DE1596518B2 - Verfahren zum biegen von glasscheiben - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Biegen von Glasscheiben, bei dem die Glasscheiben auf ihren Erweichungspunkt erhitzt werden und in einer waagerechten Ebene auf einer in ihrer Kurvenform der zu biegenden Scheibe entsprechenden Biegeform abgelegt werden, in die die Glasscheibe einsinkt

Glasscheiben, insbesondere von Kraftfahrzeugen, müssen in genau bestimmbarer Krümmung ausgeformt werden bedingt durch die besondere Form der Karosserie und die strengen optischen Bedingungen, wie Verzerrungsfreiheit und dergleichen.

Bei den üblichen Biegeverfahren werden zur Vermeidung von Beschädigungen der Oberfläche der Glasscheibe sogenannte Ring-Biegeformen verwendet Diese Formen haben eine ringförmige formgebende Fläche, die die Krümmung bestimmt wobei die zu biegende Scheibe nur mit ihren Rändern mit der formgebenden Ringfläche in Eingriff tritt

Die Glasscheibe wird zunächst auf ihren Erweichungspunkt erhitzt, um dann, in Kontakt mit der formgebenden Oberfläche der Biegeform tretend, gebogen zu werden. Die zum Biegen der auf der Form liegenden Scheibe erforderlichen Kraft kann durch Stempeldruck erzeugt werden, sie kann auch durch das Scheibengewicht selbst vorgegeben werden, indem die erweichte Scheibe auf die formgebende Fläche durchsackt

Beim Biegen mit einem Druckstempel muß besonders auf Beschädigungen der Scheibe geachtet werden. Beim Biegen durch Schwerkraft sind zwar Beschädigungen weitgehend ausgeschlossen, jedoch muß bei diesem Verfahren eine sehr genaue Steuerung der Heiztemperatur und der Erhitzungsdauer erfolgen, um zu erreichen, daß die Scheibenränder in genauer Übereinstimmung mit der formgebenden Ringfläche durchsakken, und daß die innerhalb der formgebenden Ringfläche liegenden Abschnitte ihre genaue Kurvenform annehmen.

Bei dem mit einer Ring-Biegeform arbeitenden Schwerkraftverfahren wird die Scheibe während ihrer Erhitzung auf den Erweichungspunkt auf der formgebenden Fläche der Biegeform aufgenommen. Auf Grund der Gewichtsverteilung in der Scheibe sacken nicht sämtliche Scheibenbereiche mit gleicher Geschwindigkeit durch. Dennoch muß die Beheizung hierbei so geregelt werden, daß die inneren Abschnitte der Scheibe nicht über das Maß der Durchbiegung hinaus durchsacken. Je langer die Zeit ist, während der der Umfang der Scheibe in Kontakt mit der Ring-Biegeform steht, um so größer ist die Gefahr für die inneren Scheibenteile, sich über die durch die formgebende Ringfläche gegebene Krümmung hinaus durchzubiegen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß der Biegevorgang in kürzerer Zeit durchführbar wird, so daß die Temperatur der zu biegenden Glasscheibe nur über einen kurzen Zeitraum auf dem Erweichungspunkt gehalten werden muß.

Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Scheiben in der Senkrechten gegen die Schwerkraft beschleunigt angehoben werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen

der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Entsprechend dem vorliegenden Verfahren werden die Glasscheiben in einer verhältnismäßig kurzen Zeit in die genau bestimmte Krümmung gebracht, da sie auf einer senkrechten Wegstrecke nach oben beschleunigt werden, wodurch die Trägheit der Scheiben zur Zeit ihrer Erweichung zusätzlich ausgenutzt wird. Die Größe der auf die Glasscheibe ausgeübten zusätzlichen Trägheitskraft ist eine Funktion der Beschleunigung, die in Abhängigkeit von den gegebenen Betriebsbedingungen steuerbar ist

Durch die Verfahrensweise wird erreicht, daß durch die Wahl einer bestimmten Beschleunigung der Biegeform die Größe der Trägheitskraft eingestellt werden kann. Damit ist man in der Lage, die Zeitdauer des Biegevorganges unabhängig von der Scheibengröße und dem Scheibengewicht vorzugeben. Während eines schnellen Biegevorganges ist auch die Gefahr erheblich geringer, daß optische Fehler in der Scheibe durch Veränderungen der Scheibendicke während des Biegevorganges auftreten. Ein weiterer Vorteil liegt auch in einer wesentlichen Steigerung der pro Zeiteinheit in der Anlage hergestellten Scheiben, da die Zeitdauer des Biegevorganges das die produzierte Stückzahl der Anlage beherrschende Kriterium darstellt.

Die Zeichnungen zeigen eine der Durchführung des Verfahrens dienende Vorrichtung in einem möglichen Ausführungsbeispiel, und es bedeutet:

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Biege- und Kühlvorrichtung,
F i g. 2 einen Schnitt gemäß Linie 2-2 der F i g. 1,

F i g. 3 eine teilweise Draufsicht auf die Biegevorrichtung gemäß Fig. 1,

F i g. 4 einen Teilschnitt durch die Biegevorrichtung in

angehobener Stellung mit einer gebogenen Glasscheibe, Fig.5 einen Längsschnitt der Biegevorrichtung gemäßFig.3,

Fig.6 eine vergrößerte Darstellung einer Kühlvorrichtung, und
Fig.7 eine abgewandelte Ausführungsform der

Biegeform gemäß F i g. 5.

Die der Durchführung des Verfahrens dienende Vorrichtung besteht aus einer horizontalen Fördereinrichtung A für die Glasscheiben S, die durch eine Aufheizvorrichtung 20 hindurchbewegt werden. In Förderrichtung schließt sich die Biegezone C mit der Biegevorrichtung21 und daran eine Kühlzone Dan.

Die Glasscheiben 5 werden in der Heizkammer 23 auf die Biegetemperatur durch geeignete Brenner 24 erhitzt, während sie über Rollen 25, die in Schienen 26 gelagert sind, bewegt werden.

In der Biegevorrichtung 21 werden die erhitzten Scheiben von einer zweiten aus einer Vielzahl von Rollen 28 mit kleinerem Durchmesser bestehenden Fördervorrichtung übernommen.

Nach erfolgtem Biegevorgang setzen die verformten Scheiben ihren Weg auf einem dritten, aus einer Vielzahl von Rollen 30 bestehenden Förderer fort, um in der Kühlzone D zwischen den Kühlelementen 22 mit den Kühldüsen 31, die oberhalb und unterhalb des Förderweges angeordnet sind, vorgespannt zu werden.

Die Biegevorrichtung 21 besteht aus einer Ring-Biegeform 34 (Fig.2) mit der Matrize 35 und einer Vorrichtung 36, die die Matrize senkrecht zum Förderweg in Aufwärtsrichtung beschleunigt.

Die Ringbiegeform setzt sich aus Abschnitten 37,37a mit der formgebenden Oberfläche 35 aus hitzebeständigenT) Material 40 sowie der Basisplatte 38 und den Streben 39 zusammen.

Die Vorrichtung 36 zum Heben und Senken der Ringform besteht aus einer Kolben-Zylinderanordnung 41, 42 mit einer horizontalen Platte 43, die die Basisplatte 38 der Biegeform trägt. Leitungen 44 und 45 führen das Druckmittel für den Zylinder 41. Die Platte 43 und die Form 34 werden in senkrechter Richtung auf Stangen 46 mit Auflagern 47 geführt, die an den Ecken der Platte 43 angreifen.

Unmittelbar nach dem Biegevorgang wird die Krümmung der auf der formgebenden Fläche der Ring-Biegeform aufliegenden Scheibe dadurch fixiert, daß ein Kühlmittel gegen die Scheibenoberflächen geblasen wird, bevor sie auf die Fördervorrichtung zurückgegeben wird. Das Kühlmittel wird durch die Blasköpfe 56 und 57 auf die Scheibenoberflächen gerichtet, die im Abstand unterhalb der oberseitigen und unterseitigen Scheibenoberfläche angeordnet sind und öffnungen 60 besitzen, die auf Scheibenoberflächen gerichtet sind.

Die oberen Kühlvorrichtungen 56 können fest oberhalb des Förderweges in Ausrichtung mit der Biegeform angeordnet sein.

Um jedoch oberhalb der Biegeform einen offenen Raum zu schaffen, sind die Kühlvorrichtungen gemäß F i g. 1 von einer Ruhestellung in eine Arbeitsstellung gemäß Fig.5 beweglich angeordnet Wie sich aus Fig. 1 und 2 ergibt, sind die oberen rohrförmigen Glieder 58 der Kühlvorrichtung 56 normalerweise in Ruhestellung an einer Seite der Biegezone gehalten.

Die Glieder 58 erstrecken sich quer über den Förderweg und sind an ihren entgegengesetzten Enden durch Kanäle 61 miteinander verbunden. Die Glieder 58 und die Kanäle 61 sind von Armen 62 aufgenommen, die mit den beiderseitigen Kanälen verbunden sind und an ihren entgegengesetzten Enden auf einer Welle 63 aufgenommen. Die Welle 63 ist in Lagern 64 in Stützen 65 gehalten, die sich auf Schienen 66 eines Rahmens 67 abstützen, der von Säulen 68 getragen wird; die rohrförmigen Glieder 58 werden aus ihrer Ruhestellung in ihre Arbeitsstellung unmittelbar über der Form durch eine Zylinderanordnung 69 bewegt, die auf einer Basis 70 befestigt ist, die von einem Balken 71 des Rahmens 67 getragen wird.

Der Zylinder 67 besitzt einen mit einer Kolbenstange 72 versehenen Kolben; das freie Ende der Kolbenstange ist mit einem der Arme 62 befestigt Wenn ein Druckmittel in das entsprechende Ende des Zylinders eingeführt wird, werden die rohrförmigen Glieder zwischen ihren in der F i g. 1 und in der F i g. 5 gezeigten Stellungen hin und her bewegt

Jedes rohrförmige Glied 58 ist kurvenförmig ausgebildet, entsprechend der Krümmung der zu biegenden Scheibe (F i g. 2); die Öffnungen 60 sind reihenweise in radialen Abständen angeordnet unter reihenweiser Versetzung, so daß die Kühlmittelströme auf die gesamte Oberfläche der Glasscheibe geleitet werden. Um zu erreichen, daß die Kühlluft gegen unterschiedliche Bereiche der Scheibe gerichtet wird, ist jede öffnung mit einem rohrförmigen Ansatz 73 versehen.

Den rohrförmigen Gliedern wird Druckluft durch eine Leitung 74 (Fig. 1) zugeführt, die mit einem der beiden Arme 62 verbunden ist der hohl ausgebildet ist und mit den Kanälen 61 in Verbindung steht. Die Druckluft wird über die rohrförmigen Glieder in Form von Strömen durch die rohrförmigen Ansätze ausgestoßen und kommt mit der Scheibenoberfläche in Berührung, Erforderlichenfalls können die rohrförmigen Ansätze 63 Ansaugöffnungen 75 (F i g. 6) besitzen, um die Außenluft in die Kühlmittelströme einzubeziehen und dadurch das Volumen des auf die Scheibenoberfläche auftreffenden Kühlmittels zu erhöhen.

Die unteren rohrförmigen Glieder 59 sind .entsprechend in ihrer Ausführungsform den rohrförmigen Gliedern 58 und sind auf der Basisplatte 38 der Form 34 von Armen 76 aufgenommen. Die unteren rohrförmigen Glieder sind so auf der Basisplatte angeordnet, daß sie zwischen den Förderrollen 28 hindurchtreten können, wenn die Form nach oben bewegt wird. Jedem der rohrförmigen Glieder wird von einer nicht dargestellten Druckquelle Druckluft zugeführt über die Leitungen 77, die mit den rohrförmigen Gliedern verbunden sind. Erforderlichenfalls können auch die unteren rohrförmigen Glieder der Form der gebogenen Scheibe angepaßt werden.

Wesentlich für das vorliegende Verfahren ist, daß das Druckmittel in das untere Ende des Zylinders 41 so eingegeben wird, daß eine schnelle und schlagartige Beschleunigung der Scheibe aus der Förderebene nach oben erfolgt Hierbei biegt die Trägheitskraft die Scheibe durch und bringt sie in genaue Berührung mit der formgebenden Oberfläche der Biegeform. Unmittelbar nachdem der Biegevorgang beendigt ist wird Luft gegen die beiderseitigen Scheibenoberflächen geblasen. Nachdem die Scheibe ausreichend abgekühlt ist wird die Biegeform abgelenkt, um die Scheibe auf die Förderrollen 28 zurückzulegen.

Das beschriebene Verfahren wurde in laufender Produktion getestet Die hierbei benutzten Glasscheiben hatten eine Größe von 43 χ 143 cm, ihre Durchbiegung der äußeren Ränder gegenüber dem Mittelteil betrug 50 mm. Die Glasscheiben wurden auf annähernd 750° C erhitzt und anschließend in der Biegezone auf der Ring-Biegeform verformt Die Biegeform wurde mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 900 mm/Sek. angehoben; nachdem die Form auf diese Weise schnell nach oben bewegt wurde, und die erhitzte Scheibe in Anlage mit der formgebenden Fläche gebracht war,

wurden die Scheibenoberflächen während einer Zeitdauer von 3 bis 4 Sekunden gekühlt Darauf wurde die Scheibe auf die Förderrollen zurückgegeben und durch die Vorspannzone bewegt. Es wurde gefunden, daß das Verfahren zu genau bestimmbaren Scheibenkrümmungen führt Beim Biegen von Glasscheiben mit nicht . bogenförmiger Krümmung konnten diese jedoch nicht zur genauen Anlage mit der formgebenden Fläche der Biegeform gebracht werden. - - .

Daher wurde in weiterer Ausbildung des Verfahrens die Biegeform in wechselnder Richtung senkrecht zur formgebenden Fläche bewegt, um zusätzliche Trägheitskräfte auf die Scheibe auszuüben, nachdem diese von ihrer Förderebene abgehoben war, und bevor der Biegevorgang abgeschlossen wurde. -

Die wechselnde Auf- und Abbewegung kann durch Hin- und Herbewegen bzw. durch Vibration der die Ring-Biegeform tragenden Zylinder erzielt werden, d. h. dadurch, daß die Druckmittelzufuhr zu entgegengesetzten Enden des Zylinders 41 schnell geändert wird. Vorzugsweise wird das Druckmittel so zugeführt, daß die Biegeform viel schneller angehoben als abgesenkt wird, so daß große Trägheitskräfte erzeugt werden,

während der Aufwärtsbewegung, während die Abwärtsbewegung langsam genug ist, um die Scheibe gerade noch sicher auf der formgebenden Oberfläche zu halten.

Die Vibrationsbewegung kann der formgebenden Fläche in der in Fig.7 angedeuteten Weise erteilt werden. Bei der hier gezeigten Verfahrensweise ist die Biegeform 190 identisch mit der Ringbiegeform 34, wobei auf der .Basisplatte 192 ein Vibrationsgenerator 191 befestigt ist Der Vibrationsgenerator kann auf verschiedene Amplituden und verschiedene Geschwindigkeiten eingestellt werden. Sowohl die Geschwindigkeit als auch die Größe der Vibration hängt ab von bestimmten Faktoren, wie der Art der Lage und der Größe der Biegekrümmung. Nachdem die Scheibe genau an der formgebenden Fläche anliegt, werden die einander gegenüberliegenden Oberfläche durch die Kühlvorrichtungen 58 und 59 gekühlt.

Anstelle eines auf der Bodenplatte der Form angeordneten Generators können einer oder mehrere Generatoren an den einzelnen Abschnitten 37 angeordnet sein, die die Ringbiegeform bilden oder an jedem beliebigen anderen Punkt der Form.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Biegen von Glasscheiben, bei dem die Glasscheiben auf ihren Erweichungspunkt erhitzt werden und in einer waagerechten Ebene auf einer in ihrer Kurvenform der zu biegenden Scheibe entsprechenden Biegeform abgelegt werden, in die die Glasscheibe einsinkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben in der Senkrechten gegen die Schwerkraft beschleunigt angehoben werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegeform einer senkrechten Vibrationsbewegung unterworfen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegeform schneller aufwärts als abwärts bewegt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasscheibe auf der Biegeform nach vollendetem Formvorgang einer schnellen Abkühlung unterworfen wird, bevor sie zur weiteren Abkühlung aus der Form ausgetragen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Abkühlen der Scheibe durch Kühlmittelströme erfolgt, die auf beide pberflächen der gebogenen Scheibe gerichtet werden.