DE1146624B - Verfahren zum Biegen von Glasscheiben auf Rahmenformen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Biegen von Glasscheiben auf Rahmenformen, insbondere zu weitgehender Vermeidung von Sprüngen während des Biegens.

Kraftwagenwindschutzscheiben und -rückfenster formt man aus flachen Glasscheiben durch ein Warmbiegeverfahren. Dabei legt man die zu biegenden Glasscheiben auf ein- oder mehrteilige Rahmenbiegefonnen, deren einzelne Abschnitte vor dem Biegen in aufgeklapptem Zustand so zueinander liegen, daß ίο sie die flachen Scheiben tragen können. In der Hitze erweichen die Glässcheiben, und dann gehen die Formen unter Belastung in eine geschlossene Stellung über, in der die Oberseiten eine praktisch lückenlose, der gewünschten Gestalt der Scheiben entsprechende Rahmenform bilden. Während dieses Zusammenklappens der Form wird die Glasscheibe durch Wärmeeinwirkung weich; unter dem Einfluß dieser Erweichung schwenken die an dem Mittelabschnitt angelenkten äußeren Formabschnitte in die erwähnte geschlossene Formstellung, in der das Glas nunmehr seine Gestalt annimmt.

Wenn die Formen in die geöffnete Stellung aufgeklappt sind, ruhen die Unterseiten der Glasscheiben in der Nähe ihrer Längsenden auf den Spitzen der äußersten Flügelabschnitte der Form und bleiben damit während der gesamten Anwärmung in Berührung. Es wurde nun gefunden, daß diese dauernde Berührung zwischen Glas und Metall während des Anwärmens eine der Hauptursache für das Springen des Glases ist; die vorliegende Erfindung dient zur Vermeidung dieses Ubelstandes.

Die das Glas tragenden Formabschnitte bestehen aus einem Metall von wesentlich höherer Wärmekapazität als die damit in Berührung stehenden Teile der Glasscheiben. Ferner sind die auf der Form aufliegenden Glasscheiben nur etwa 6 mm stark, während die Dicke der als Unterlage dienenden Formteile in Richtung quer zu den Glasscheiben gewöhnlich zwischen 36 und 48 mm schwankt. Deshalb neigt das Glas dazu, schneller warm zu werden als die Form.

Bisher ist man diesen Schwierigkeiten teilweise dadurch begegnet, daß man die Formen zunächst in nichtbelegtem Zustand durch einen Biegeofen führte, bevor der erste Biegevorgang begann. Eine derartige Vorbehandlung führte zu einem Temperaturanstieg der Form bis auf etwa 95° C im Vergleich zu der vorherigen Raumtemperatur von etwa 25° C. Außerdem wurde gefunden, daß es mit steigender Produktionsgeschwindigkeit notwendig war, auf die formgebende Oberfläche der Formen eine Schicht eines Trennmittels aufzubringen, um eine Isolierung zwischen der Form-Verfahren zum Biegen von Glasscheiben auf Rahmenforaien

Anmelder:

Pittsburgh Plate Glass Company,
Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. W. Beil, A. Hoeppener
und Dr. H. J. WoUf, Rechtsanwälte,
Frankfurt/M.-Höchst, Antoniterstr. 36

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 30. Juni 1960 (Nr. 40 078)

James Sidney Goüghtly, Pittsburgh, Pa. (V. St. Α.), ist als Erfinder genannt worden

oberfläche und der Glasscheibe herzustellen und dadurch die schädlichen Auswirkungen des Temperaturunterschiedes abzuschwächen, der sich während des Biegeverfahrens einstellte. Dieses Trennmittel war besonders an denjenigen Stellen notwendig, wo sich das Glas in ständiger Berührung mit dem Metall der Form während der ganzen Anwärmung beim Biegen befand. Dieses von Hand auszuführende Aufbringen ist jedoch sehr zeitraubend und mit Verlusten verbunden. Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist deshalb eine verbesserte Technik zur möglichsten Vermeidung von Sprüngen an den Enden der Glasscheiben, und zwar ohne die Notwendigkeit einer Verwendung von Trennmitteln und bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten.

Nach der Erfindung werden diejenigen Teile der Biegeform, mit denen das Glas während des Anwärmens ständig in Berührung steht, auf eine Temperatur erwärmt, die genügend höher liegt als die der zum Biegen auf der Form liegenden flachen Glasscheiben, um so den Unterschied in der Wärmeaufnahme zwischen den Glasscheiben und dem Metall der Form auszugleichen, so daß das verhältnismäßig kalte Metall das Glas nicht zum Springen bringt, wenn beide Stoffe während des dem Biegen des Glases vorhergehenden Anwärmens in Berührung stehen.

Dies erreicht man dadurch, daß man entlang der Bewegungsbahnen, die die kritischen Teile der Biege-

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formen beschreiben, Gasbrenner vorsieht, unmittel- Jeder dieser Brenner 40 besteht aus einem Rohr

bar bevor die Formen die Stellen erreichen, wo die 41, das starr an einer von ihr aus nach abwärts geGlasscheiben auf sie gelegt werden. Diese Teile korn- richteten flachen Platte 42 sitzt. Die letztere ist drehmen in Berührung mit Heizgasen, die sie von etwa bar an einer flachen Verlängerung 44 einer runden 90° C, der Temperatur der übrigen Form, auf etwa 5 Stange 46 durch eine feststellbare Drehverbindung 185 bis 205° C erwärmen, also genügend hoch, um 47 angebracht und bildet ein verstellbares Zwischendie Glasscheiben dazu zu bringen, daß sie mit der glied zwischen der Platte 42 und der Verlängerung MetaUfonn während der Aufheizung beim Biegen 44. Die runde Stange 46 kann in einer Hülse 48 ständig in Berührung bleiben können, ohne daß sie gleiten, wobei eine Stellschraube 50 ihre relative dabei aber sehr viel wärmer als das Metall der Form io Stellung in der Muffe 48 bestimmt. Jede der Hülsen werden, das ständig mit ihnen in Berührung ist, und 48 ist über eine Stange 52 starr an einer Säule 54 des ohne daß dieses Metall das Glas zum Springen bringt. Traggestells verbunden, das den zur Rückführung Zur Erläuterung wird im folgenden eine Ausfüh- der Formen dienenden Förderer 24 trägt. Die Lage rungsform der Erfindung im Zusammenhang mit der der Rohrmündung eines jeden Gasbrenners 40 und Zeichnung näher beschrieben, die einen Teil der Be- 15 seine Richtung gegenüber der Bewegungsbahn eines Schreibung darstellt und in der gleiche Bezugszahlen jeden Flügelendes der Formen auf dem zur Rücksich auf gleichartige Teile beziehen. führung der Formen dienenden Förderer 24 kann

Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch einen typischen man durch entsprechende Einstellung der runden Biegeofen, einschließlich eines Förderers zur Rück- Stange 46 in der zugehörigen Halterungshülse 48 und führung der Formen; 20 durch Verstellung der flachen Platte 42 in die ge-

Fig. 2 ist ein Teilquerschnitt entlang der Linie II-1I wünschte Richtung gegenüber der flachen Verlängeder Fig. 1, der die Brenneranordnung in solcher rung 44 der entsprechenden Platte einstellen. Weise zeigt, daß ihre Flammen die Bewegungsbahnen Der zur Rückführung der Formen dienende Förder Längsenden der .Biegeformen entlang der Bahn derer 24 umfaßt ein Förderband, dessen Bewegungsdes Förderers treffen; 25 bahn zum Hinbringen einer Biegeform entlang diesem

Fig. 3 ist eine teilweise Draufsicht auf einen Teil Band bis an die Stelle 20 dient, an der eine Glasdes Förderers zum Rückführen der Form im Be- scheibe auf die Form gelegt wird. Das Traggestell 54 reich ΙΙΙ-ΙΠ, der auch noch die relativen Stellungen hat Halteeinrichtungen zum Tragen des zur Rückder Heizkörper und der Längsenden der Form zuein- führung der Formen dienenden Förderers 24 und der ander zeigt. 30 benachbarten Gasbrenner 40.

Die Zeichnung stellt eine typische Glasbiegevor- Die letzteren dienen hier als Heizelemente. Die

richtung dar, die aus einer Aufgabestelle 20 mit einer Anordnung von zwei Paaren Heizelementen 40 er-Hebe- und Senkeinrichtung 22 besteht, die dazu möglicht das Anwärmen der Biegeformen an zwei dient, um die Auflageschlitten der Formen von einem Stellen entlang der Bewegungsbahn. Rückführungsförderer 24 für die Formen an die Auf- 35 Der der Rückführung der Formen dienenden Förgabestelle herunterzulassen. Ein Rollenband 26 führt derer 24 enthält eine Anzahl seitlicher, in Abständen von da durch einen Tunnelofen 27. voneinander angebrachter Rollenstümpfe 60, die die

Am Ausgang des Ofens liegt eine Abnahmestelle Querschienen 62 der die Formen tragenden von unten 28, an der die gebogenen Glasscheiben von den For- her halten, die sich von dem Formauflageschlitten C men abgenommen werden. Eine Hebeeinrichtung 30 40 erstrecken, auf dem die Biegeformen M angeordnet übernimmt die daraufhin nicht mehr belasteten Biege- sind.

formen und hebt sie auf den unmittelbar oberhalb Jede der Formen besteht aus einem mittleren

und außerhalb des Tunnelofens 27 angeordneten Formabschnitt 70, der von zwei in Längsrichtung Förderer 24 für die Rückführung. verlaufenden Schienen 71 und 72 mit oberen Form-

Der Ofen 27 besteht aus einer Anwärmzone 32 mit 45 rändern von konkaver Gestalt gebildet wirdi und aus Deckenheizkörpern 33, die in der Lage sind, die den Flügelabschnitten 74 und 76, die jeweils an den Glasscheiben bis auf ihre Erweichungstemperatur zu Enden des Mittelabschnitts 70 sitzen und um die erwärmen, einer Biegezone 34 mit zusätzlichen Zapfen 78 und 80 drehbar an diesen befestigt sind. Deckenheizkörpern 33 und Hilfsheizkörpern 35, die Die Gewichtsarme 82 und 84 sitzen an den Flügelalle so angebracht und gebaut sind, daß sie örtlich 50 abschnitten 74 und 76 und erteilen diesen ein Drehstarke Wärmebänder auf die weiterwandernden Glas- moment zum Hochklappen in die geschlossene Stelscheiben aufstrahlen, um dort die Bereiche der lung der Form, wie in Fig. 2 und 3 gezeigt ist. Hier stärksten Biegewirkung begrenzt zu halten. nicht gezeigte Anschläge der in der Technik hin-

Im übrigen besteht der Ofen 27 aus einer Glüh- reichend bekannten Art dienen zur Begrenzung dieses zone 36 zum Kühlen der gebogenen Glasscheiben 55 Hochklappens in die geschlossene Stellung der Form, nach dem Biegen in genau geregelter Weise, so daß in Die äußersten Enden 86 und 88 der Flügelabschnitte den Scheiben hinterher ein ganz bestimmtes Span- 74 und 76 tragen jeweils ein Gewicht 90. nungssystem vorliegt. Da das Biegen und das Fertig- Beim Biegen von Glasscheiben in Massenfabrika-

glühen keinen Teil der vorliegenden Erfindung dar- tion führt man eine Anzahl von Biegeformen kontistellen, werden diese Vorgänge hier nur nebenher zur 60 nuierlich durch den Tunnelofen 27 und dann über Vervollständigung der Beschreibung erwähnt, um den Förderer 24, der zur Rückführung der Formen den Grundgedanken der Erfindung besser erkennen dient. Die Längsenden 86 und 88 der Flügelabzu lassen. schnitte 74 und 76 durchlaufen deshalb Bewegungs-

An demjenigen Ende des Förderers 24 zur Rück- bahnen, deren Verlauf leicht zu bestimmen ist; und führung für die Formen, das der Absenkeinrichtung 65 es ist lediglich notwendig, die Heizelemente 40 so anbenachbart ist, befindet sich eine Anzahl von zuordnen, daß die von ihnen ausgestrahlte Wärme paarweise einander gegenüberliegend angeordneten die Bewegungsbahnen trifft, die die Längsenden 86 Gasbrennern 40. und 88 der Form 70 beschreiben, wenn diese Form

die in Fig. 3 gezeigten Behandlungsstellen 91 und 92 erreichen.

Der FormrückführungsfÖrderer 24 arbeitet vorzugsweise absatzweise, so daß die Längsenden 86 und 88 dieselbe Achsrichtung haben wie die aus den Brennern 40 an den Fonnbehandlungsstellen am Rand des Formrückführungsförderers 24 in der Nähe der Auflegestelle 20 für die Form austretenden Flammen.

Bei einer typischen Arbeitsweise dieser Art gelangt eine leere Form, die über den Rückführungsförderer 24 von der Anhebeeinrichtung 30 aus nach der Absenkeinrichtung 22 wandert, in eine solche Stellung, in der ihre Längsenden 86 und 88 an der ersten Formbehandlungsstelle 91 dieselbe Achsrichtung haben wie die Brenner 40. Jeder der Flügelabschnitte der Form wird hier einem Strom von Heizgasen ausgesetzt, der aus den beiden Brennern des ersten Brennerpaares für Formschienen austritt und bei 3 bis 25 mm Dicke etwa 15 bis 20 Sekunden (etwa z. B. 17 Sekunden) lang auf sie einwirkt.

Der Formrückführungsförderer 24 bringt die Form aus ihrer Stellung zwischen dem ersten Paar der einander seitlich gegenüberliegenden Heizelemente 40 aus an der ersten Formbehandlungsstelle 91 nach dem zweiten Paar gegenüberliegender Heizelemente 40 an der zweiten Formbehandlungsstelle 92. Die nächste Form wandert gleichzeitig ebenso an die erste Behandlungsstelle 91 und dann von da ebenso weiter.

Typische Formschienen bestehen aus randständig angeordneten Rahmenschienen von etwa 3 bis etwa 4,5 mm Stärke und etwa 36 bis etwa 48 mm Höhe. Zur Beschwerung an den Längsenden eines jeden Flügelabschnittes 74 und 76 dienen Metallstreifen von 6 mm Stärke und 3 mm Breite, die außen oben an der Formschiene dort angeschweißt sind. Die Formschienen bestehen zweckmäßig aus nichtrostendem Stahl Nr. 304, der 18 bis 20 Gewichtsprozent Chrom, 8 bis 12 Gewichtsprozent Nickel nicht mehr als 2 Gewichtsprozent Mangan, nicht mehr als 1 Gewichtsprozent Silicium und nicht mehr als etwa 0,8 Gewichtsprozent Kohlenstoff enthält, während der Rest Eisen ist.

Die aus jedem Brenner 40 austretende Flamme bestreicht eine Länge von 15 bis 20 cm an den Flügelenden der Biegeform. Die Wärme, die von den Heizelementen 40 ausgestrahlt wird, und die Dauer, für die ihr die kritischen Formteile ausgesetzt werden, stimmt man so mit der Zeitspanne zwischen der Erwärmung der Flügelenden der Form und derjenigen der auf der Form liegenden Glasscheiben so ab, daß die kritischen Formteile, die dauernd mit dem Glas in Berührung bleiben, etwa 165° C wärmer sind als das daraufgelegte Glas. Es liegt auf der Hand, daß dieser Temperaturunterschied nur von der typischen Art der Form und der Glasscheiben sowie deren Zusammmensetzungen abhängt. Andere Ausmaße der Formschienen und/oder andere Glasstärken können je nach der relativen Aufheizungsgeschwindigkeit für die Glasscheiben und die metallischen Formschienen einen anderen Temperaturausgleich erforderlich machen. Durch die Verwendung von Gasbrennern zum Aufheizen der Flügelabschnitte nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren läßt sich die Temperatur an den Flügelenden der Form von 90° C, der Formtemperatur nach dem »Konditionieren«, auf 185 bis 205° C steigern. Dies hat eine völlige Vermeidung solcher Sprünge an den Scheibenenden ermöglicht, die auf eine Abschreckung des Glases beim Biegen zurückzuführen sind, ohne daß man dafür Trennmittel zwischenzulegen braucht, um eine Wärmeisolierung zwischen den Längsenden der Biegeform und den daraufliegenden Teilen der flachen Glasscheiben zu schaffen, wenn die letzteren während des Biegens auf der Form gleiten.

Die vorliegend erläuternde Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung betrifft zwar eine Einrichtung zum Anwärmen der Flügelabschnitte der Form; es liegt jedoch auch im Rahmen der Erfindung, andere Einrichtungen außerhalb des Biegeofens vorzusehen, um einen beliebigen Teil der Biegeform selektiv zu erwärmen, von dem anzunehmen ist, daß er beim Anwärmen während des Biegens die flachen Glasscheiben zum Springen bringt, und wobei die Energiekosten nicht so hoch sind, als wenn man Einrichtungen vorsieht, um die ganze Form außerhalb des Ofens in unbeladenem Zustand so weit vorzuwärmen, daß sie beim Auflegen der Glasscheibe um wenigstens etwa 165° C wärmer ist als diese, um so das Springen des Glases durch Abschreckung zu vermeiden.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zum Biegen von Glasscheiben auf gebogenen metallischen Rahmenformen, insbesondere zur Vermeidung von Sprüngen, wobei man die metallische Form vor dem Auflegen der Glasscheibe auf eine höhere Temperatur als die Glasscheibe bringt, dann die Form mit der Scheibe zusammen auf die zum Biegen des Glases ausreichende Temperatur erwärmt und dabei den Teil der Form, mit dem das Glas während des Biegens in Berührung steht, so hoch erhitzt, daß keine Abschreckungssprünge in der aufgelegten Glasscheibe entstehen können, dadurch gekenn zeichnet, daß diejenigen Teile der Form, die mit der Glasscheibe schon in Berührung kommen, solange diese noch flach ist und zum Biegen daraufgelegt wird, auf höhere Temperaturen erwärmt werden als die übrigen Teile der Form.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Form konkav ist und sich ihre Teile, die auf höhere Temperatur als die übrigen Formteile erwärmt werden, an den Längsenden der Form befinden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zu erwärmende Teil der Form wenigstens um etwa 165° C höher erwärmt wird, als die Temperatur der Glasscheibe vor dem Auflegen beträgt.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch wenigstens ein Heizelement (40), das in der Nähe des Förderers (24) so angeordnet ist, daß die von ihm ausgestrahlte Wärme nur einen bestimmten Bereich der Bewegungsbahn trifft.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein Heizelement (40), das an einer Halterung (54) für den Förderer (24) verstellbar angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, die aus einem Tunnel-Biegeofen, einem zweiten, in Längsrichtung durch ihn hindurchführenden Förderer, einer auf dem Förderer liegenden Anzahl von Biegeformen zur Führung durch den Biegeofen, einem Einlaß an einer Seite des Ofens und

einer Entnahmestelle am Auslaßende des Ofens besteht, wobei der erste Förderer zur Rückführung der Formen dient, außerhalb des Ofens angeordnet ist und zwischen dem Aus- und dem Einlaß des Ofens läuft, um leer gewordene Biegeformen vor dem Auslaß wieder zum Einlaß des Ofens zu bringen, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Heizelementen, die an den Seiten des Rückführungsförderers und in der Nähe des Einlaßendes des Ofens angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegeformen in der Längsrichtung in Abständen voneinander liegende Schienen enthalten, die auf dem Förderer im Ofen

und dem Rückführungsförderer liegen und quer zu ihrer Längsrichtung liegend so gefahren werden, daß sie darauf eine entsprechende Bewegungsbahn beschreiben, wobei eine Anzahl von in der Förderachtung in Abständen voneinander angebrachten Heizstationen, die jeweils aus einem Paar seitlich in Abstand voneinander angebrachter Heizelemente bestehen, auf den Seiten des Rückführungsförderers sitzen und so verteilt sind, daß sie starke Wärme nur auf den Bewegungsbahnen ausstrahlen, die die Längsenden der Glasbiegeformen beschreiben, wenn diese, quer auf dem Rückführungsförderer liegend, von diesem zurückgefahren werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen