weil das Kühlmittel direkt mit der Glasscheibe in Berührung tritt. Auch kann während des gesamten Biegevorgangs frisches Kühlmittel zugeführt werden, so daß immer der optimale Kühleffekt vorhanden ist. Des weiteren läßt sich das Kühlmittel auch so lenken, daß die in der Erwärmung zu verzögernden Flächen der Glasscheibe sich während des Biegens ändern.

Eine Biegeform zur Durchführung des Verfahrens ist gekennzeichnet durch eine formgebende Fläche und durch einen unter dieser angeordneten Behälter zur Aufnahme des Kühlmittels, der oben gegen die auf der formgebenden Fläche liegende Glasscheibe hin offen ist.

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

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Biegeofen, in welchem die Glasscheiben gemäß dem Verfahren und der Vorrichtung nach der Erfindung erhitzt und gebogen werden können,

209 629/62

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Biegeform, der die neuen, gasabgebenden Mittel nach der Erfindung zugeordnet sind, und

Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie 3-3 der Fig. 2.

In Fig. 1 ist ein Biegeofen 10 mit aufrecht stehenden Seitenwänden 11, einer Bodenwand 12 und einer Deckwand 13 veranschaulicht. Zur Förderung der die Glasscheiben tragenden Biegeformen durch den Ofen sind eine Anzahl von drehbaren Walzen 14 vorgesehen, auf welchen sich der Stützrahmen der Formen vorbewegen kann.

Der Ofen 10 kann mit Hilfe von Strahlungsröhren 15 beheizt werden, die sowohl oberhalb als auch unterhalb der Förderwalzen 14 angeordnet sind und Strahlungswärme auf die Bahn der auf dem Förderer bewegten Biegeformen richten können. Falls erwünscht, können die Strahlungsröhren auch fortgelassen werden, und der Ofen kann durch Strahlungsbrenner beheizt werden.

Obwohl verschiedene Arten von Biegeformen benutzt werden können, eignet sich die in Fig. 2 gezeigte Form 16 besonders bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Form 16 wird auf einem im wesentlichen rechteckigen Gerüst 17 gehalten, das Seitenstangen 18 aufweist, die an ihren äußeren Enden durch Endstreben 19 miteinander verbunden sind. Von jeder Seite der Seitenstangen 18 nahe deren äußeren Enden ragen Säulen 20 empor, welche die Form 16 halten.

Es handelt sich um eine üblicherweise benutzte Umfangsform, die einen Mittelabschnitt 21, bestehend aus einem Paar mit Abstand angeordneter formgebender Schienen 22, und Endabschnitten 23, bestehend aus einer formgebenden Schiene 24 aufweist, die beweglich über Gelenke 25 mit dem Mittelabschnitt verbunden sind. Die Formabschnitte können von einer offenen Stellung (strichpunktiert in Fig. 1) in eine geschlossene Stellung (voll ausgezogen in Fig. 1) mittels einer Querstange 26 bewegt werden, die an jedem der Endabschnittschienen 24 befestigt ist und sich von dort nach außen erstreckt, wobei ihre beiden Enden drehbar in Hebeln 27 aufgenommen sind, die ihrerseits mittels Zapfen 28 an den Säulen 20 schwenkbar befestigt sind.

Wie in Fig. 1 gezeigt, haben die Schienen 22 des Formmittelabschnittes eine verhältnismäßig flache Krümmung, während die Schienen 24 der beiden Endabschnitte eine verhältnismäßig starke Krümmung aufweisen, wobei sie zusammenwirken, um eine formgebende Fläche zum Formen der zu biegenden Glasscheibe darzustellen. Eine solche Form wird allgemein beim Biegen von Panorama- oder abgewinkelten Windschutzscheiben verwendet. Beim Biegen solcher Windschutzscheiben ist es erwünscht, daß die scharf gekrümmten Teile der gebogenen Glasscheibe, welche ungefähr den Formendabschnitten 23 entsprechen, eine verhältnismäßig größere Wärmemenge aufnehmen als der Scheibenteil, der dem Mittelabschnitt 21 der Form zugeordnet ist, so daß die Scheibenendteile sich genau den stärker gekrümmten Formendabschnitten anpassen können, während der Mittelteil der Scheibe nicht übermäßig erhitzt wird, was ein unerwünschtes Durchsacken verursachen könnte. Deshalb ist es erwünscht, eine unterschiedliche Erhitzung der Scheibe durchzuführen. Ganz allgemein kann diese unterschiedliche Erhitzung auf zweierlei Art erfolgen: Es kann eine zusätzliche Wärme auf die Endteile der Scheibe konzentriert werden, um diese Teile auf eine höhere Temperatur zu bringen, oder das Erhitzen des Mittelteils der Scheibe kann mit Bezug auf die Endteile verzögert werden. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, das Erhitzen des Mittelteils der Scheibe zu verzögern, da hierdurch die Neigung der Scheibe, zwischen ihren abgestützten Längskanten durchzusacken und dadurch einen unannehmbaren Grad des Durchsackens zu erzeugen, vermieden wird, weil die Temperatur dieses Scheibenteils unter demjenigen Punkt gehalten wird, bei welchem das störende Durchsacken auftritt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Verzögern des Erhitzens des Mittelteils der Glasscheibe dadurch bewirkt, daß ein verhältnismäßig kühles Medium in der Form eines Gases oder Dampfes, beispielsweise Wasserdampf, in die Ofenatmosphäre unmittelbar in der Nähe des Mittelteils der Scheibe eingeleitet wird, wobei das Medium die Wärme von der Ofenatmosphäre unmittelbar in der Nähe des Mittelteils der Scheibe absorbiert und dadurch dessen Erhitzung verzögert, während die Scheibenendteile nicht wesentlich beeinflußt werden.

Als Mittel zur Erzeugung dieses Gases sind eine Anzahl von Wasserkästen 29 an den Seitenstangen 18 des Gerüstes unterhalb des Formmittelabschnittes 21 mit Hilfe von Stützstangen 30 befestigt. Wie in Fig. 2 veranschaulicht, sind die Kästen 29 jeweils zu zweit mit gleichem Abstand zu beiden Seiten der Quermittellinie x-x der Form angeordnet und haben eine etwas geringere Länge als der Abstand zwischen den Seitenschienen 22. Die Kästen haben im wesentlichen rechteckige Form und besitzen eine Anzahl von kleinen Löchern 31 in ihrer oberen Fläche α sowie eine abgedeckte Öffnung 32 an einem Ende, durch welche die Kästen mit Wasser oder anderen geeigneten dampf- oder gaserzeugenden Substanzen gefüllt werden können.

Beim Erhitzen und Biegen von Glasscheiben gemäß dem Verfahren der Erfindung werden die Wasserkästen 29 mit Wasser gefüllt, bevor die Form durch einen Ofen, beispielsweise den in Fig. 1 gezeigten Ofen 10, geleitet wird. Vor dem Hindurchleiten durch den Ofen werden die Formabschnitte in die offene Stellung auseinandergespreizt, und es wird eine zu biegende Glasscheibe 33 daraufgelegt. Während des Durchganges durch den Ofen wird die Form durch aufeinanderfolgende Zonen ansteigender Temperatur gefördert, während die Oberflächen der Scheibe der Strahlungswärme ausgesetzt werden, bis die Glasscheibe Biegetemperatur erreicht. Bei der Bewegung durch den Ofen wird das Wasser in den Kästen 29 auf den Siedepunkt erhitzt, nachdem die Form ein verhältnismäßig kurzes Stück auf ihrer Bahn bewegt worden ist. Nachdem das Wasser den Siedepunkt erreicht hat, tritt der so erzeugte Dampf durch die Öffnung 31 in der oberen Fläche der Wasserkästen aus. Da in jedem der Kästen ein gewisser Druck erzeugt wird, schießt der Dampf nach oben gegen die Unterseite der Glasscheibe und in den gleichen relativen Teil der Ofenatmosphäre, während sich die Form dort hindurchbewegt und verzögert das Erhitzen eines Bereiches der Scheibe, der ungefähr dem Bereich der Verteilung der darunter befindlichen Wasserkästen entspricht, d. h. des Mittelteils der Scheibe.

Die Wirkung des Dampfes auf die Glasscheibe ist wohl eine zweifache: Erstens ist die Temperatur des Dampfes notwendigerweise etwas geringer als die-

jenige der Ofenatmosphäre, und deshalb wird Wärme von der Atmosphäre in der Nähe der Unterseite der Scheibe absorbiert, die sonst zur Erhitzung der Scheibe auf eine höhere Temperatur verfügbar wäre. Zweitens erzeugt der Dampf, wenn er aus den Kästen austritt, eine Dampfbarriere, welche die Übertragung der Strahlungswärme, welche von dem Boden 12 des Bodens oder der Heizvorrichtung unterhalb der Bewegungsbahn der Scheibe ausgeht, auf die Unterseite der Scheibe behindert.

Die Länge der Zeit, während welcher die Dampfbarriere wirksam ist, hängt natürlich von der Zeit ab, die erforderlich ist, um die Form durch den Ofen hindurchzuleiten, verglichen mit der in den Wasserkästen enthaltenen Wassermenge. Für gewöhnlich ist es lediglich notwendig, daß die Dampfbarriere bis zu einem Punkt in dem Ofen vor demjenigen wirksam ist, an welchem die Scheibe in Anpassung an die formgebenden Schienen durchsackt und die Form schließt. Wenn es erwünscht ist, daß die Dampfbarriere auf die Unterseite der Glasscheibe einwirkt, nachdem sich die Scheibe der formgebenden Fläche der Form angepaßt hat, beispielsweise um weiterhin jeder Neigung der Scheibe, sich quer zu biegen, entgegenzuwirken, kann eine größere Wassermenge in den Wasserkästen benutzt werden, oder es können Zusätze in das Wasser getan werden, welche den Siedepunkt so erhöhen, daß das Wasser nicht kocht, bis die Form ein größeres Stück in den Ofen hineingefördert worden ist.

Wenn auch das erfindungsgemäße Verfahren lediglich im Zusammenhang mit einer Verzögerung der Erhitzung des Mittelteils einer zu biegenden Glasscheibe beschrieben worden ist, kann das Erhitzen eines beliebigen Teils der Scheibe durch die Anordnung von Wasserkästen unter diesen Teil oder dadurch verzögert werden, daß der in den Kästen erzeugte Dampf auf andere Weise gegen die ausgewählten Scheibenteile gerichtet wird. Beispielsweise kann, wenn es erwünscht ist, ein Querdurchsacken oder -biegen der Scheibe zwischen den Formschienen 22 zu erzeugen, ein Dampfkasten nahe einer der Schienen angeordnet werden, so die von dem benachbarten Scheibenteil aufgenommene Wärmemenge beeinflussen und die Stärke der Querbiegung steuern oder den Punkt maximaler Biegung bestimmen.

Claims (9)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Zurückhaltung der Erwärmung bestimmter Teile einer durch Erhitzen in einer heißen Atmosphäre zu biegenden Glasscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß der weniger stark zu erhitzende Teil der Glasscheibe mit einem gas- oder dampfförmigen Kühlmittel beaufschlagt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasscheibe im wesentlichen horizontal gehalten und von unten mit dem Kühlmittel beaufschlagt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beaufschlagung der Glasscheibe mit dem Kühlmittel während ihres Durchlaufs durch einen Biegeofen erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beaufschlagung der Glasscheibe schon erfolgt, bevor sie die Biegetemperatur erreicht.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Beaufschlagung der Glasscheibe fortgesetzt wird, nachdem sie gebogen worden ist.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel derart gerichtet wird, daß die Scheibe trotz ihrer Bewegung durch den Ofen jeweils in etwa gleichem Flächenbereich beaufschlagt wird.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, bei welchem die Glasscheibe auf der formgebenden Fläche einer Rahmenbiegeform aufliegt, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel innerhalb der durch die formgebende Fläche gegebenen Begrenzung der Glasscheibe zugeleitet wird.

8. Biegeform zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine formgebende Fläche und durch einen unter dieser angeordneten Behälter zur Aufnahme des Kühlmittels, der oben, gegen die auf der formgebenden Fläche liegende Glasscheibe hin, offen ist.

9. Biegeform nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter oben eine Abdeckung mit einer Vielzahl von Löchern trägt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 209 629/62 7.