DE1229683B - Verfahren und Vorrichtung zum Vorspannen gekruemmter Glasscheiben - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

C03b

Deutsche Kl.: 32 a - 27/00

Nummer: 1 229 683

Aktenzeichen: P 32043 VI b/32 a

Anmeldetag: 21. Juni 1963

Auslegetag: 1. Dezember 1966

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorspannen einer gekrümmten Glasscheibe durch Abschrecken einer oberhalb ihrer Entspannungstemperatur erhitzten Scheibe mittels Kühlmittelströmen, die durch Düsen, welche sich während der Abschreckung periodisch Abschnitten der gekrümmten Glasscheibe nähern und von ihr entfernen, auf diese aufgeblasen werden, sowie eine Vorrichtung zum Vorspannen gekrümmter Glasscheiben.

Bei dem herkömmlichen Verfahren zum Vorspannen von Glasscheiben wird die Glasscheibe auf eine oberhalb des Entspannungspunktes des Glases liegende Temperatur in einem Ofen erwärmt und dann aus dem Ofen entfernt und der Abschreckwirkung eines Kühlmediums, beispielsweise Luftströme, ausgesetzt, das auf beide Flächen der Glasscheibe gerichtet wird, wodurch im Glas ein Spannungszustand entsteht, für den die Bezeichnung Vorspannung verwendet wird.

Beim Abschrecken einer erwärmten Glasscheibe soll das Kühlmedium, beispielsweise Luftströme, so gleichmäßig als möglich über die Oberflächen der erwärmten Glasscheibe verteilt werden, so daß es üblich ist, den Abschreckrahmen eine periodische Bewegung mitzuteilen, z. B. eine kreisförmige Bewegung in einer zum Glas parallelen Ebene, wenn das Glas flach ist, oder parallel zur Hauptebene des Glases, wenn die Glasscheibe gekrümmt ist. Im Fall einer gekrümmten Glasscheibe ist diese Ebene daher die Ebene durch einen Mittelteil der Glasscheibe oder, wenn die Glasscheibe symmetrisch gekrümmt ist, eine zum Mittelteil der gekrümmten Glasscheibe tangentiale Ebene.

Wenn die Krümmung der vorzuspannenden Glasscheibe derart ist, daß das eine oder daß beide Enden des Glases mit einem beträchtlichen Winkel, der beispielsweise 30° oder 45° oder mehr betragen kann, aus der ursprünglichen Ebene des flachen Glases gebogen sind, werden die Abschreckrahmen so geformt, daß sie in Draufsicht Kurven haben, die zu den Kurven der Glasscheibe parallel sind. Die Öffnungen, durch welche das Kühlmedium auf die erwärmte Glasscheibe gerichtet wird, haben in diesem Fall annähernd einen gleichen Abstand von der Glasscheibe über die ganze Oberfläche beider Seiten des Glases. Wenn jedoch einem solchen Paar von Abschreckrahmen eine periodische Bewegung mitgeteilt wird, die eine Hin- und Herbewegungskomponente in einer Richtung parallel zur Sehne der Bahn eines Punktes der Erzeugenden der Oberfläche der Glasscheibe besitzt, beispielsweise die vorerwähnte Kreisbewegung, treten die Enden der Abschreckrahmen wechselweise von den Endteilen der Glasscheibe zurück bzw. Verfahren und Vorrichtung zum Vorspannen
gekrümmter Glasscheiben

Anmelder:

Pilkington Brothers Limited,

Liverpool, Lancashire (Großbritannien)

Vertreter:

Dr.-Ing. W. Abitz und Dr. D. Morf,

Patentanwälte, München 27, Pienzenauer Str. 28

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 21. Juni 1962 (23 944)

nähern sich diesen. Die Luftströme bzw. die Kühljtnittelströme, die von den gegenüberliegenden Abas schreckrahmen austreten, erzeugen dann eine verbleibende unausgeglichene Kraft an den Endteilen der gekrümmten Glasscheibe und rufen ferner eine gewisse Ungleichmäßigkeit in der Wärmeabführungsgeschwindigkeit von den entgegengesetzten Oberflächen der Endteile der Glasscheibe hervor.

Dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt die Aufgabe zugrunde, die periodisch bewegten Kühlmittelströme so anzuordnen, daß der Druck des Kühlmittels auf die entgegengesetzten gekrümmten Oberflächen des Glases im wesentlichen im Gleichgewicht gehalten wird, so daß jede Neigung des Kühlmittels, die Glasscheibe während des Abschreckvorgangs zu bewegen, im wesentlichen ausgeschaltet wird.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Bewegung der Düsen bzw. Abschreckrahmen derart gesteuert wird, daß die den jeweiligen Abschnitten der einen Seite der Glasscheibe zugekehrten Düsen stets den gleichen Abstand wie die diesen zugeordneten der zweiten Seite der Glasscheibe zugekehrten Düsen halten, so daß die Drücke der Kühlmittelströme auf beide Glasscheibenseiten stets im Gleichgewicht stehen.

Gemäß einer bevorzugten Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens führen dabei die Düsen bzw. Abschreckrahmen, welche den jeweiligen Abschnitten auf der einen Seite der Glasscheibe gegenüberliegen, eine Bewegung aus, die zu der Bewegung,

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die den Düsen bzw. Abschreckrahmen an der anderen schreckrahmen 4 und 5 gezeigt. Werden letztere mit

Glasscheibe erteilt wird, eine Phasenverschiebung von ähnlichen kreisförmigen Bewegungen im Gleichlauf

180° aufweist. in Ebenen bewegt, die zu der von der Glasscheibe 1

Dabei können die genannten Bewegungen Korn- vor dem Biegen eingenommenen Ebene parallel sind,

ponenten in einer Richtung aufweisen, welche senk- 5 so zeigt Fig. 1 die Abschreckrahmen 4 und 5 an dem

recht zur Sehne der Bahn eines Punktes der Erzeugen- einen Ende der Bewegung, die ihnen in einer Rich-

den der gekrümmten Glasfläche liegt. tung parallel zur Sehne der Bahn eines Punktes der

Ein besonderes Anwendungsgebiet für das erfin- Erzeugenden der Oberfläche der Glasscheibe 1 erteilt

dungsgemäße Verfahren zum Vorspannen einer ge- wird. Im Fall einer Glasscheibe 1, die gemäß F i g. 1

krümmten Glasscheibe ist die Verwendung als Wind- io zwischen gegenüberliegenden Abschreckrahmen auf-

schutzscheibe oder Rücklichtabdeckung eines Kraft- gehängt ist, verläuft die Sehne der Bahn eines Punktes

fahrzeuges mit einem im wesentlichen linearen Mittel- der Erzeugenden der Fläche der Glasscheibe im

teil und scharf gebogenem Endteil. wesentlichen waagerecht.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur In diesem Fall befindet sich, wenn das Ende 6 des Durchführung des Verfahrens zum Vorspannen einer 15 Abschreckrahmens 5 nahe dem Endteil 3 der Glasgekrümmten Glasscheibe, mit gegenüberliegenden scheibe 1 ist, das entsprechende Ende 7 des AbDüsen, um ein Kühlmittel auf die Oberflächen der schreckrahmens 4 in einem Abstand vom Endteil 3 zwischen diesen angeordneten erwärmten Glasscheibe der Glasscheibe 1, so daß der durch die Kühlluft auf zu richten, mit einer Halterung zum Halten der Glas- den Endteil 3 der Glasscheibe 1 ausgeübte Druck das scheibe zwischen den gegenüberliegenden Düsen, und 20 Bestreben hat, die Glasscheibe 1, gesehen in F i g. 1, mit einer Antriebseinrichtung, durch die den Düsen nach rechts zu bewegen oder sogar Schwingungen um eine periodische Hin- und Herbewegung mitgeteilt die Lagerung für die Glasscheibe 1 hervorzurufen,
wird. Gleichzeitig hat sich das andere Ende 8 des Ab-

Die Vorrichtung ist erfindungsgemäß dadurch ge- schreckrahmens 4 dem Endteil 2 der Glasscheibe 1 kennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung den gegen- 25 eng angenähert, während das Ende 9 des Abschrecküberliegenden Düsen bzw. Abschreckrahmen Be- rahmens 5 vom Endteil 2 der Glasscheibe 1 wegwegungen erteilt, die einander gegenläufige Kompo- bewegt worden ist, so daß eine weitere Kraft wirksam nenten in einer Richtung aufweisen, die im wesent- ist, die das Bestreben hat, die Glasscheibe 1 an ihrem liehen parallel zur Sehne der Bahn eines Punktes der unken Ende nach rechts zu bewegen.
Erzeugenden der gekrümmten Glasscheibe liegt. 30 Wenn die beiden Abschreckrahmen in ihrer kreis-

Vorzugsweise erteilt die Antriebseinrichtung den förmigen Bewegung um 180° bewegt worden sind,

gegenüberliegenden Abschreckrahmen ferner Be- sind die Stellungen umgekehrt, und es treten Kräfte

wegungen in einer Richtung, die senkrecht zur Sehne auf, welche auf die Endteile 2 und 3 der gekrümmten

der Bahn eines Punktes der Erzeugenden der ge- Glasscheibe 1 wirken und das Bestreben haben, diese

krümmten Glasscheibe liegt und die mit den Be- 35 in Fig. 1 nach links zu bewegen. Die aufgehängte

wegungen in der erstgenannten Richtung gleiche Am- gekrümmte Glasscheibe 1 wird daher infolge der an

plitude aufweisen können. ihren Endteilen während des Abschreckvorgangs wir-

Vorteilhafterweise teilt jedoch die Antriebseinrich- kenden Kräfte in unerwünschter Weise in Schwin-

tung den gegenüberliegenden Abschreckrahmen in gungen versetzt, die erfindungsgemäß vermieden wer-

Richtung parallel zur Sehne der Bahn eines Punktes 40 den sollen.

der Erzeugenden der Glasfläche eine Bewegung von Iq den F i g. 2 und 3 ist die Glasscheibe 1 wieder

größerer Amplitude mit als in der dazu senkrechten mit einem im wesentlichen linearen Mittelteil und

Richtung. rundgebogenen Endteilen 2 und 3 dargestellt und

Gegebenenfalls kann die Antriebseinrichtung den zwischen gegenüberliegenden Abschreckrahmen 10 Abschreckrahmen Bewegungen von verschiedenen 45 und 11 angeordnet, deren Form der Form der Glas-Frequenzen in den beiden Richtungen mitteilen. scheibe ähnlich ist Die Enden 12,13,14 und 15 der

Die Erfindung wird beispielsweise in Verbindung Abschreckrahmen 10 und 11 haben eine solche Krüm-

mit Fig. 1 bis 5 der Zeichnungen näher beschrieben, mung, daß jedes Ende des Abschreckrahmens tangen-

und zwar zeigt tial zu einer Ebene mit einem Winkel von etwa 70°

F i g. 1 eine Ansicht einer Glasscheibe und dieser 50 zur ursprünglichen Ebene der Glasscheibe 1 liegt,

zugeordneten Abschreckrahmen, welches die vom Mittelteil der Glasscheibe eingenom-

F i g. 2 und 3 das Prinzip der Erfindung, mene Ebene ist.

F i g. 4 eine schaubildliche Ansicht einer Ausfüh- Die gegenüberliegenden Abschreckrahmen 10 und

rungsform der Antriebseinrichtung zum Bewegen der 11 führen nun eine einander gegenläufige Hin- und

Abschreckrahmen in der erfindungsgemäßen Weise 55 Herbewegung in einer Richtung aus, die im wesent-

und . liehen parallel zur Sehne der Bahn eines Punktes der

Fig. 5 eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Erzeugenden der gekrümmten Glasscheibe liegt.
Vorrichtung zum Vorspannen einer aufgehängten Daher wird, wenn der Abschreckrahmen 10, geGlasscheibe, sehen in F i g. 2, nach links bewegt und der Druck

In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugs- 60 des Kühlmittels, gewöhnlich Luft, welche gegen die

ziffern die gleichen oder ähnliche Teile. Glasscheibe 1 aus dem Ende 12 des Abschreck-

Fig. 1 zeigt eine gekrümmte Glasscheibe 1 mit rahmens 10 austritt, erhöht wird, der gegenüber-Endteilen 2 und 3 in einem beträchtlichen Winkel zur liegende Abschreckrahmen 11 nach rechts bewegt, so Hauptebene der Glasscheibe vor dem Biegen, welche daß der Druck des aus dem Ende 14 des Abschreck-Ebene annähernd durch den Mittelteil der Glasscheibe f>5 rahmens 11 austretenden Kühlmittels ebenfalls zuzwischen den beiden Endteilen 2 und 3 gegeben ist nimmt und der auf den Endteil 2 der gelorümmten In F ig. 1 ist die Glasscheibe 1 in Draufsicht in einer Glasscheibe 1 ausgeübte Druck im wesentlichen aus-Stellung zwischen zwei gegenüberliegenden Ab- geglichen ist. Gleichzeitig bewegen sich die Enden 13

und 15 der Abschreckrahmen vom Endteil 3 der gekrümmten Glasscheibe weg, so daß der auf den Endteil 3 ausgeübte Druck ebenfalls im wesentlichen ausgeglichen bleibt.

F i g. 3 zeigt die Stellung der Abschreckrahmen 10 und 11 eine halbe Periode später bei ihrer hin- und hergehenden Bewegung. Wie in F i g. 3 gezeigt, haben die durch das Kühlmittel auf den Endteil 3 der gekrümmten Glasscheibe 1 ausgeübten Drücke zugenommen, bleiben jedoch im wesentlichen ausgeglichen, da die Enden 13 und 15 der Abschreckrahmen 10 und 11 sich dem Endteil der Glasscheibe 1 im wesentlichen im gleichen Maße angenähert haben. In ähnlicher Weise haben sich die Enden 12 und 14 der Abschreckrahmen 10 und 11 von dem Endteil 2 der gekrümmten Glasscheibe 1 im wesentlichen um den gleichen Betrag wegbewegt.

In F i g. 4 ist in schematischer Form eine Antriebseinrichtung dargestellt, durch die den gegenüberliegenden Abschreckrahmen 10 und 11 die ge- ao wünschte hin- und hergehende Bewegung mitgeteilt werden kann. Bei der dargestellten Ausführungsform wird den Abschreckrahmen ferner eine hin- und hergehende Bewegung in einer Richtung parallel zur mittleren Richtung der Erzeugenden der Glasfläche mitgeteilt, welches für die in F i g. 4 dargestellte Vorrichtung eine senkrechte Richtung ist, wenn die Glasscheibe zwischen gegenüberliegenden Abschreckrahmen, die auf den Schlitten 16 und 17 angeordnet sind, aufgehängt ist.

Die Schlitten 16 und 17, welche die gegenüberliegenden Abschreckrahmen 10 und 11 tragen, wie in F i g. 5 gezeigt, sind zur waagerechten Bewegung in Rahmen 18 und 19 angeordnet, welche in Laufschienen 20 und 21 senkrecht bewegt werden können, wobei die Stellung der Rahmen 18 und 19 durch Kurvenscheiben 22 und 23 gesteuert wird.

Im Betrieb werden die Kurvenscheiben 22 und 23, die exzentrisch auf Antriebswellen 24 und 25 angeordnet sind, durch eine Antriebseinrichtung angetrieben, so daß beide Rahmen 18 und 19 in senkrechter Richtung synchron bewegt werden. Gleichzeitig wird eine weitere Antriebswelle 6 unabhängig angetrieben, so daß die Scheiben 27 und 28, die auf der Antriebswelle 26 exzentrisch angeordnet sind, ebenfalls zur Drehung angetrieben werden. Die Scheiben 27 und 28 sind jedoch exzentrisch um 180° phasenversetzt auf der Welle 26 angeordnet, so daß sie die Schlitten 16 und 17 in entgegengesetzten Richtungen in den Rahmen 18 und 19 bewegen, wenn die Antriebswelle 26 zur Drehung angetrieben wird.

Die Kurvenscheiben 22 und 23 sowie die Scheiben 27" und 28 sind um den gleichen Betrag exzentrisch zu ihren Antriebswellen, so daß die den Schlitten 16 und 17 mitgeteilte resultierende Bewegung eine Kreisbewegung ist. Diese Kreisbewegung ist derart, daß sie eine Amplitude von der gleichen Größe wie der Abstand zwischen benachbarten Düsen oder Öffnungen der Abschreckrahmen hat.

In manchen Fällen ist es zweckmäßig, daß die phasenversetzte Bewegung, welche den Abschreckrahmen mitgeteilt wird, eine geringere Größe hat als die Bewegung, die den Abschreckrahmen in der Richtung parallel zur Erzeugenden der gekrümmten Glasscheibe mitgeteilt wird. Die Bewegungen der Abschreckrahmen in einer Richtung parallel zur Erzeugenden der gekrümmten Glasscheibe können natürlich ebenfalls außer Phase sein.

Die Erfindung ist besonders vorteilhaft in Verbindung mit Glas von einer Dicke von 4,8 mm oder weniger, das von Ungleichmäßigkeiten im Druck stärker beeinflußt wird. Ferner kann sie mit Glas von größerer Dicke, beispielsweise für Glas von einer Dicke von 6,4 mm, welches gegenwärtig allgemein für Kraftfahrzeug-Windschutzscheiben bzw. Heckscheiben und Rücklichtfenster verwendet wird. Bei der Anwendung der Erfindung ergibt sich, daß ein im wesentlichen gleichmäßiges Vorspannen der Glasscheibe, besonders an den gekrümmten Teilen, beispielsweise an einem rundgebogenen Endteil der Glasscheibe infolge des Umstandes erzielt wird, daß eine im wesentlichen gleichmäßige Wärmeaufnahme von den entgegengesetzten Flächen aufrechterhalten wird.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Vorspannen einer gekrümmten Glasscheibe durch Abschrecken einer oberhalb ihrer Entspannungstemperatur erhitzten Scheibe mittels Kühlmittelströmen, die durch Düsen, welche sich während der Abschreckung periodisch Abschnitten der gekrümmten Glasscheibe nähern und von ihr entfernen, auf diese aufgeblasen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Düsen bzw. Abschreckrahmen derart gesteuert wird, daß die den jeweiligen Abschnitten der einen Seite der Glasscheibe zugekehrten Düsen stets den gleichen Abstand wie die diesen zugeordneten der zweiten Seite der Glasscheibe zugekehrten Düsen halten, so daß die Drücke der Kühlmittelströme auf beide Glasscheibenseiten stets im Gleichgewicht stehen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Düsen in einer Richtung bewegt werden, die im wesentlichen parallel zur Sehne zur Bahn eines Punktes der Erzeugenden einer Fläche der Glasscheibe liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen bzw. Abschreckrahmen (10, 11), welche den jeweiligen Abschnitten auf der einen Seite der Glasscheibe gegenüberliegen, eine Bewegung in dieser Richtung ausführen, die zu der Bewegung, die den Düsen bzw. Abschreckrahmen (10,11) an der anderen Glasscheibe erteilt wird, eine Phasenverschiebung von 180° aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschreckrahmen auf beiden Seiten der gekrümmten Glasscheibe periodische Bewegungen ausführen, die entsprechende Komponenten in einer Richtung aufweisen, welche senkrecht zur Sehne der Bahn eines Punktes der Erzeugenden der gekrümmten Glasfläche liegt.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 zum Vorspannen einer gekrümmten Glasscheibe, mit gegenüberliegenden Düsen, um Kühlmittel auf die Oberflächen der zwischen diesen angeordneten erwärmten Glasscheiben zu richten, mit einer Halterung zum Halten der Glasscheibe zwischen den gegenüberliegenden Düsen, und mit einer Antriebseinrichtung, durch die den Düsen eine periodische Hin- und Herbewegung mitgeteilt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung den gegenüberliegenden Düsen bzw. Abschreckrahmen (10,11) Bewegungen erteilt, die einander gegenläufige Komponenten in einer Richtung aufweisen, die im wesentlichen parallel zur Sehne

der Bahn eines Punktes der Erzeugenden der gekrümmten Glasscheibe (1) liegt, daß die Antriebseinrichtung ferner den gegenüberliegenden Abschreckrahmen Bewegungen in einer zu dieser Sehne senkrechten Richtung erteilt und daß die Bewegung in Richtung parallel zur Sehne eine Amplitude besitzt, die gleich oder größer ist als

die Amplitude der Bewegung senkrecht zur genannten Sehne.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung den gegenüberliegenden Abschreckrahmen in den beiden Richtungen Bewegungen verschiedener Frequenzen erteilt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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