DE1199934B - Verfahren zum Biegen und Tempern von Glasscheiben und Einrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES -007W^ PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

C03b

Deutsche KL: 32 a-27/00

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1199 934
L41035VIb/32a
24. Januar 1962
2. September 1965

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Biegen und Tempern von Glasscheiben und auf eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Beim Biegen und Tempern von Glasscheiben ist es bekannt, eine flache zu biegende Glasscheibe auf einer Ringform abzustützen und die Scheibe während der Abstützung auf eine ausreichende Temperatur zu erwärmen, um ein Erweichen und dadurch ein Durchbiegen der Scheibe in die Verformungsfläche zu erreichen. Man verwendet hierzu metallische Biegeformen, auf denen formgebende Flächen ausgebildet sind, die den gewünschten Krümmungen der fertigen Scheibe angepaßt sind. Die zu biegende Scheibe wird in die Form eingelegt und bis auf die Biegetemperatur des Glases erhitzt, so daß sich die erwärmte Scheibe unter der Wirkung der Schwerkraft so weit durchbiegt, daß sie sich der formgebenden Fläche der Form anpaßt.

Um die Bruchfestigkeit derartiger gebogener Schei- ao ben zu erhöhen, was insbesondere bei Verwendung an Automobilen und sonstigen Fahrzeugen erforderlich ist, ist man gezwungen, die Glasscheiben durch Tempern zu härten. Dies wird dadurch erreicht, daß die bis zum Erweichungspunkt des Glases erwärmte Scheibe nach ihrer Durchbiegung einer schnellen Abkühlung unterzogen wird, um die Außenflächen der Scheibe unter Druckspannung und die Innenflächen unter Zugspannung zu setzen. Das Tempern erfolgt in der Form selber, wobei vorzugsweise die rasche Senkung der Scheibentemperatur im Sinne einer Abschreckung durch Beaufschlagung der Oberflächen der Scheibe durch Luftströme erfolgt; hierzu sind Blasdüsen vorgesehen, die die Außen- und Innenflächen der Scheibe beim Durchgang durch die Blasdüsen mit Kaltluft beaufschlagen.

Dieses bekannte Verfahren besitzt einen Nachteil, der darin besteht, daß zwischen der Form und den sich mit ihr in Berührung befindenden Glasflächen ein Temperaturunterschied entsteht. Die Metallform kühlt nicht so schnell ab wie die Glasscheiben, so daß die in der Form vorhandene Restwärme während des Tempervorgangs dem mit der formgebenden Fläche in Berührung stehenden Glas zugeführt wird. Die Wirkung der Form äußert sich somit beim Temper-Vorgang in einem ungleichen Abkühlen oder Abschrecken der Scheiben. Um gleichmäßig gehärtet zu sein, muß die gesamte Außenfläche des Glases unter Druckspannung stehen. Wenn der größte Teil der Scheibe schneller abkühlt als die mit der Form in Berührung stehenden Bereiche, werden diese Bereiche unter geringere Spannung gesetzt, woraus sich Verfahren zum Biegen und Tempern von
Glasscheiben und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Anmelder:

Libbey-Owens-Ford Glass Company, Toledo,

Ohio (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Seiler, Patentanwalt,

Berlin 19, Oldenburgallee 10

Als Erfinder benannt:

Frank Jacob Carson, Toledo, Ohio (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 24. Januar 1961 (84 613)

also eine weichere und somit schwächere Stelle in der Scheibe ergibt.

Bei Verwendung der üblichen Ring-Biegeformen sind die Randkantenabschnitte der Scheibe die einzigen Abschnitte, die die Form berühren, so daß der Unterschied in der Abkühlungsgeschwindigkeit kein ernstes Problem darstellt. Wenn die Scheiben jedoch bei Kraftfahrzeugen als Seitenfenster verwendet werden sollen, liegt eine ihrer Kanten, und zwar die obere Kante, sofern das Seitenfenster sich nicht in seiner vollständig hochgeführten Stellung befindet, frei. Da Glas eine wesentlich höhere Druckfestigkeit als Zugfestigkeit hat, ist es erwünscht, daß die frei liegende Kante unter Druckspannung steht. Wenn diese Kante unter Zugspannung oder unter verringerter Druckspannung stehen würde, könnte jeder mögliche Schlag, Kratzer oder Schnitt zur Zerstörung des Seitenfensters führen.

Dieser Nachteil wird durch das erfindungsgemäße Verfahren vermieden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die einander gegenüberliegenden Oberflächen der Glasscheibe einer derart verschiedenen Kühlwirkung unterworfen werden, daß sich wenigstens ein Rand der Scheibe von der Verformungsfläche etwas abhebt, damit ein Durchtritt der Luft zwischen der Kante und der Verformungsfläche ermöglicht wird.

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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, sprechenden Formflächen 24 ausgerüstet. Damit gedaß die verschiedene Kühlwirkung der einander lingt es, die Scheibe in einer ungefähr waagerechten gegenüberliegenden Flächen durch verschiedene Lage abzustützen und dem Biege- sowie Temper-Drücke der Luftströme bewirkt wird. verfahren zu unterwerfen.

Die unterschiedliche Kühlwirkung kann in weiterer 5 Zur Fixierung der Scheibe 10 dienen im übrigen

Ausbildung der Erfindung auch dadurch erreicht Anschläge 26 der Ringform 11. Im einfachsten Falle

werden, daß die Geschwindigkeit des Luftstroms, der sind diese Anschläge als Stäbe 27 ausgebildet, die am

auf die Unterseite einwirkt, kleiner als die des Luft- Rahmen 22 so befestigt sind, daß sie auf drei Seiten

Stroms, der auf die Oberseite der Scheibe einwirkt, der Ringform 11 über die Fläche 24 hinaus nach oben

gehalten wird. io ragen. Wird die so gestaltete Ringform 11 mitsamt

Für das erfindungsgemäße Verfahren ist weiterhin einer aufliegenden Scheibe 10 durch einen hier nicht

von Bedeutung, daß der Rand der Scheibe, der sich dargestellten Biegeofen geführt, so erweicht die Glas-

bei der Abkühlung von der Form abheben soll, nur scheibe und sackt infolge der weitgehend verminder-

mit seiner unteren Kante über die gesamte Kanten- ten Eigensteifigkeit so weit durch, bis sie mit ihren

länge auf der formgebenden Fläche der Form aufliegt, 15 Randzonen völlig auf den Formungsflächen 24 liegt,

während die übrigen Ränder der Scheibe auf ihren Jetzt hat sie die gewünschte Krümmung erreicht,

zugeordneten Flächen der Form an mehreren von- Anschließend wird die Glasscheibe 10 an den Blas-

einander getrennten Punkten aufliegen. köpfen 13 vorbeibewegt, die kühle Luft gegen die

Die Einrichtung zur Durchführung des erfindungs- Ober- und Unterseite der Glasscheibe 10 blasen, um

gemäßen Verfahrens kennzeichnet sich dadurch, daß 20 das Glas abzuschrecken.

die Wände der Ringform im Verhältnis zu ihrer Um zu erreichen, daß sich wenigstens eine Kante Breite sehr hoch sind, die formgebenden Flächen an der Scheibe während des Temperns von der Ringverschiedenen Stellen mit Einkerbungen versehen form abhebt, so daß dieser Rand allseitig von der sind, um die Scheibe an vielen voneinander getrenn- Kühlluft umströmt werden kann, wird die Strömungsten Stellen zu stützen, während diejenige form- 35 geschwindigkeit des entlang der Unterseite der gebende Fläche, von der sich der Scheibenrand ab- Scheibe streichenden Luftstromes verringert. Zu dieheben soll, durchgehend ist und nach oben und außen sem Zweck ist unterhalb des Rahmens ein offener in einem Winkel so geneigt ist, daß sie die betreffende Kasten vorgesehen, der sich aus den Seitenwänden Kante der Scheibe während des Biegens nur an ihrer 28 und 29 sowie den Stirnwänden 30 und 31 zuunteren Ecke über ihre gesamte Länge stützt. 30 sammensetzt und zwischen diesen Wänden den Luft-

Ein weiteres Merkmal der Einrichtung besteht strom 16 aufstaut. Zur Erhöhung der Steifigkeit sind

darin, daß die formgebenden Flächen auf den beiden die erwähnten Wände 28 bis 31 jeweils mit einem

Stirnwänden und auf einer Seitenwand mit Einker- Flansch 34 versehen,

bungen versehen sind. Um die von der Ringform 11 auf die Randzonen

Die Erfindung ist an Hand eines Ausführungs- 35 der Glasscheibe 10 übertragene Restwärmemenge

beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung er- möglichst gering zu halten, sind im Bereich der

läutert, und zwar bedeutet Berührungszone zwischen der Glasscheibe und der

Fig. 1 eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Oberkante der Ringform 11 mindestens auf drei

Einrichtung zum Biegen von Glasscheiben, Seiten dieser Ringform 11 zahlreiche Einkerbungen

F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 gemäß 40 32 vorgesehen, durch die einmal die Berührungsfläche

Fig. 1, zwischen der Glasscheibe 10 und der Ringform 11

F i g. 3 einen Teilquerschnitt, der den Durchgang verringert wird und die andererseits eine besonders

der Form zwischen den Blasköpfen hindurch ver- intensive Kühlung derjenigen Zonen der Ringform

anschaulicht und bewirken, die an der Glasscheibe 10 liegen. Diese

Fig. 4 eine vergrößerte Teilansicht der gehärteten 45 Einkerbungen 32 werden zweckmäßig auf zwei Stirn-Kante der Formfläche und der auf der Fläche ge- wänden und einer Seitenwand der Form vorgesehen, haltenen gebogenen Scheibe. Die Ausgangs-und End- Dennoch läßt sich nicht ganz verhindern, daß dielage der Scheibe ist strichpunktiert eingezeichnet. jenigen Teile der Glasscheibenrandzonen, die mit der

Gemäß F i g. 1 dient zum Biegen der Glasscheiben Ringform in Berührung gekommen sind, eine ver-

10 die Ringform 11, die von dem Rahmen 12 ge- 50 ringerte Druckspannung haben. Die Kühlluft tritt

tragen wird. Auf diesem Rahmen kann sie schnell also gemäß F i g. 3 von unten her in die offene Kam-

zwischen den Blasköpfen 13 hindurchgeführt werden, mer ein und durch die in den Wänden 28 bis 31 vor-

um die Glasscheiben abzuschrecken. handenen Einkerbungen sowie durch den Spalt zwi-

Der Rahmen 12 besteht aus den Seitenschienen 14 sehen der Scheibe 10 und der Formungsfläche 24 aus. und 15, die sich der Krümmung der Ringform 11 55 Beim Durchsacken der Glasscheibe bis zur Beanpassen und durch Kopfträger 16 und 17 getragen rührung mit der Ringform 11 treten zwischen der werden. Die Ringform 11 ruht innerhalb des Formungsfläche 24 und der Glasscheibe Relativ-Rahmens 12 auf Stangen 18, die sich zwischen den verschiebungen auf, die in Anbetracht des erweichten Seitenschienen 14 und 15 erstrecken. Die Befestigung Zustandes der Glasscheibe zu Fehlerstellen auf dem der Ringform 11 an den Stangen 18 erfolgt mittels 60 Glas führen. Diese Fehlerstellen sind gewöhnlich ohne der kurzen Vorsprünge 20 (s. F i g. 2), die an jeder Bedeutung, da sie auf sehr kleine Bereiche des Ran-Stange 18 befestigt sind und durch ösen 21 der Ring- des der Scheiben begrenzt sind und ohnehin beim form 11 greifen. Einsetzen der Scheiben weggeschlagen werden. Soll

Die Ringform ihrerseits besteht im wesentlichen jedoch eine Kante der Scheibe späterhin frei liegen,

aus einem offenen Rahmen 22, dessen Draufsicht 65 wie dies bei der Oberkante einer verschiebbaren

dem Umriß der zu biegenden Scheibe entspricht. Die Seitenfensterscheibe der Fall ist, so stören diese

obere Kante des Rahmens 22, an der sich die Scheibe Fehlerstellen sehr. Um zu verhindern, daß eine solche

während ihrer Verformung abstützen soll, ist mit ent- Glaskante während der Verformung beschädigt wird,

neigt man die Formungsfläche gemäß F i g. 4 bei 33 so, daß nur eine Ecke der Glasscheibe 10 zur Anlage kommt. Die F i g. 4 zeigt weiterhin, daß sich die Scheibe beim Eintreten zwischen die Gebläseköpfe nur wenig von der Ringform 11 abhebt. Dies ermöglicht einen Strom kühler Luft entlang einer Kante der Scheibe sowie zwischen dieser Kante und der geneigten Formfläche 33. Die an dieser Formfläche abgestützte Glaskante wird mithin völlig sauber gehärtet, so daß sie ohne weiteres späterhin als freie Kante einer verschiebbaren Scheibe verwendet werden kann.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Biegen und Tempern von Glasscheiben, bei dem eine flache zu biegende Glasscheibe auf einer Ringform abgestützt und während des Abstützens auf eine ausreichende Temperatur erwärmt wird, um ein Erweichen und Durchbiegen in die Verformungsfläche zu bewirken, und anschließend durch relativ kalte Luft, die gegen die einander gegenüberliegenden Oberflächen der Glasscheibe strömt, getempert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die einander gegenüberliegenden Oberflächen der Glasscheibe einer derart verschiedenen Kühlwirkung unterworfen werden, daß sich wenigstens ein Rand der Scheibe von der Verformungsfläche etwas abhebt, damit ein Durchtritt der Luft zwisehen der Kante und der Verformungsfläche ermöglicht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedene Kühlwirkung der einander gegenüberliegenden Flächen durch verschiedene Drücke der Luftströme bewirkt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des Luftstroms, der auf die Unterseite einwirkt, kleiner als die des Luftstroms, der auf die Oberseite der Scheibe einwirkt, gehalten wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand der Scheibe, der sich bei der Abkühlung von der Form abheben soll, nur mit seiner unteren Kante über die gesamte Kantenlänge auf der formgebenden Fläche der Form aufliegt, während die übrigen Ränder der Scheibe auf ihren zugeordneten Flächen der Form an mehreren voneinander getrennten Punkten aufliegen.

5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände der Ringform im Verhältnis zu ihrer Breite sehr hoch sind, die formgebenden Flächen an verschiedenen Stellen mit Einkerbungen versehen sind, um die Scheibe an vielen voneinander getrennten Stellen zu stützen, während diejenige formgebende Fläche, von der sich der Scheibenrand abheben soll, durchgehend ist und nach oben und außen in einem Winkel so geneigt ist, daß sie die betreffende Kante der Scheibe während des Biegens nur an ihrer unteren Ecke über ihre gesamte Länge stützt.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die formgebenden Flächen auf den beiden Stirnwänden und auf einer Seitenwand mit Einkerbungen versehen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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