DE1471865A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Biegen und Kuehlen von Glasscheiben - Google Patents

Description

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Berlin, den $« Februar 1963 Pf/Dt

Libbey-Owens-Ford Glass Company in 811, Madison Avenue, Toledo, Oh.ο (USA)

"Verfahren und Vorrichtung au» ^iegen and Kühlen von

Glasscheiben"

Für diese Anmeldung wird die Priorität der USA-Anmeldung Serial No. 171» 862 vom 6* februar 1962 in Anspruch genommen·

Die Erfindung betrifft gans allgemein die Herstellung gebogener Glasscheiben oder Glasplatten und insbesondere ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung sum Biegen und Kuhlen von Glasscheiben·

C₀ Xs ist bekannt, daß Glas die Eigenschaft be

er» co eitst, beim Erwärmen und beim anschliessendon Abkühlen

¹^ physikalische Veränderungen su erfahren, wodurch innere

^ Spannungen in dem so behandelten Glaskörper aultreten. Bis cn speziell auftretenden Spannungen eind abhängig von der Geschwindigkeit, mit der der Körper von einer höheren Tem-

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pefcatur abkühlt. Durch Steuerung der Ibkühlungsgeschwindigkeit können die in den Glaskörper auftretenden Spannungen kontrolliert «erden, lies weiteren ist es durch die Einführung verschiedener Phasen de« Erwärmens und Abkiihlens in verschiedenen Bereichen dee Glaskörpers möglich, ortliche Bereiche, in dem Glaskörper unter Zugspannung und unter Druckspannung zu setzen· Natürlich ergibg sich in dem Glaskörper als ganzem bei normaler Temperatur ein Gleichgewichtszustand, bei dem die Zugspannungsbereiche und die Druckspannungsbereiche im Gleichgewicht stehen.

Eine andere bekannte Eigenschaft des Glases ist es, daß es unempfindlicher und gegen Splittern und Brechen widerstandsfähiger ist, wenn die Spannungen im Glas Druckspannungen sind» So hat es sich gezeigt, daß Glasscheiben oder diejenigen Teile davon, die unter Druck spannung stehen, den gewöhnlichen Stößen, wie sie während der normalen Behandlung auftreten, sehr viel leichter widerstehen als Glasscheiben oder Teile davon, die unter Zugspannung stehen.

Diese Eigenschaften des Glases können benutzt werden» um die Produktion von Glasscheiben für verschiedene Anwendungszwecke zu verbessern. Beispielsweise ist es oftmals erwünscht, sicherzustellen, daß bestimmte Bereiche der Glasscheibe zäh und unempfindlich sind und einen ausgeprägten Widerstand gegen Beschädigung zeigen; mit anderen Worten, daß diese Bereiche der Scheibe unter co Druckspannung stehen. Das wäre der Pail, wenn die Schei- ° ben für die Verglasung von Fahrzeugen o. dgl. benutzt ^ werden sollen· Da hierbei am meisten die Ränder der

Scheiben den Stößen wahrend der Behandlung, der Lagerung,

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des Transporteβ und nicht zuletzt während des Einbaus in die Fahrzeugöffnung ausgesetzt sind, ist es -i> erwünscht, daß diese Ränder unter Druckspannung stehen· —^ Bei der Herstellung von Glasscheiben mit ^ einem vorbestimmten Huster von örtlichen Spannungen geht man im allgemeinen so vor, daß die Scheiben auf eine erhöhte Temperatur erwärmt werden, gewöhnlich KÜhltemperatur genannt, und daß dann die Abkühlungsgeschwindigkeit des Glases über einen Bereich abnehmender Tenperaturen, der als Kühlbereich bekannt ist, geregelt wird. Diejenigen Teile der Scheibe, die schnell abkühlen, führen zuDruckspannungen im Glas, und umgekehrt diejenigen Teir Ie, die langsamer abkühlen, führen zu Zugspannungen· So ist es klar, daß das Muster der örtlichen Spannungen durch künstliche Erzeugung eines Unterschiedes zwischen den Abkühlungsgeschwindigkeiten der verschiedenen Scheibenbereiche erzeugt werden kann»

In den vergangenen Jahren ist man beim Entwurf von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, mehr und mehr dazu übergegangen, gekrümmte Fensterscheiben zu verwenden, die übergangslos in die Gesamtform des Fahrzeuges passen. Die· hat dazu geführt, daß flache Glasscheiben in sehr komplizierte Formen, wie sie durch die Gestalt es Fahrzeuges bestimmt sind, geschnitten und gebogen werden müssen.

^₀ Die üblicherweise für das Biegen der Glasschei-

co ben für solche Zwecke verwendete Vorrichtung umfaßt eine IV) Ring- oder Skelett-Biegeform mit formgegebenen Flächen,

'^ die nur an den Randbereichen der Scheiben angreifen, um ^ ein Verschrammen der Blickfläche der fertigen Fensterscheibe zu verhindern, und die in Seitenansicht mit der

ν U-

Krümmung der gebogenen Scheibe übereinstimmen. Gemäß _j.

der bekannten Biegepraxie wird eine flache Glasschei- »o be auf der Form oberhalb der formgebenden Fläche abge- oo

stützt und in einem Ofen auf eine dem Erweichungspunkt cn des Glases entsprechende Temperatur erhitzt, worauf die Scheibe durch Schwerkraft in Übereinstimmung mit den formgebenden Flächen durchsackt. Gewähnlich wird die Scheibe, während iie auf der Form ruht, in einer kontrollierten Weise auf einen Punkt unterhalb des Kühlbereiches des Glases gekühlt«

Während des Biegeverfahrene absorbiert die Biegeform Warme vom Ofen und diese Restwärme wirkt der normalen Tendenz des Glases« gleichmäßig abzukühlen« entgegen. Bei einer Umfangeform der beschriebenen Art ist es der Randbereich der Scheibe in der unmittelbaren Nähe der formgebenden Flächen* der während längerer Zeit auf einer höheren Temperatur gehalten wird und deshalb normalerweise Zugspannungen aufweist.

Bisher hat man zur Überwindung der schädlichen Sffekte der Umfangsbiegeform mit Bezug auf das Spannungsbild in einer fertigen darauf gebogenen Scheibe dadurch zu überwinden gesucht, daß Glasscheibenrohlinge auf einer speziell zur Urzeugung vorbestimmter Zugspannung*- und Druckspannungsbereiche konstruierten Form gebogen und gekühlt wurden, wodurch der Umfang der ziirecht ge schnitt enen fertigen Scheibe unter Druckspannung gesetzt werden ^ kann. Im allgemeinen umfaß?die Biegeform, die für dieses

co Verfahren konstruiert ist, ein Wärme haltendes Element, ° das als Wärmespeicher in der gleichen Weise wirkt, wie die

^ formgebende Fläche. Wenn diese Elemente so angeordnet werden, daß sie in ausgewählten Bereichen, die einen Abstand

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von den unter Zugspannung stehenden Randbereichen ha- ""* ben, die Abkühlung verzögern und dadurch in diesen Be- ^f reichen Zugspannungen erzeugen, ergibt sich ein da- q,

cn swlschenllegendes Bereich mit Druckspannungen. Dann kann man beim Zurechtschneiden der gebogenen und gekühlten Scheiben in die gewünschte Fertiggröße und Fora den Schnitt durch diesen Druckspannungsbereich legen, so daß die Randbereiche der fertigen Scheibe unter Druckspannung stehen. Natürlich ist der Widerstand gegen eine mechanische Beschädigung umso grosser je grosser die Druckspannungen in den Randbereichen der fertigen Scheibe sind. Des weiteren ist die Größe der Druckspannung abhängig von der Größe der Zugspannung, die in der Scheibe erzeugt wurde, da sich in der Gesamtscheibe Druck- und Zugspannungen das Gleichgewicht halten·

Ss ist daher ein Hauptziel der vorliegenden-Erfindung, ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zum Biegen und Kühlen von Glasscheiben anzugeben.

Des weiteren zielt die Erfindung auf ein Verfahren zum Biegen und Kühlen von Glasscheiben und zur Erzeugung eines ausgewählten Spannungsmusters in bestimmten Bereichen der Glasscheibe·

Sodann ist es ein Ziel der Erfindung, dies durch Erzeugung einer, ausgeprägten Differenzierung in der AbkühlungsgeschwindigKeit ausgewählter Bereiche der

^ Scheibe zu bvwirken·

co Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich

(^ aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang alt ° der Zeichnung. Es zeigen:

Ü2 Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Biegevorrich

tung mit den neuen Merkmalen der vor-

liegenden Erfindung. - 6 -

Fig 2 eine Schnittdarstellung längs der Linie 2-2 der Fig. 1,

Fig 3 in einem Querschnitt durch einen Biegeofen die verbesserte Biegevorrichtung«

Fig 4- in einer vergrösserten Darstellung die Stromleitrolle und

Fig 5

und 6 in ähnlichen bruchstückhaften Schnittdarstellungen zwei Abwandlungen einer Spannungsschiene mit einer zugeordneten Heizeinheit«

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Biegen und Kühlen der Glasscheiben« bei dem eine flache zu biegende Glasscheibe auf einer Umfangebiegeform mit einer formgebenden Fläche abgestützt und währenddessen auf eine so hohe Temperatur erhitzt *ird, daß die Scheibe erweicht und in Kontakt mit der formgebenden Fläche durchsackt, worauf die Scheibe einer Kahlatmosphäre ausgesetzt wird, um ihre Temperatur in einer geregelten Weise zu vermindern, vorgesehen.

Des weiteren ist gemäß der Erfindung eine Torrichtung zum Biegen und Kühlen von Glasscheiben mit einer Umfangsbiegeform, die eine im wesentlichen kontinuierliche formgebende Fläche besitzt, die im Umfang und in

der Seitenjtnsicht der zu biegenden Glasscheibe entspricht, co ο angeordnet.

^ In der Zeichnung ist eine Biegevorrichtung

^ mit den Merkmalen der Erfindung veranschaulicht, die

w eine Umfange- oder Skelett-Biegeform 11 zum Biegen von

-* Glasscheibenrohlingen, aufgehängt in einem Gestell 12, aufweist« Die Umfangs-Biegeform besteht aus relativ.

schmalen formgebenden Schienen 13, die ein· geschlosse-

BAD ORtG^lN^A

■'nV Figur ergeben und in Draufsicht mit dem Umfange- _&. rand der zu biegenden Glasscheiben übereinstimmen* ^J Die formgebenden Flächen 14 sollen die Randbereiche °°

der Scheibe ergreifen und stimmen in Seitenansicht mit⁰¹ der gewunechten Krümmung der Scheibe nach dem Biegen überein} sie sind an den nach oben gerichteten Kanten der formgebenden Schienen 13 ausgebildet. Um das gewünschte Spannungemuster in der fertigen Scheibe su erzeugen, ist ein wärmehaltendeβ Element oder eine spannungserseugende Schiene 15« deren Umfang des Umfang der surecht geschnittenen Scheibe entspricht, aber etwas kleiner als dieser ist, innerhalb der von den fosmgebenden Schienen 13 gebildeten Umgrenzung und unterhalb ihrer formgebe ad en Flächen angeordnet. Wie schon beschrieben Wttrde, dienen die formgebenden Schienen 13 und die spannungserzeugende Schiene 15 beide dazu, die Abkühlung der darüber befindlichen Glaeacheibenberelohe zu verzögern und dadurch Zugspannungen in diesen Bereichen und Druckspannungen in des Bereich zwischen formgebenden Schienen und spannungaerzeugender Schiene zu erzeugen«

Hun wird gemäß der ab liehen Biegepaecis, wie sie oben angedeutet wurde, eine flache Glasscheibe auf der Form 11 oberhalb des Hauptabschnittes der formgebenden Flächen 14 abgestützt und danach durch einen Tunnelofen 16, wie er in Fig. 3 gezeigt ist, geführt. Bin solcher

Ofen 16 besitzt isolierende Wände 17« die eine Kammer bilco -

^ den, welche durch geeignete durch die Wände greifende to Brenner 18 beheizt wird. Die Biegevorrichtung 10 wird

^- durch den Ofen auf einem Walzenförderer 19 bewegt, der

CD ■

mehrere parallele Walzen 20 umfaßt, die sich quer durch ~* die beheizte Kammer erstrecken, an den beiden Wänden 17

des Ofen» gelagert sind und sich um «ine horizontale js

^j Achse drehen können. Wenn die flache Glasscheibe, die —ν

oo auf der For» 11 abgestützt ist, durch den Ofen 16 be- cd

wegt wird, erhöht sich ihre Temperatur in der Biegezone des Ofens auf den Erweichungspunkt des Glases, so daß die Scheibe in Obereinstimmung mit den formgebenden Flächen 14 auf den fergebenden Schienen 13 durchsacken kann. N-achdem die Scheibe gebogen worden ist und während βie noch auf den formgebenden flächen ruht, werden Form und Schreibe durch eine Kühlzone des Ofens geleitet, wo die Temperatur der Scheibe in einer geregelten Weise herabgesetzt wird, um das gewünschte Spannungemuster in der Scheibe zu erzeugen*

Bas Prinzip der Erzeugung zweier im Abstand voneinander stehender Zugepannungsbänder und eines dazwischenliegenden Druckspannungsbandes, das sich rings um eine gebogene und gekühlte Scheibe erstreckt, und das anschließende Zurechtschneiden der Scheibe zu einem Muster, bei dem der Schnitt durch das Druckspannungaband verläuft, wodurch die fertige Scheibe in den Randbereichen unter Druckspannung steht, hangt in erster Linie von der Wirksamkeit ab, mit der die spannungserzeugende Schiene das Abkühlen des daraber liegenden Bereichs der Glasscheibe verzögern und dadurch diesen Bereich für einen längeren Zeitraum auf einer höheren Temperatur halten kann, als

ο die übrigen Teile der Scheibe. Die Abkühlungsverzögerung,

co die durch ein solches Element erreicht werden kann, ist °° eine Funktion seines WärmeabsorptionsVermögens, während

die Form durch die Biegezone des Ofens bewegt wird, und

-i seines Vermögens, diese Wärme an die Scheibe abzustrahlen, während die Form durch die Kühlzone des Ofens gefördert wird.. Daher ist die Wirksamkeit, mit der eine epannungs-

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erzeugende Schiene funktioniert, etwas von dem speziel- _^ lon Material abhängig, aus des es hergestellt ist, und ^, von seiner Masse. Es wurde jedoch festgestellt, daß der Q₀

Fähigkeit der spannungserzeugenden Schiene, Wärme zu ab- cn sorbieren, unabhängig von ihrem Material und ihrer Größe Grenzen gesetzt sind. Mit anderen Worten, für Jedes beliebige Material braucht die Masse der spannungserzeugenden Schiene nicht größer zu sein als diejenige Masse, die bei der Förderbewegung durch die Biegezone des Ofens durchgehend erhitzt werden kann.

Um sicherzustellen, daß die gewünschten Bereiche der Scheibe während einer längeren Zeit auf einer erhöhten Temperatur gehalten werden als der Rest der Scheibe, und um dadurch sicherzustellen, daß ein bestimmtes Spannungsmuater in der Glasscheibe erzeugt wird, soll j gemäß vorliegender Erfindung zusätzliche Wärme auf diese Bereiche aufgebracht werden, wenn die Scheibe durch die j Kühlζone des Ofens bewegt wird. Obgleich diese zusätzliche Wärme auf die ausgewählten Scheibenbereiche in verschiedener Weise aufgebracht werden kann, um diese Bereiche uuf einer erhöhten Temperatur zu halten, 1st es ein sehr wirksamer Weg zur Erreichung dieses Ziels, die zusätzliche Wärme nichjb__der Icheibe selbst, sondern einer Syannungsschiene zuzuführen, wenn diese durch wenigstens einen Teil der Kühl zone des Ofens gefordert wird.__Auf

Q diese Weise ist die Fähigkeit der Spannungserzeugenden

co Schiene, die Abkühlung der darüberliegenden Bereiche der

ω Scheibe zu verzögern und dadurch für eine vorbestimmt0 ^ Zeit auf einer höheren Temperatur zu halten, nicht mehr _* vollständig von derjenigen Wärmemenge abhängig, die in der Biegezone des Ofens absorbiert wurde. JSs ist daher

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einzusehen, daß durch künstliche Beheizung der gpannungser zeugenden Schiene in der beschriebenen Weise ein· genauere Kontrolle der Differenz der Abkühlungsgeschwindigkeit zwischen den Glasscheibenbereichen erreicht werden kann, da einige nicht genau bestimmte Faktoren, wie die von der apannungserzeugenden Schiene absorbierte Wärmemenge und die Geschwindigkeit der Abgabe der absorbierten Wärme in der Kühlzone, nicht zu kontrollieren sind.

Die Beschreibung der Biegevorrichtung und des BiegeVerfahrens war bisher nur sehr allgemein und beschrieb lediglich die wesentlichen Elenente undN§chritte, die zum Biegen von Glasscheiben in einfache Krümmungen erforderlich sind* Mit anderen Worten, um Glasscheiben in diese einfache Krümmungen zu biegen, braucht die Umfangsbiegeform lediglich eine kontinuierliche formgebende Schiene, die in sich geschlossen ist und formgebende Flächen trägt, die der gewünschten Krümmung entsprechen· Bei neuzeitlichen Kraftfahrzeugen dagegen bemüht man sich, die Sichtbereiche zujvergrb'saern, insbesondere die Sichtbereiche nach vorn und hinten, und hat daher Windschutsund Rückfenster scheiben/ entworfen, die sich nicht nur über die gesamte

oder Rückseite des Fahrzeuges erstrecken, sondern auch über die anschließenden JScken und jBogarjrfcwas länge der Seiten des_ Fahrzeuges. Diese sehr komplizierten Gestaltungen, die eine flache Krümmung in dem Hauptbereich

ο der Scheibe und scharfe Krümmungen in der Nahe der Bcken

^f-° aufweisen, iwingen zu der Verwendung von koaplizierteren^ ^ BiegevorrJlcJitußgen, mit einer in Abschnitte unterteilten

ω Biegefora, welche auf einem Gestell in einer Weise ge- -* halten wird, daß die verschiedenen Abschnitte der Form relativ zueinander zwischen einer offenen Stellung, in

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der die flache Glasscheibe vor dem Biegen aufgelegt -*

«erden kann, und einer geschlossenen Stellung, die mit -o der Krümmung der Scheibe nach dem Biegen übereinstimmt, o°

beweglich sind. Wie Fig. 1 zeigt, besitEt die Fora 11 ⁰^ einen Mittelabschnitt 21 und zwei ausgerichtete und einander gegenüber angeordnete Endabschnitte 22, die an ihren benachbarten Snden 2? gelenkig miteinander verbunden sind, um die relative Bewegung zwischen den Abschnitten zu ermöglichen»

Das Gestellt 12, von dem die Form 11 gehalten ist, besitzt ein Paar prallti im Abstand abgeordneter Seitenschienen 24, die an ihren beiden Enden durch Snd-■chienen 25 miteinander verbunden sind, um einen starren im «»entliehen rechteckigen Rahmen zu ergeben. Damit dieses Gestell 12 auf dem Förderer 19 in dem Ofen 16 gehalten werden kann, sind ^erlaufende Führungsschienen 26 unterhalb der Seitenschienen 2A des Gestells in der Mähe der Enden befestigt, lin im wesentlichen senkrechter Ständer 2? ist mit geringem Abstand innerhalb jeder der einander gegenübailegenden Snden der Seitenschienen angeordnet und mit diesen Schienen in 3uerauerlchtung verbunden. Die Form 11 hängt an Hebeln 28, von denen das eine Ende am oberen Ende der Ständer 27 angelenkt ist und das andere oder untere Ende eine ^erlaufende Stange 29 trägt, die an den Endabschnitten 22 der Form 11 befestigt ist·

Der Mittelabschnitt 21 der Form 11 besitzt im Abstand angeordnete formgebende Schienen 50 mit der formgebenden Fläche 14 auf ihrer Oberseite, die einen verhältnismäßig großen Krümmungsradius besitzen, um die flache Biegung In dem Hauptabschnitt der Glasscheiben zu erzeugen. Die formgebenäen Schienen 50 sind starr mltein-

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ander verbunden» indem die Enden von querlaufenden

Zugetangen 31 an ihnen befestigt sind· -F-

Die Endabschnitte 22 der Form.11 sind in -*

der Konstruktion einander ähnlich und besitzen form- ⁰^

gebende Schienen, die in Draufsicht mit der ümfangslinie der Enden der zu biegenden Scheiben übereinstimmen und an ihren Oberseiten die formgebenden Flächen tragen. Jeder Endabschnitt weist ein Paar nach oben gekrümmter paralleler formgebender Schienen -32 auf, die in Längsrichtung mit den Schienen 30 des Mittelabschnitts 21 der Form ausgerichtet sind und an ihren äußeren Enden durch eine ^uerschiene 33 t die sich über das Ende der Form erstreckt, verbunden sind. Die verschiedenen foragebenden Schienen 52 und 33 der Endabschnitte 23 sind zu einer einheitlichen Konstruktion starr miteinander durch Zugstanden 34 verbunden, die mit Ihren Enden an den Schienen befestigt sind. Eine zusätzliche formgebende Schiene 35 erstreckt sich diagonal zwischen der .^.erschiene 33 und einer Seitenschiene 32, um ia wesentlichen dem fertigen Umriss der gebogenen Scheibe zu entsprechen. (Fig. 1). ·

Innerhalb der Umgrenzung der formgebenden Schienen und unterhalb der formgebenden Flächen 14 auf den Schienen ist die spannungserzeugende Schiene "15 angeordnet, die einen Mittelabschnitt 36, bestehend aus zwei im Abstand stehenden und einander gegenüber angeordneten Tei- ^ len, und ausgerichtete U-förmige Endabschnitte 37 besitzt,

die mit dem Mittelabschnitt zusammenwirken, um einen ge-

^ schlossenen Umfang zu bilden, dessen Verlauf dem ge- ££ wünschten Umfang der fertig zurecht geschnittenen Scheibe entspricht, aber etwas kleiner ist. Die einander gegenüberliegenden Enden des Mittelabschnitts 36 und die an-

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schließende ι Enden der Endabachnit ce 3? der spannungaerzeugenden Schiene haben einander ergänzende Nuten 36 ^y

und greifen deshalb ineindander, εο daß sich eine im _s cn

cn wesentlichen kontinuierliche Konstruktion ergibt, wenn die Form in die geschlossene Stellung kommt. Die verschiedenen Teile der spannungserzeugenden Schiene 15 sind an den oberen Enden von Ständern 39 befestigt, die von den Zugstangen 31 und 54 des Mittelabschnittes und der Endabschnitte der Form nach oben ragen, und sie bewegen sich deshalb mit den korrespondierenden Formabschnitten, wenn diese sich zwischen der offenen und geschlossenen Stellung verschwenken·

Um das Spannungsmuster in der Glasscheibe in Bereichen innerhalb der spannungserzeugenden Schiene besser beherrschen zu können, sind verschiedene Schilde bekannter Konstruktion an der spannungserzeugenden Schiene befestigt, um das Erwärmen und Abkühlen der verschiedenen Abschnitte der Scheibe gemäß dem üblichen Biegeverfahren zu ^beeinflussen.

Wie bereits ermahnt, wird der spannungserzeugenden Schiene 15 zusatzlich Wärme zugeführt, wenn sich die Form durch wenigstens einen Teil der Kühlzone dee Ofens bewegt, wodurch diese spannungserzeugende Schiene in die Lage versetzt wird, bestimmte Bereiche der Scheibe auf der erhöhten Temperatur, bei der die Scheibe ge-

^ bogen wurde, während einer längeren Zeit zu halten als

co es bei den freiliegenden Teilen der Scheibe möglich ist,

^ω Es ist nicht beabsichtigt, daß die//orl legende

^ Erfindung auf irgendeine bestimmte Energiequelle fur die

__Λ zusätzliche Beheizung der spannungserzeugenden Schiene beschränkt wird. Beispielsweise liegt es innerhalb des

" "·- 4ί

Erfindungsgedankens, die zusätzliche Wärme durch eine _i__v Flamme zuzuführen, die auf die sparmungserzeugende ^₀ Schiene auftrifft, wenn sich die Form durch die ge- cc

wünschten Zonen des Ofens bewegt. Oder die spannungs- cn erzeugende Schiene kann in Form einer Leitung ausgebildet sein, durch welche ein geeignetes Heiamittel zirkuliert. Bei einest bevorzugten Au^führungsbeispiel der Erfindung, das nachstehend genauer beschrieben wird, wird die zusatzliche Warme mittels elektrischer Energie zugeführt.

-------- Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der Erfin-

dung ist eine neue Vorrichtung vorgesehen, um der spannungserzeugenden Schiene auf einfache aber wirksame Weise zusätzliche Wärme zuzuführen. Ganz allgemein gesagt wird dies dadurch bewerkstelligt, daß die spannungserzeugende Schiene 15" über Stromschienen 40 mit elektrischer Energie versorgt wird, die sich aber die gewünschten Zonen des Ofens erstrecken und mit den spannungserzeugenden Schienen Über eine an der Biegevorrichtung 10 befestigte Kupplung 41 nach Art beweglicher Stromabnehmer verbunden ist» Zu diesem Zweck sind der spannungserzeugenden Schiene 15 .Tiderstandsheizelemente 4S- zugeordnet. Diese sind über einen flexiblen Leiter 43 mit der Kupplung 41 verbunden, die as Gestell 12 befestigt ist und sich auf den Stromschienen 58 entlang bewegen kann, die in dem Ofen 16 oberhalb des Förderers 19 von Säulen 44 auf dem Boden des Ofena getragen wird·

Zur Beheizung der spannungserzeugenden Schiene 15 kann jede bekannte Art von elektrischen Heizeinheiten benutzt werden· Die Einheiten 42 können unterhalb der Schiene 15 befestigt eeirifiiwie es Fig. 5 zeigt, oberhalb

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der Schiene, vie es Fig. 6 zeigt oder auch innerhalb einer hohlen Schiene. Wenn es gewünscht ist, kann man, _a

4> statt eine Heizeinheit mit einer üblichen epannungser- -j

zeugenden Schiene zu kombinieren, diese Schiene selbst cd

aus einem der üblichen elektrischen Heizeinheiten be- ^cn stehen lassen. Das Beheizen der 8pa©nungserzeugenden Schiene kann an Jedem beliebigen Punkt beginnen, wenn sich die Form durch den Ofen bewegt, und kann durch die Kühlzone fortgesetzt werden, wenn die Haptteile der Scheiben abkühlen, bis das gewünschte Spannungsmuster erreicht ist· Vorzugsweise beginnt man mit der Beheizung der Schiene 15» wenn sich die Form entweder in oder dicht in der Nahe der

. Biegezone des Ofens befindet und während die Scheibe schon die erhöhte Biegetemperatur hat. Die Zusetzbeheizung sollte bis zu einem Funkt innerhalb der Kühlzone fortgesetzt werden, an dem der Rest der Scheibe auf eine Temperatur ' unterhalb 482⁰O abgekühlt ist.

In dem vorliegenden Fall wird Beginn und Ende der Zusatzbeheizung einfach dadurch vorgegeben, daß sich die Stromschienen 40 durch diejenigen Teile des Ofens erstrecken, in denen die Zusatzbeheizung erwünscht ist· Wenn sich also die Form 11 auf dem Förderer 19 entlang bewegt, berührt die Kupplung 41 an dem Gestell 12 das vordere Ende der Stromschiene an einem Funkt, wo die Zusatzbeheizung beginnen soll, und gleitet auf den Stromschienen bis zu einem Punkt, wo die Zusatzbeheizung aufhören soll, worauf die Kupplung 41 von dem hinteren Ende der Stromschiene abfallt und dadurch die Zufuhr des Stromes zu dem Widerstandsheizelement unterbricht.

Wie es am besten aus Fig. 1 zu ersehen ist, wird in dem vorliegenden Fall die spannungserzeugende

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Schiene 15 mit einem Spalt 45 in einem ihrer Teile versehen, der im Mittelabschnitt der spannungserzeugenden Schiene liegt, so daß sich der Spalt etwa in der Mitte der Form befindet. Die beiden Kupplungsteile 41 sind an dem Gestellt 12 zu beiden Seiten dea Spaltes 4-5 in der spannungserzeugenden Schiene befestigt, wobei jede der Kupplungen mit einem Ende der spannungserzeugenden Schiene durch den flexiblen Leiter 4-3 verbunden ist« An jedem der genuteten Bereiche 38 sind die aneinanderstoßenden Enden des Mittelabschnitte 36 und der Bndabschnitte37 über flexible Leiter 46 mitetender verbunden (Fig. 1). Somit fließt der Strom von der einen Stromschiene 4-0 über den flexiblen Leiter 4-3 ringsum die spannungserzeugende Schiene und über den zweiten Leiter 4-3 und die zweite Kupplung zurück zur anderen Stromschiene 40»

Um sicherzustellen, daß die Kupplung 4-1 mit den Stromschienen in Kontakt bleibt, wenn sich die Form längs des Förderers 19 entlang bewegt, besitzt jede Kupplung eine Rolle 4-7 mit einer sich nach aussen öffnenden jCtut 4-8 am Umfang, die eine der rechteckigen Stromschienen 40 aufnimmt. Wie Fig. 4 zeigt, ist die Rolle 47 auf einer Stange 49 gelagert, die in einem Ende eines Armee 50 ruht, dessen anderes Ende auf einem Zapfen 51 in einem gabelförmigen Ausleger 52 auxgenommen ist. Dieser ist unterhalb der Form an der vorderen Seitenschiene 24 des U3 Gestells, beispielsweise durch Schrauben 53» befestigt,

ro Der Arm 50 erstreckt sich nach hinten auf das hintere co

****" iSnde des Gestells zu und kann um den Zapfen 51 als Achse i£ nach oben und unten schwenken, so daß sich die Rolle 47 auf die Unterseite der Form zu und von ihr weg bewegen ...... BAD ORiQ'NAL - 17 -

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kann. Die Schwenkbewegung des Arme 50 let nach unten

^ durch Anschlagflächen 54 an dem den Zapfen aufnehmenden ^ Ende des AS%s und an der Gabel 52 begrenzt. Bei einem

,_ Anschlag an diesen Flächen 54 bleibt der Arm 50 in einer nach unten geneigten Stellung, in der die Bolle 47 in einer Ebene unterhalb der oberen Fläche der Stromschiene 40 gehalten wird« Wenn die Rolle das Ende der Stromschiene berührt, wird sie auf einer bogenförmigen Bahn in Rieh» tung auf die Form nach oben bewegt, wobei sie um den Zapfen 51 als Achse geschwenkt wird* Wenn die Form durch den Ofen bewegt wird, gleitet jede der Rollen 47 auf einer Stromschiene 40, die jeweils in der Nut 48 aufgenommen ist» Beim Erreichen des anderen Endes der Stromschiene, fallen die Rollen nach unten in die durch die Anschlagflächen bestimmten Lagen·

Beim Biegen von Glasscheiben in sehr komplizierte Gestaltungen, die in verschiedenen Teilen der Scheibe scharfe- Krümmungen benötigen, setzt man gewöhnlich die Bereiche scharfer Krümmung·» einer grosseron Beheizung aus als die Bereiche flacher Krümmung. Dies bedeutet natürlich, daß aber der Scheibe verschiedene Temperaturen vorhanden sind. Um sicherzustellen, daß der gewünschte Unterschied in der Abkühlungsgeschwlndigkeit der Scheibe mehr oder weniger gleichmäßig über die gesamte Scheibe, aufrechterhalten wird, können der spannungserzeugenden Schiene in Bereichen mit höherer Temperatur, beispielsweise in den Bereichen mit den scharfen Biegungen, grössere Mengen zusätzlicher Wärme zugeführt werden. Dies kann in irgendeiner bekannten Ai ei se durch Erhöhung des Widerstandes der Heizeihheit in diesen Bereichen erfolgen, so daß dort mehr Warne in der spannungserzeugenden Schiene erzeugt wird· 909323/0351 - 18 -

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ΛQ if/ ιοϋϋ

Jm Betrieb wird eine flache Glasscheibe

auf die Biegeform 11 gelegt und durch die Biegezons des Ofens 16 geführt, wobei die Scheibe in die Biegungskumaung durchsackt und sich die Form in die geschlossene Stellung bewegt. Danach wird die Form 11 durch den Förderer 19 in die Kühlatmosphäre der Kuhlzone des Ofens geführt« In dlieser Phase feeginnt das Glas gemäi- der kontrollierten und abgestuften reduzierten Temperatur der Kühlzone Wärme zu verlieren. In der Nähe derjenigen Stelle des Ofens 16, wo Biegezone und Kühlzone ineinander übergehen, gelangen die Kupplungen 41 auf die Stromschienen 40, so daß den Widerstandsheizelementen Energie zugeführt wird· Sie in den formgebenden Schienen zurückgehaltene Restwärme und die in den spannungserzeugenden Schienen 15 erzeugte Wärme hält die Bereiche der Scheibe oberhalb dieser Elemente auf einer erhöhten Temperatur, wenn sich die Form durch die Kühlzone bewegt. Wenn ein Punkt in der Kühlzone erreicht ist, an dem sich der Sest der Scheibe auf eine Temperatur unterhalb des Kühlbereichs des Glases abgekühlt hat, werden die Kupplungen 41 von den Stromschienen 40 gelost und die gesamte Scheibe kann nunmehr auf Raumtemperatur abkühlen, während sie weiter zum Entladeende des Ofens vorrückt« Die verzogfirto Kühlung, hervorgerufen durch die formgebenden Schienen und durch die zusätzliche Beheizung der Spannungserzeugenden Schiene in den bestimmten Bereichen der Scheibe erzeugt Regionen oberhalb dieser Elemente, die unter Zugspannung stehen, und einen Zwischenbereifiin der Form eines sich kontinuierlich rings um die Scheibe erstreckenden Pfades, der unter Druckspannung atent, Dieser geschlossene Pfad oder das Druckspannungsband entspricht

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Im wesentlichen der Usafangs linie der aus der gebogenen Scheibe zurechtschneidenden fertigen Scheibe; daher ist •β nach dem Abnehmen der gebogenen Soheibe von der Form nur aooh notwendig, den Fertigschnitt durch das Druckepannungsband eu legen» um eine gebogene Soheibe zu erhalten» deren Rändern unter Druckspannung stehen.

Eb ist klar, daß die vorliegende Erfindung die Herstellung von gebogenen Glasscheiben ermöglicht, deren Ränder wesentlich fester und widerstandsfähiger gegenüber Beschädigungen sind als die nach dem bekannten Verfahren hergestellten Scheiben. D£es weiteren sind bei den auf der vorstehend beschriebenen Biegevorrichtung gebogenen Scheiben die Randbereiche rings um den Umfang gleichmäßig unter Spannung gesetzt. D.h. durch Veränderung der auf die verschiedenen Seile dee Randes der Glasscheibe aufgebrachten Wärmemengen können weiche Stellen im wesentlichen vollständig ausgeschaltet werden.Zusätzlich werden gemäß der Erfindung die unvorhersehbaren Paktoren eliminiert, die bisher beim Biegen und Kühle η von Glasscheibenrohlingen in Reohnung gestellt werden mußte. Insbesondere ist die Festigkeit der Randteile der Soheibe nicht abhängig von derjenigen Wärmemenge, die eine spannungserzeugende Schiene absorbiert, oder von der Geschwindigkeit, mit der diese Schiene in der Kühlzone des Ofens abkühlt. Die gewünschten Bereiche der Scheibe können in einer zwangsläufigen Weise auf einer erhöhten Temperatur für jede beliebige Zeit gehalten werden. Daher ermöglicht es die Erfindung, die Temperatur, auf der die Bereiche oberhalb der spannungserzeugenden Schiene gehalten werden sollen und auch den Zeitraum, während dem die Bereiche auf diesen erhöhten Temperaturen gehalten werden sollen, sehr geaau ei_Mur_egei_n. 908 323/0 35 1

Claims (1)

1. έι· uunx 1500 - 20 Pf/an

   Neue Patentansprüche

   1. Verfahren sum Biegen und Tempern von Glasscheiben, bei dem eine eu bestimmende Fläche Glasscheibe auf einer mit einer umlaufenden Verformungsfläche ausgestattete Umriß-Biegeform abgestutzt und auf eine so hohe Temperatur erhitzt wird, daß die Scheibe erweicht und in Kontakt mit der Verformungsfläche der Biegeform durchsaokt, worauf die Scheibe einer kühlenden Atmosphäre ausgesetzt wird, um die Scheibentemperatur in gesteuerter Weise eu verringern, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheibe während ihres Durchlauf es duroh die kühlende Atmosphäre zusätzlich· Wärme auf relativ schmalen vorgewählten Flächen zugeführt wird, die im Abstand von den auf der Biegeform aufliegenden Randkanten der Scheibe liegen und solange auf erhöhter Temperatur gehalten werden, bis die restlichen Flächen der Scheibe unterhalb des Temperungebereiches des Glases abgekühlt sind.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit zusätzlicher Wärme beaufsohlagten Flächen ein praktisch kontinuierliches im Abstand von den Randkanten der Scheibe liegendes Band bilden.

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   3. Vorrichtung sum Biegen und Kühlen von GHaeecheiben nach dem Verfahren der Ansprüche 1 und 2, mit einer Umfangebiegeform, die eine im wesentlichen kontinuierliche formgebende Fläche besitzt» die im Umfang und in der Seiteraneicht der ssu biegenden Glasscheibe entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß Heizmittel an der Form vorgesehen sind, die innerhalb der Grenzen der formgebenden Flächen engeordne+ sind und bestimmte Bereiche der gebogenen Glasscheibe beeinflussen können, während die gebogene Scheibe mit der formgebenden Fläche in Eingriff steht.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizmittel im wesentlichen kontinuierlich verlaufen und einen offenen Bereich mit Abstand innerhalb der formgebenden Fläcbe umschließen sowie einen verhältnismäßig schmalen kontinuierlichen Bereich der Glasscheibe mit Abstand innerhalb ihres Bandes zu beheizen vermögen.

   5. Vorrichtung nach Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizmittel aus einer eltrischen Widerstandsheizeinheit bestehen und daß Mittel vorgesehen sind, um die Heizeinheit mit einer elektrischen Energiequelle zu verbinden.

   6. Vorrichtung nach Ansprüchen 3 bis 5» bei der die Biegeform eine im wesentlichen kontinuierliche fo ringe bend β Schiene mit der formgebenden Fläche an ihrer Oberseite aufweist und bei der eine im wesentlichen kontinuierliche

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   spannungeerzeugende Sohlen· innerhalb der Umgrenzung der formgebenden Schiene mit Abstaad von dieser formgebeöden Schiene und unterhalt der formgebenden Fläche angeordnet ist, daduroh gekennzeichnet, daß Mittel zum Beheizen der spannungserzeugenden Schiene vorgesehen sind.

   7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizmittel eine an der apannungserzeugenden Schiene getragene eltriache Widerstandsheizeinheit umfassen und daß Mittel vorgesehen sind, um die Heizeinheit mit einer elektrischen Energiequelle zu kuppeln.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplung eine Vorrichtung zugeordnet ist, um wahlweise das Beheizen der Heizeinheit einzuleiten und zu unterbrechen.

   9. Vorrichtung nach AasprUchen 3 bis Θ, bei der die Glasscheiben gebogen und gekühlt werden, während sie sich längs einer vorbestimmten Bahn durch einen Ofen bewegen, gekennzeichnet durch Stromschienen innerhalb des Ofens, die sich länge eines Teiles dieser Bahn erstrecken, und durch Mittel zum Kupplen der Heizeinrichtung mit den Stromschienen.

   10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsmittel aus einem Arm bestehen, der mit einem Ende an der Form angelenkt ist und dessen anderes Ende längs einer Stromschiene bewegt werden kann, wenn sioh die Form auf der vorbestimmten Bahn bewegt.

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