DE1285110B

DE1285110B - Verfahren und Vorrichtung zum Biegen einer Glasscheibe

Info

Publication number: DE1285110B
Application number: DEP35916A
Authority: DE
Inventors: Seymour Samuel Lansing
Original assignee: Pittsburgh Plate Glass Co
Current assignee: PPG Industries Inc
Priority date: 1964-02-03
Filing date: 1965-01-21
Publication date: 1968-12-12
Also published as: GB1029972A; US3333934A; FR1427112A; BE658252A; NL6500218A

Description

Jedes der vorstehenden Verfahren oder Kombiformungstemperatur erwärmt. Danach wird die Glas- 15 nationen derselben können bei der Durchführung scheibe aus dem Ofen genommen, und während sie vorliegender Erfindung angewendet werden,
noch heiß genug ist, 11m verformt zu werden, werden Bei einem Preß-Biege-Verfahren der vorstehend die Hauptflächen der unter Wärme weichgemachten beschriebenen Art ist die Temperatur, der das Glas Glasscheibe zwischen einem Paar sie verformender ausgesetzt wird, sehr kritisch. Falls die Glastempe-Elemente mit komplementären konvexen und kon- 20 ratur innerhalb des Ofens zu hoch wird, erfolgt eine kaven gegenüberliegenden Oberflächen unter Druck Verformung und Verzerrung der Glasscheibe, bevor geformt. Diese formgebenden Oberflächen sind ge- sie eine Stellung zwischen den Glasverformungswöhnlich mit Asbest oder Glasfasern abgedeckt, um elementen erreicht. Falls das Glas nicht auf eine eine unmittelbare Berührung zwischen der Oberfläche ausreichend hohe Temperatur gebracht wird, kann der Verformungselemente und der Glasoberfläche zu 25 es während der Verformung durch Abkühlung

verhindern, so daß unerwünschte Fehler in der Glasoberfläche vermieden werden. Dann wird die gebogene Scheibe gewünschtenfalls gekühlt, während sie noch eine Temperatur besitzt, die zum Tempern ausreicht oder darüberliegt.

Falls es praktisch wäre, die das Glas verformenden Elemente innerhalb des Ofens zu halten, würde die Glasscheibe verformt werden, während sie sich im Ofen befindet. Jedoch ist die erhöhte Ofentempe-

spnngen.

Glasscheiben mit einer nominalen Dicke von 6 mm oder mehr behalten ein verhältnismäßig großes Wärmereservoir im Glaskörper. Die Wärme wird vom Inneren des Wärmereservoirs zur Oberfläche der Scheibe geleitet, um die Oberflächentemperatur als Reaktion auf die Kühlung der Oberfläche, die bei dem Glas bei Entfernung aus dem Ofen eintritt, anzuwärmen. Diese Wärmeleitung setzt sich während

ratur ausreichend, um die Glastemperatur auf über ₃₅ des Verformungsverfahrens und in der Zwischenzeit

zwischen Glasverformung und Tempern fort, wenn das Glas plötzlich zwischen aufeinandergerichteten kalten Luftströmen geküMt wird, um die Glasscheiben einer Temperbehandlung zu unterwerfen.

Dieses Wärmereservoir innerhalb von Glasscheiben mit einer nominalen Dicke von 6 mm neigt dazu, die Oberfläche durch Leitung mit derselben Geschwindigkeit zu erwärmen, wie die Glasoberfläche durch Abstrahlung von Wärme während der kurzen Zeit

etwa 663° C anzuheben. Bei dieser erhöhten Temperatur wird aber der Glasfaserüberzug sehr schnell abgenutzt und erfordert ein häufiges Auswechseln. Es ist hierbei unmöglich, die Glasfaserüberzüge innerhalb des Ofens auszuwechseln, ohne daß die Ofenbeschickung unterbrochen wird.

Ferner haben die Lager und die .anderen beweglichen Teile der Verformungselemente bei den Ofentemperaturen eine nur kurze Lebensdauer und

machen ein häufiges Auswechseln erforderlieh. Bei 45 abkühlt, die zum Transport des Glases von dem einem brauchbaren Verfahren muß daher die Glas- Ausgang des Ofens zur Glasverformungsanlage notverformungsstufe außerhalb des Ofens liegen. wendig ist. Dünnere Glasscheiben haben jedoch ein

Andererseits ist es nicht praktisch, die Verfor- nicht ausreichend großes Wärmereservoir, um ausmungsstücke außerhalb des Ofens auf erhöhten Tem- reichend Wärme an die Oberfläche als Ausgleich für peraturen zu halten, da ihre große Masse und ihre ₅₀ den Wänneveflust der Oberfläche zu liefern,
hohe Wärmekapazität einen hohen Wärmeverbrauch Beim Biegen von Glasscheiben mit einer nomi

nellen Dicke -von -weniger als .6 mm -wird das Verhältnis v.on Zeit und Temperatur der Erwärmungsund Übergangsstufen kritischer. Bei Behandlung von solchen dünnen ^Glasscheiben ist es schwierig, das Glas vor einer Verdrehung zu bewahren, wenn die Temperatur innerhalb des Ofens zu stark erhöht wird. Andererseits ist es schwierig, wegen der verhältnismäßig schnellen Abkühlung bei der Entfer-

Ofens befinden, wobei während dieses Verfahrens 60 nung der Glasscheiben aus dem Ofen zu verhindern, und besonders während der Verformung das Glas daß die Scheiben entlang ihrer Ränder abgekühlt in einer im wesentlichen senkrechten Lage gehalten werden, da sie nicht auf einer ausreichend hohen wird. Temperatur für die eigentliche Biegung und Tempe-

Zur Halterung des Glases in einer senkrechten rung gehalten werden.

Stellung werden mehrere Verfahren angewendet. 65 Es wurde nun ein Verfahren zum Biegen einer Eine Art der Halterung besteht darin, daß man die Glasscheibe gefunden, bei dem die Scheibe in lotuntere Kante der Glasscheibe auf eine Reihe von rechter Stellung in einem Ofen auf Verformungsmit Abstand angeordneten Trägern aufbringt und die temperatur erwärmt und anschließend in derselben

erfordern. Die Grasfaserabdeckungen -würden in diesem Fall gleichfalls Jxäufig ausgewechselt werden müssen, da sie der hohen Temperatur der Glasverformungselemente stetig ausgesetzt wären.

Aus den vorstehenden Gründen werden bei den bislang bekannten Verfahren die Glasscheiben durch Druckkontakt mit verhältnismäßig kalten Verformungselementen verformt, die sich außerhalb des

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Stellung in einer.außerhalb des Ofens angeordneten len, während die aufsteigende Wärme dazu neigt,

Verformungsstelle zwischen sie verformenden EIe- den oberen Teil des Glases etwas aufzuwärmen, neigt

menten gepreßt wird, das dadurch gekennzeichnet der aufwärts fließende heiße Gasstrom entlang der

ist, daß die Scheibe in der Verformungsstelle. (15) Gasoberfläche dazu, die natürliche Kühlgeschwindig-

und/oder auf dem Weg vom Ofen (12) zur Verfor- 5 keit dadurch auszugleichen, daß er die größte Kon-

mungsstelle zwecks Ausgleichs oder Vermeidung zentration der Wärme dort liefert, wo die natürliche

einer ungleichmäßigen Abkühlung einem von einer Kühlgeschwindigkeit am größten ist, und eine ge-

unterhalb der Scheibe angeordneten Wärmequelle ringere Wärmekonzentration dort freigibt, wo we-

stammenden, an ihren Oberflächen entlangströmen- niger Wärme erforderlich ist.

den, aufwärts gerichteten heißen Gasstrom ausgesetzt io Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungs-

wird. gemäßen Verfahrens besteht aus einem Ofen, einer

Der die Glasscheibe beaufschlagende Gasstrom Verformungsstelle mit einem Paar Formgebungs-

besteht in einer besonderen Ausführungsform des elementen, die außerhalb des Ofens angeordnet sind

Verfahrens aus Flammengasen. und einander ergänzende verformende Oberflächen

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die 15 aufweisen, welche der für die Glasscheibe nach dem

nicht ausreichende Wärmespeicherung im Inneren Biegevorgang gewünschten Gestalt entsprechen, einer

von verhältnismäßig dünnen Glasscheiben zum Aus- Vorrichtung zum Halten der Glasscheibe in einer im

gleich für den Wärmeverlust, nachdem die Scheibe wesentlichen lotrechten Stellung entlang einer durch

einmal aus dem Ofen herausgenommen wurde, korn- den Ofen und durch die außerhalb des Ofens befind-

pensiert wird. ao liehe Verformungsstelle führenden Bewegungsbahn

Ein anderer Vorteil der Erfindung besteht in der während der Führung in dem Ofen und aus dem-Einstellung der Spannung, die innerhalb des unteren selben und in die Stellung zwischen den verformen-Teils der gepreßten Glasscheiben mit einer Dicke den Elementen und aus derselben heraus, ferner aus von im wesentlichen weniger als 6 mm entsteht. Bei Vorrichtungen, durch die die verformenden Elemente Glasscheiben, die innerhalb eines Ofens auf eine »5 unter Druck mit den gegenüberliegenden Oberflächen oberhalb des Verformungspunktes liegende Tempe- der Glasscheibe, wenn diese sich in Stellung dazwiratur erwärmt und aus dem Ofen zur weiteren Be- sehen befindet, in Berührung gebracht werden und handlung genommen werden, entwickeln sich Zug- zum Abziehen der verformenden Elemente aus der spannungen lokal in einem verhältnismäßig schnell Druckkontaktstellung, und ist gekennzeichnet durch gekühlten Teil, wenn ein dazu benachbarter Teil 30 einen zwischen dem Ofen und der Verformungsstelle weniger schnell abgekühlt wird, wodurch ein starker und/oder unter der Verformungsstelle unterhalb der Temperaturgradient zwischen den beiden benach- Bewegungsbahn der Glasscheibe befindlichen Gasbarten Teilen entsteht. brenner mit einer Vielzahl von dicht nebeneinander

Der unterste Teil der gepreßten Glasscheiben steht angeordneten Öffnungen, die in einer in der Bewe-

gewöhnlich unter Zugspannung, da die unteren Teile 35 gungsbahn der Scheibe liegenden lotrechten Ebene

dazu neigen, schneller abzukühlen als der Rest der angeordnet sind.

Scheibe, wenn die Scheibe von einem Heizofen zu Eine besondere Ausführungsform der erfindungseiner außerhalb befindlichen Verformungsstelle ge- gemäßen Vorrichtung ist durch ein Paar mit Abstand fördert werden. Die Zugfestigkeit von dünnen Glas- voneinander angeordnete lotrechte Wände gekennscheiben ist nicht ausreichend, um einem spontanen 40 zeichnet, welche sich auf den einander gegenüberspringen zu 'widerstehen, das sowohl durch die nicht liegenden Seiten der Glasscheibenbewegungsbahn (G) geregelte Spannung, die von der natürlichen Ge- zwischen dem Ofen (12) und der Verformungsstelle schwindigkeit, mit der schwache Glasscheiben wäh- (15) befinden.

rend des Transports vom Ofen zur Verformungs- Zur Zuführung von Gas unter Druck in das längstelle abkühlen, verursacht wird, als auch durch die 45 liehe, mit öffnungen versehene Gasbrennerrohr sind nicht geregelte Spannung entsteht, die durch Beruh- Vorrichtungen vorgesehen, so daß das Gas am Ausrung des heißen Glases mit den Verformungselemen- laß der in einer Achse liegenden Öffnungen verbrannt ten entwickelt wird. werden kann, um eine senkrechte Flammenwand zu

Bislang war es deshalb sehr schwer, Glasscheiben bilden, die die waagerecht verlaufende Bewegungs-

mit einer Dicke von 3 mm unter Druck zu biegen 50 bahn der Glasscheibe unterbricht. Die Flammenwand

und zu tempern. beginnt etwas unterhalb der unteren Kante des GIa-

Gemäß der Erfindung ist es demgegenüber nun ses und ist gegen die untere Kante gerichtet. Dadurch möglich, Glasscheiben von 3 mm und weniger zu wird gewährleistet, daß der untere Bereich der Glasbiegen und z. B. gebogene Schirmträger für Fernseh- scheibe mehr wiedererwärmt wird als der obere. Der röhren herzustellen. 55 Gasbrenner kann sich an der Glasverformungsstelle

Die erfindungsgemäße Verfahrensmaßnahme soll unterhalb und zwischen einem Paar Formgebungsvorzugsweise unmittelbar vor dem Druckkontakt, der elementen, wenn diese auseinandergezogen sind, bezwischen den Glasverformungselementen ausgeübt finden, oder der längliche Gasbrenner befindet sich wird, durchgeführt werden. zwischen dem Ofen und der Verformungsstelle und

In einer besonderen Ausführungsform wird die 60 erstreckt sich in Längsrichtung gleichachsig mit der

Scheibe nach dem Zurückziehen der verformenden Bewegungsbahn der Glasscheiben und unterhalb der-

Elemente mit einem heißen Gasstrom beaufschlagt. selben; auch eine Kombination dieser beiden Mög-

Die heißen Gase strömen hierbei aufwärts über lichkeiten kann von Vorteil sein,

die Hauptoberflächen des Glases, so daß die Wärme- Die Verformungselemente bewegen sich von den

wirkung der aufsteigenden Gasströme an der unteren 65 heißen Gasen weg, wenn sie zurückgezogen werden.

Kante des Glases am stärksten ist und sich in Auf- Auf diese Weise werden sie zwischen den aufein-

wärtsrichtung verringert. Da erwärmte Glasscheiben anderfolgenden Verformungsvorgängen etwas abge-

außerhalb des Ofens schneller im unteren Teil küh- kühlt. Diese Zwischenkühlung und die durch die

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Glasfaserüberzüge geschaffene Isolierung verhindern, bindungsstangen 22 verbunden ist. Die Glasgreiferdaß die Verformungselemente auf Temperaturen ge- zungen 24 hängen von den unteren Trägern 20 eines bracht werden, die unerwünscht hoch sind. jeden Schlittens 12 herab.

Außerdem trägt die zwischendurch stattfindende Jedes Zungenpaar 24 hat ein Paar Glasgreifer-

Freilegung der Glasfaserabdeckungen zur Kühlung 5 elemente 26, die gegeneinanderwirkende Kräfte auf zwischen den Verformungsvorgängen bei. Diese Ab- die Dicke einer Glasscheibe ausüben, um die Glaskühlung, die jeder Berührung mit dem durch Wärme scheibe von denselben in einer senkrechten Ebene weichgemachten Glas folgt, bewirkt eine längere herabhängen zu lassen. Vorzugsweise sind die Glas-Lebensdauer der Abdeckungen. greiferelemente 26 Scheiben oder scheibenartige Die zusätzliche Erwärmung, der die Glasscheibe io Teile, die frei um ihre sich vertikal erstreckenden außerhalb des Ofens vorteilhafterweise unmittelbar Achsen drehbar sind.

vor der Verformung unterliegt, beseitigt die Not- Gemäß Fig. 2 besteht die Glasverformungs-

wendigkeit der Überhitzung der Glasscheibe, wäh- vorrichtung 15 aus einem konvexen Formgebungsrend sie sich noch in dem Ofen befindet. Die zusatz- element 28 mit einer konvex verformenden Oberliche Erwärmung gleicht den Wärmeverlust aus, der 15 fläche, die mit einem Glastuch 30 abgedeckt ist. Ein eintritt, während das Glas von dem Ofen zur Verfor- sich bewegender Kolben 32 befindet sich hinter dem mungsstelle transportiert wird. Die Erfindung setzt konvexen Formgebungselement 28, um das letztere daher die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von entlang der durch die Länge der Kolbenstange beVerzerrungen der Glasscheiben, während sie noch im schriebenen Achse auf eine senkrechte Ebene zu beOfen sind, auf ein Minimum herab. ao wegen und von dort zurückzuführen, die in der Glas-Ferner bringt die Behandlung des Glases mit Ver- Verformungsvorrichtung 15 nacheinander von den brennungsgasen und den Verbrennungsprodukten das Glasscheiben G besetzt wird. Glas während der Verformung zum genauen Zeit- Auf der anderen Seite der durch die Glasscheiben punkt der Biegung auf Biegetemperatur. Auch die gebildeten senkrechten Ebene besteht die Glaszusätzliche Behandlung der gebogenen Scheibe mit 35 Verformungsvorrichtung 15 aus einem konkaven den erhitzten Gasen während der Zeit, wo die Ver- Formgebungselement 34. Dieses letztere hat eine formungselemente zurückgezogen werden, nachdem konkave Oberfläche, die mit einem Glastuch 36 abdas Glas verformt wurde, führt zu einer zusätzlichen gedeckt ist. Die konkav verformende Oberfläche des Erwärmung des Glases, die verhindert, daß Brüche Formgebungselements 34 entspricht der konvex verauftreten, wenn das Glas anschließend gekühlt wird. 30 formenden Oberfläche des konvex ausgebildeten Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen Formgebungselements 28 und stellt im wesentlichen nachfolgend eingehender erläutert. eine Ergänzung desselben dar. Ein kleiner Spalt zwi-Fig. 1 ist ein Längsschnitt eines Teils einer konti- sehen den verformenden Oberflächen ermöglicht das nuierlichen Anlage zum Biegen und Tempern von Einschieben einer Glasscheibe von endlicher Stärke. Glasscheiben, der eine Seite eines Ofens und eine 35 Ein sich bewegender Kolben 38 befindet sich hinter Verformungsstelle zeigt; dem konkaven Formgebungselement 34, um dieses Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Verformungs- entlang der durch die Länge der Kolbenstange38 Vorrichtung der F i g. 1, wobei die Verformungsteile gebildeten Achse zu bewegen.

teilweise perspektivisch gezeigt werden; Jedes der Elemente 28 und 34 ist bei 40 so mit

F i g. 3 ist ein teilweiser Längsschnitt einer ande- 40 einer Nut versehen, daß es die Glasgreif elemente 26

ren Ausführungsform einer kontinuierlichen Anlage der Zungen 24 aufnehmen kann, wenn die Form-

zum Biegen und Tempern von Glasscheiben; gebungselemente gegen die gegenüberliegenden Sei-

Fig. 4 ist eine Seitenansicht entlang den Linien ten einer auf Verformungstemperatur befindlichen

IV-IV der F i g. 3, die zeigt, wie das längliche Gas- Glasscheibe gepreßt werden.

rohr zwischen senkrechten Wänden eingeschlossen 45 Die Formgebungselemente 28 und 34 bestehen aus

ist, die auf den gegenüberliegenden Seiten der Bahn einem wärmebeständigen Material, z. B. Gußeisen,

angeordnet sind, die eine senkrecht gehaltene Glas- wobei die mit dem Glas in Berührung kommenden

scheibe durchläuft; Oberflächen so ausgebildet sind, daß sie eine sich er-

Fig. 5 ist ein einfacher Stromkreis einer elek- gänzende konvexe und konkave Form haben. Die

irischen Steuerung für ein Magnetspulenventil, das 50 Verformungsstücke sind mit einer Glasfaser- oder den Betrieb eines wesentlichen Elements der Erfin- Asbestabdeckung oder einer ähnlichen Abdeckung

dung regelt. auf den formenden Oberflächen versehen. Die Ab-

In den Zeichnungen bezeichnet 10 die Antriebs- deckungen 30 und 36 für die Formgebungselemente

walzen einer Transportanlage zur Bewegung der 28 und 34 bestehen vorzugsweise aus Garngeweben Schlitten 11 durch einen Ofen 12 mit den an seinen 55 und haben eine unter Druck ausreichende Elastizität.

Wänden angebrachten elektrischen Heizelementen 13 Die Kolben 32 und 38 sind beweglich in den KoI-

und einer Auslaßtür 14 und dann durch eine Glas- benzylinder 42 bzw. 44 gelagert, inn die Glasverfor-

temperanlage 16 (Fig. 3). Die Förderanlage führt mungsstücke30 und 36 so zu bewegen, daß sie indurch eine (hier nicht gezeigte) Vorrichtung zur Ab- einander eingreifen und wieder auseinandergeführt nähme. Ein Rückführungsband (hier nicht gezeigt) ist 60 werden. Die Kolbenzylinder 42 und 44 sind starr an gleichfalls vorgesehen, um die freien Schlitten zu eine Halterung für die Glasverformungsvorrichtung einer (hier nicht gezeigten) Aufgabevorrichtung nach 15 angebracht.

in der Technik bekannten Methoden zu führen. Die Tempervorrichtung ist eine typische bekannte

Jeder Schlitten 12 besteht aus einer Gußeisenlegie- Vorrichtung.

rung und umfaßt einen oberen Träger 18, der auf 65 Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erden Transportwalzen 10 gleitet, und einen unteren streckt sich ein länglicher Gasbrenner 50 in Form Träger 20, der mit dem oberen Träger 18 durch ein eines länglichen Rohres unterhalb entlang der Bewe-Paar bogenförmige, senkrecht sich erstreckende Ver- gungsbahn der Glasscheiben G. Bei der Ausführungs-

form der F i g. 1 und 2 erstreckt sich der längliche Durchmesser von 53,34 cm. Die tatsächliche Dicke

Brenner 50 in Längsrichtung entlang den vorderen betrug im Durchschnitt etwa 3,05 mm.

und hinteren Gliedern der Formgebungselemente 28 Glasscheiben wurden in Greiferzungen gegeben

und 34. Eine Reihe von Öffnungen 52, die in Längs- und mit konstanter Geschwindigkeit etwa 3 Minuten

richtung mit Abstand voneinander und entlang der 5 durch einen Ofen geführt, während die Zungen ihren

Achse über die Länge des Rohrs angeordnet ist, ist oberen Rand umgriffen. Während dieses Transports

aufwärts in Richtung auf die untere Randfläche der durch den Ofen 13 wurden die Glasscheiben auf eine

Glasscheibe gerichtet. Naturgas wird von einer Oberflächentemperatur von etwa 663° C erhitzt.

Quelle (hier nicht gezeigt) durch biegsame Zufüh- Nachdem das unmittelbar vorhergehende Glas ver-

rungsschläuche 54 zugeführt, die bei einem Magnet- io formt worden war und die beiden Verformungsele-

spulenventil 56 geregelt werden und mit den Ellen- mente sich voneinander getrennt hatten, öffnete sich

bogenstücken 58 und der T-Verbindung 60 mit dem die Ofenauslaßtür 14, und eine Glasscheibe wurde

länglichen Brenner 50 verbunden sind. Eine Starter- schnell zu der Glasverformungsvorrichtung geführt,

leitung 62 umgeht das Magnetspulenventil 56. Etwa 4 Sekunden verstrichen beim Transport der

Ein Endschalter LS-I befindet sich an der Trans- 15 Scheibe vom Ofenauslaß in die eigentliche Stellung portvorrichtung und wird durch einen Schlitten 12 der Glasverformungsvorrichtung zwischen den Glasbetätigt, wenn eine Glasscheibe in der Glasverfor- Verformungselementen.

mungsvorrichtung 15 gehalten wird, so daß durch Die Kolben 32 und 38 wurden so betätigt, daß der

das Magnetspulenventil die Hauptgaszuführungslei- Kolben 38 das konkave Verformungsstück 34 mit der

tung zu dem länglichen Brenner 50 nur geöffnet wird, 20 Glasscheibe so in Berührung brachte, daß diese in

wenn eine Glasscheibe sich in Verformungsstellung einer senkrechten Ebene gleichachsig mit der Reihe

befindet. Ein anderer Endschalter LS-2 befindet sich der Öffnungen 52 des länglichen Glasbrenners ge-

an dem Kolbenzylinder 42 und wird durch eine halten wurde. Dadurch wurde sichergestellt, daß die

Schaltvorrichtung 63, die starr an der Rückseite des gesamte Glasscheibe von Flammen umgeben war, die

Glasverformungselements 28 befestigt ist, betätigt, um 25 durch Verbrennen des die Öffnungen 52 verlassen-

das Magnetspulenventil 56 zu schließen, wenn es da- den Gases gebildet wurden, nachdem das Magnet-

mit in Berührung gebracht wird. spulenventil 56 betätigt worden war.

Die Hauptgasleitung ist geschlossen, wenn die Einen kurzen Moment, nachdem das Glas durch Verformungselemente mit der Glasscheibe vollstän- Berührung mit dem konkav formenden Element 34 dig in Berührung stehen. Zu diesem Zeitpunkt lie- 30 in senkrechte Stellung gebracht worden war, wurde fert nur die Starterleitung Gas in den länglichen es durch Druckkontakt verformt, wobei das konvex Brenner 50, so daß nur ein geringer Gasverbrauch verformende Stück 28 gegen das Glas gepreßt und es zwischen den Verformungsvorgängen entsteht. Fer- entsprechend der komplementär verformenden Oberner stehen die Glasfaserabdeckungen nicht mit der fläche des konkaven Verformungsstücks 34 verformt Flamme in Berührung, so daß sie weniger häufig er- 35 wurde. Etwa 4 Sekunden waren für die Glasverforsetzt werden müssen als bei kontinuierlicher Ein- mungselemente notwendig, um sich zu schließen und wirkung der erhöhten Temperatur. ihre Form auf die gegenüberliegenden Oberflächen

Der längliche Brenner hat vorzugsweise einen des in der Wärme weichgemachten Glases vom Zeit-Durchmesser von 18 mm. Die Öffnungen 52 für den punkt der anfänglichen Berührung an einzudrücken. Brenner sind vorzugsweise in einem Abstand von 40 Die das Glas verformenden Elemente wurden etwa 15 mm von Mittelpunkt zu Mittelpunkt angeordnet 6,5 Sekunden mit einem Druck von etwa 0,07 kg/cm² und werden unter Verwendung eines Bohrers mit gegen die gegenüberliegenden Oberflächen der Glaseinem Durchmesser von 3,6 mm ausgebildet. scheibe gedrückt und dann zurückgezogen, so daß

Ein typischer elektrischer Stromkreis zur Steue- die verformte Glasscheibe herausgenommen und zu

rung des Gasstroms, der von der Hauptgasleitung aus 45 einer Kühlstufe geführt werden kann und zwischen

zugeführt wird, besteht aus dem Endschalter LS-I, den Glasverformungsstücken wieder ein Zwischen-

der in Reihe mit dem Endschalter LS-2 geschaltet ist, raum ensteht, um eine unmittelbar darauffolgende

und dem Magnetspulenventil 56. Der Endschalter Glasscheibe für den nächsten Glasverformungsvor-

LS-I hält das Magnetspulenventil 56 normalerweise gang aufzunehmen.

geschlossen. Der Endschalter LS-2 beeinflußt das 50 Um eine angemessene Erwärmung der verhältnis-Magnetspulenventil 56 nur dann, wenn er durch Be- mäßig dünnen Glasscheibe sicherzustellen, wurde Narührung mit der Auslösungsvorrichtung 62 betätigt turgas mit einem Druck von 3,25 g/cm² in den längwird, um das Magnetspulenventil 56 zum Schließen liehen Gasbrenner 50 eingeführt. Das Naturgas wurde der Hauptgasleitung zu veranlassen. Der Stromkreis mit Luft in der Glasverformungsvorrichtung gemischt hält daher die Hauptgasleitung nur offen, wenn der 55 und beim Entweichen aus den öffnungen 52 ver-Schalter LS-I betätigt und der Schalter LS-2 nicht brannt. Die Flammen erstrecken sich aufwärts, um betätigt wird. Dies findet nur statt, wenn sich eine eine ausreichende senkrechte Distanz, so daß die Glasscheibe in Verformungsstellung befindet und be- Glasscheibe G völlig eingeschlossen wird, wenn das vor die Verformungselemente mit dem Glas unter Magnetspulenventil 56 geöffnet wird.
Druck in Berührung treten. 60 Hydraulische Einstellvorrichtungen können in die

Um eine vollständige Beschreibung zu geben, wird die Glasverformungsvorrichtung bewegenden Vor-

in nachfolgendem Beispiel ein typisches großtechni- richtungen, wie z. B. die Kolben 32 und 38, eingear-

sches Verfahren beschrieben. beitet werden, um sicherzustellen, daß die Glasver-

Die folgenden Einzelheiten eines typischen Ver- formungsstücke sich schnell aufeinander zu bewegen fahrens führten zu sphärisch gebogenen Scheiben mit 55 und dann hydraulisch bis zum Ende ihrer nach eineinem Krümmungsradius von 71,12 cm, die zu Fern- wärts gerichteten Bewegung gesteuert werden, um sehröhren verarbeitet werden sollen. Die Schirmträ- das Brechen der Glasscheiben, das sonst eintreten ger hatten eine nominale Dicke von 3 mm und einen könnte, auf ein Minimum herabzusetzen.

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ίο

Die Zuführung von Verbrennungsgasen bei der Verformung zur Herstellung von sphärisch geformten Schirmträgern für Fernsehröhren führte zu einer wesentlichen Herabsetzung der Bruchmenge bei der Herstellung dieses Teils. Die Gasbrenner machen es möglich, diese dünnen Glasscheiben (mit einer Dicke von weniger als einer Nominalstärke von 6 mm) zu biegen.

Um die Vorteile der Erfindung zu bestimmen, wurden sechs Glasscheiben mit einem Durchmesser von Ein Studium der Tabelle zeigt eine gefährliche Zugspannung in der Oberfläche parallel zur konkaven Oberfläche in der Nähe der Ränder der konkaven Oberfläche der Glasscheiben, die ohne Gasflamme gepreßt worden waren. Dieser unter Zugspannung stehende Bereich war, wie man annahm, die Quelle von spontanen Sprüngen in der Platte, die über Nacht Fehler zeigte.
Alle fünf verbleibenden Scheiben wurden mit

53 cm sphärisch gebogen, um Schirmträger für Fern- io Carborundtuch mit der Kornnummer 80 unter Ansehbildröhren mit einer Biegung von 53 cm herzustel- Wendung einer kreisförmigen Bewegung auf die konlen. Drei dieser Scheiben wurden verformt, während
das Glas den Flammen ausgesetzt war, die aus einem

waagerecht angebrachten länglichen Gasbrenner nach dem im vorstehenden beschriebenen Verfahren ausströmten. Die anderen drei Scheiben wurden nach dem gleichen Verfahren, jedoch mit der Abweichung verformt, daß der Gasbrenner während ihrer Verformung abgestellt wurde.

vexe Oberfläche der Scheiben behandelt. Es wurde festgestellt, daß keine der fünf Scheiben innerhalb von 24 Stunden nach dieser Abriebbehandlung Fehler zeigte.

Die Scheiben wurden in gleicher Weise auf der konkaven Oberfläche behandelt. Die verbleibenden Scheiben, die ohne Verwendung einer Gasflamme verformt worden waren, zeigten unmittelbar Fehler,

Jede der Scheiben wurde an drei Stellen entlang ao als die konkave Oberfläche abgerieben wurde. Die

der Peripherie auf ihre Dicke gemessen, nachdem sie gebogen worden waren. Die drei Stellen waren 90°, 180° und 270° von der Stelle entfernt; wo die Greiferzangen saßen. Die durchschnittliche Dicke betrug für Scheiben, die unter Verwendung einer Gasflamme ver- as formt worden waren, 3,23 mm, und für Scheiben, die ohne Behandlung der Flammen während des Verformens erhalten worden waren, 3,25 mm. Die Dicke variiert von 3,18 bis 3,33 mm für die erste Gruppe und von 3,15 bis 3,30 mm für die zweite Gruppe.

Die gebogenen Scheiben wurden über Nacht gelagert. Eine der gebogenen Scheiben, die nicht durch die Gasflamme zusätzlich erwärmt worden war, zeigte beim Lagern Fehler. Die fünf verbleibenden Scheiben wurden Spannungsmessungen unterworfen.

Die Spannungen und Kompressionen am Rand innerhalb der Peripherie wurden qualitativ durch Betrachten der Scheiben zwischen gekreuzten Polaroiden in der Nachbarschaft einer jeden Stelle bestimmt, drei Scheiben, die unter Verwendung einer Gasflamme verformt worden waren, waren noch nach 24 Stunden Behandlung der konkaven Oberfläche intakt.

Aus diesen Tests geht hervor, daß Glasscheiben, die ohne Verwendung einer Gasflamme in ihre Form gebracht werden, eine ungleiche Spannung zwischen der konvexen und der konkaven Oberfläche entwikkeln. Die ungleiche Spannung verursacht eine eindeutige Schwäche in dem verformten Glas. Die Verwendung von Gasflammen in der beschriebenen Art führt zu einer wesentlichen Verbesserung des Spannungsausgleichs innerhalb der Scheibe. Bei industriellen Verfahren wurde nach Einführung der Gasflamme eine wesentliche Verbesserung der Ausbeute festgestellt.

Die andere Ausführungsform, die in den F i g. 3 und 4 erläutert wird, zeigt, wie die bereits bestehende Vorrichtung zur Verformung von Glas mit einer No-

wo die Dicke gemessen wurde. Die Randspannungen, 40 minaldicke von 6 mm zur Verformung von verhält-

die normal zur Oberfläche in der Nähe dieser Stellen nismäßig dünnen Glasscheiben gemäß der Erfindung

auftreten, wurden dann quantitativ unter Verwen- umgewandelt werden kann. Bei dieser Ausführung

dung eines Quarzkeils gemessen. erstreckt sich der mit Öffnungen versehene Teil des

Die nachfolgende Tabelle zeigt die Durchschnitts- Rohrs SO zwischen der Ofentür 14 und der Verfor-

werte der maximalen Zugspannungen, die normaler- 45 mungsvorrichtung 15. Um das Bedienungspersonal

weise in den Oberflächen entlang den sich einwärts zu schützen, ist ein Paar senkrechter Wände 64 aus

von den Stellen der Stärkemessung erstreckenden ra- einem wärmeisolierenden Material, wie z. B. Asbest,

dialen Linien vorliegen, und die durchschnittlichen im wesentlichen in gleicher Länge mit dem Rohr 50

Spannungsmessungen bei den Hauptflächen parallel durch ein Verbindungsstück verbunden. Das letztere

zu den Flächen etwa 36 mm radial einwärts von den 50 befindet sich auf Halterung 68.

Punkten, wo die Dicke gemessen wurde. Der Bruch in der Platte, die spontan zerbrach, ging von einer Stelle aus, die etwa 12 mm einwärts vom Rand auf der konkaven Oberfläche der gebogenen Scheibe lag, wo auch bei den anderen beiden Scheiben eine maximale Spannung festgestellt wurde.

Zusammenfassung der elastischen

und verformenden Spannung von Scheiben, die mit und ohne Gasflamme gebogen werden

Art der Biegung	Durchschnittlich maximale, normal zur Oberfläche auftretende Zugspannung (kg/cm²)	Spannung am Rand der Oberfläche (kg/cm²) parallel zur Oberfläche konkav \| konvex	114,96 108,98
Mit Flamme Ohne Flamme	94,22 161,71	11,95 147,65

Die Erwärmung der Glasscheibe von Heizstellen aus, die so angeordnet sind, das die verbrennenden Gase aufwärts gegen den unteren Rand und entlang der Hauptfläche des Glases geführt werden, während das letztere den Zwischenraum zwischen dem Ofenauslaß und der Verformungsvorrichtung überwindet, hat dazu gedient, die Ausbeute bei der Massenproduktion von Fernsehschirmträgern mit einer Dicke von 3 mm, die sphärisch gebogen werden sollen, zu verbessern. Außerdem bietet die zweite in den F i g. 3 und 4 gezeigte Ausführungsform den weiteren Vorteil der Herabsetzung des häufigen Auswechselns der Glasscheibenabdeckungen der verformenden Vorrichtungen.

Die erklärenden Ausführungsformen der Erfindung wurden zur Erläuterung beschrieben. Viele gleichwertige Verfahren gehen aus der Beschreibung hervor.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Biegen einer Glasscheibe, bei dem die Scheibe in lotrechter Stellung in einem Ofen auf Verformungstemperatur erwärmt und anschließend in derselben Stellung in einer außerhalb des Ofens angeordneten Verformungsstelle zwischen sie verformenden Elementen gepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe in der Verformungsstelle (15) und/oder auf dem Weg vom Ofen (12) zur Verformungsstelle zwecks Ausgleichs oder Vermeidung einer ungleichmäßigen Abkühlung einem von einer unterhalb der Scheibe angeordneten Wärmequelle stammenden, an ihren Oberflächen entlangströmenden aufwärts gerichteten heißen Gasstrom ausgesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe nach dem Zurückziehen der verformenden Elemente (28, 34) mit einem heißen Gasstrom beaufschlagt wird. so

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Glasscheibe beaufschlagende heiße Gasstrom aus Flammengasen besteht.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfah- as rens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bestehend aus einem Ofen, einer Verformungsstelle mit einem Paar Formgebungselementen, die außerhalb des Ofens angeordnet sind und einander ergänzende verformende Oberflächen aufweisen, welche der für die Glasscheibe nach dem Biegevorgang gewünschten Gestalt entsprechen, einer Vorrichtung zum Halten der Glasscheibe in einer im wesentlichen lotrechten Stellung entlang einer durch den Ofen und durch die außerhalb des Ofens befindliche Verformungsstelle führenden Bewegungsbahn während der Führung in dem Ofen und aus demselben und in die Stellung zwischen den verformenden Elementen und aus derselben heraus, ferner aus Vorrichtungen, durch die die verformenden Elemente unter Druck mit den gegenüberliegenden Oberflächen der Glasscheibe, wenn diese sich in Stellung dazwischen befindet, in Berührung gebracht werden, und zum Abziehen der verformenden Elemente aus der Druckkontaktstellung, gekennzeichnet durch einen zwischen dem Ofen (12) und der Verformungsstelle (15) und/oder unter der Verformungsstelle unterhalb der Bewegungsbahn der Glasscheibe (G) befindlichen Gasbrenner (50) mit einer Vielzahl von dicht nebeneinander angeordneten Öffnungen (52), die in einer in der Bewegungsbahn der Scheibe liegenden lotrechten Ebene angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein Paar mit Abstand voneinander angeordneter lotrechter Wände (64) auf den einander gegenüberliegenden Seiten der Bewegungsbahn der Glasscheibe (G) zwischen dem Ofen (12) und der Verformungsstelle (15).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen