DE1807272A1

DE1807272A1 - Biegeform mit glatter,harter Glaskontaktflaeche und Verfahren zur Herstellung dieser Flaechen

Info

Publication number: DE1807272A1
Application number: DE19681807272
Authority: DE
Inventors: Miller Richard Clark
Original assignee: Libbey Owens Ford Co
Current assignee: Pilkington North America Inc
Priority date: 1967-11-02
Filing date: 1968-11-01
Publication date: 1969-06-12
Also published as: IE32446B1; JPS5125366B1; NL6815530A; FR1591219A; BE723140A; BR6803585D0; LU57217A1; GB1215169A; ES359807A1; IE32446L

Description

Firma LIBBEY-OWERS-I¹ORD COMPANY 811 Madison Avenue, Toledo, Ohio, USA

Biegeform mit glatter, harter G-laskcntaktflache und Verfahren zur Herstellung dieser Flächen

I¹Ur diese Anmeldung wird die Priorität der entsprechenden USA-Anmeldung Ser. No. 680 091 vom 2. November 1967 in Anspruch genommen.

Die Erfindung bezieht sieh auf die Herstellung τοη gebogenen Glasscheiben und betrifft insbesondere eine neuartige Biegeform mit einer glatten, harten Glaskontaktfläche und ein Verfahren zur Herstellung dieser Fläche.

G-ebogene Glasscheiben werden weit verbreitet als Verglasungen, insbesondere als Fenster in Fahrzeugen, wie beispielsweise Kraftfahrzeugen und dergleichen verwendet. Sofern die Scheiben für diesen Zweck vorgesehen sind, müssen sie in ziemlich genau begrenzte Krümmungen gebogen werden, die durch die Größe und Form der Öffnungen, in welchen sie angebracht werden sollen, und durch die Gesamtbauweise und den Stil des fahrzeuges bedingt sind.

909824/0945

BAD ORIGINAL·

Gemäß einem Verfahren zur Herstellung von gekrümmten oder gebogenen Verglasungen diese? Art werden im -wesentlichen ebene Glasscheiben auf Erweichungstemperatur erhitzt und dann zwischen aus einer Patrize und einer Matrize bestehenden Formteilen gepreßt, die zueinander komplementär formgebende Flächen haben, die so ausgebildet sind, daß sie mit der gewünschten Krümmung der fertigen Scheiben übereinstimmen.

Um bei möglichst klein gehaltener Kontaktfläche zwischen Form und Glas eine Krümmungsgenauigkeit der gebogenen Glasscheiben zu erzielen, ist es allgemein üblich geworden, die Patrize der Form mit einer die gesamte Oberfläche der Scheibe berührenden, im wesentlichen durchgehenden forn gebenden Fläche und die Matrize der Form mit einer nur die Randkantenabschnitte der Scheibe berührenden formgebenden ringförmigen Fläche zu bauen.

Jedoch treten bei dieser Bauweise der Biegeform naturgemäß bestimmte Probleme auf. So sind die im allgemeinen aus" Metall hergestellten Teile der Form im Vergleich zu dem üblicherweise auf eine Temperatur von etv/a 675° C erwärmten Glas verhältnismäßig kalt. Die kalten formgebenden Flächen haben die neigung, beim B_erühren der Scheiben an dem Glas zu haften oder in den durch die formgebenden

909824/0945

BAD ORIGINAL

Flächen berührten Bereichen der erhitzten Scheibe Kühlrisse zu verursachen. Dieses Problem -wurde zum Teil durch Verwendung einer den Kontaktbereich zwischen der Form und der Glasscheibe in dem kritischen Mit 1eL- oder Sichtfeld der Scheiben verringernden ringförmigen Formmatrize und außerdem durch Isolieren der formgebenden Flächen beider Formhälften mit einem den Wärmeübergang aus dem Glas auf die Formteile verringernden wärmebeständigen Belag behoben, obwohl diese Lösungen zur Vermeidung einer Berührung mit dem Mittel bereich einer Seite der Scheibe durch Stützung nur ihrer Randkantenabschnitte als sehr vorteilhaft anzusehen sind, haben sie sich jedoch insofern als nicht völlig zufriedenstellend erwiesen als der sich ergebende höhere Kontaktdruck pro Fläche nei rieh ti den Oberflächenzustand des Ringformteiles zu einem äußerst, kritischen Faktor werden läßt. Dementsprechend ist es zwingend, die formgebende Fläche der Matrize der Form glatt und von jeglichen Oberflächenunvollkommenheiten freizuhalten, die in die Oberfläche der wärmeerweicbtün Scheiben eingedrückt bzw. eingeprät werden könnten. Dieses Problem wird durch die Tatsache erschwert und kompliziert, daß auf Grund der naturgemäß geringen Masse des Eingformteiles die Matrize ziemlich hei 1 wird und beispielsweise eine Temperatur von 290 - 315 C erreicht, was zu einem raschen Versagen des

908824/0945

BAD ORIGINAL

die formgebende Fläche bedeckenden Isoliermaterials führt Infolge dieser Faktoren ist eine erhebliche Wartung und Instandhaltung erforderlich, um die Fläche der Matrize de Form im richtigen Zustand zu halten, der gewährleistet, daß die Glasscheibe bei ihrer Berührung mit der Form nich beschädigt wird.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist demzufolge in der Schaffung einer Ringbiegeform zu sehen mit einer in ihrer Kontur genau zweckentsprechend ausgebildeten, hochgradi hitzebeständigen und abriebfesten formgebenden Fläche.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer solchen Form durch Anwendung eines neuartigen Verfahrens zur Erzielung eines glatten, harten Überzuges an der formgebenden Fläche, der gegen Hitze und Abrieb in hohem Maße beständig ist.

Die Erfindung ist im Nachstehenden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen;

Fig. 1 eine Stitenansicht einer Biegevorrichtung mit einer erfindungagemäß gebauten Biegeform,

90982 /

ßAD ORIGINAL

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine verbesserte Biegeform gemäß der Erfindung und

Pig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 in Fig. 2.

Erfindungsgemäß wird eine Form zum Biegen von erhitzten Glasscheiben in Vorschlag gebracht mit einem eine mit der Kontur der zu biegenden Scheibe übereinstimmende Metallfläche aufweisenden formgebenden Teil, die dadurch gekennzeichnet ist, daß auf die Metallfläche ein Belag aus feuerfestem Isoliermaterial aufgeklebt und auf den Belag ein glatter, harter Überzug aufgebracht ist, der die beim Biegevorgang durch die Scheibe zu berührende Fläche bildet.

Erfindungsgemäß wird außerdem ein Verfahren in Vorschlag gebracht, zum Herstellen einer glatten, harten Kontaktfläche an einer Biegeform, das dadurch gekennzeichnet ist, daß auf die formgebende Fläche der Form ein isolierendes Metalmaterial geklebt, auf die freiliegende Fläche des Belages ein feuerfester ila ,e -i,?l iu Br -iform aufgebracht und dann die flüssige Komponente (Bindemittel) des Breies mittels Wärme verdampft wird.

Obwohl sich die erfindungsgemäß in Vorschlag gebrachte formgebende Fläche der Form bei ihrer Ausbildung an den

909824/09A5

BAD ORlGlNAU

für die verschiedenartigsten Biegevorrichtung verwendeten ver schiedenen Bauarten von F rmea bei gleichen vorteilhaften Ergebnissen verwenden läßt, ist sie in der beiliegenden Zeichnung und im Nachstehenden an einer Ringform für eine Vorichtung zum Biegen von Glasscheiben dargestellt und beschrieben. Die als Beispiel dargestellte Form ist von rohrförmiger Bauart, in welcher ein Kühlmittel in Umlauf gebracht wird, jedoch leutet ein, daß die Erfindung bei ihrer Anwendung auf eine Form von massiver Bauart den gleichen Nutzen hat.

Bei der Serien-Produktion von gebogenen Fensterscheiben für Kraftfahrzeuge werden die Glasscheiben üblicherweise in einem im wesentlichen kontinuierlichen Arbeitsprozeß erhitzt, gebogen und anschließend gehärtet bzw. vorgespannt. Zu. diesem Zweck werden die Scheiben entlang einer bestimmten Bahn durch eine Heizzone, in welcher sie bis auf den Erweichungspunkt des Glases erhitzt werden, durch eine biegevorrichtung, in welcher sie in die gewünschte Krümmung gebracht werden, und dann durch eine Härte- bzw. Vorspannzone hindurchbewegt, in welcher die Oberflächen der gebogenen Scheiben rasch abgekühlt werden.

Gemäß den einzelnen Figuren der beigefügten Zeichnung besteht die allgemein mit 10 bezeichnete Preßbiegevorrichtung nach

90982A/0945

BAD ORIGINAL

der E_rfindung im wesentlichen aus einem als Matrize bezeichneten unteren beweglichen Formteil 1.1, einem im wesentlichen feststehenden, als Patrize bezeichneten oberen Formteil und einer Reihe von stützenden Förderrrollen 13, die alle in passender Weise an einem starren Gestell 14 angebracht sind.

Die Matrize 11 der Form ist eine Ringform und besteht aus einem Basis teil 15» mehreren von dem Basisteil aus hochragenden Stützen 16 und einem mit 17 bezeichneten, an den Oberseiten der Stützen 16 befestigten formgebenden Teil. Das formgebende Teil 17 stimmt in seinem Umriß mit dem Umriß der zu biegenden Glasscheiben 18 überein, wobei an seiner Oberfläche eine formgebende Fläche 19 ausgebildet' ist, die mit dergewünschten Krümmung der fertig gebogenen,,Glasscheibe übereinstimmt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiels ist die Matrize 11 der Form in senkrechter Richtung verstellbar, um jeweils eine zu biegende Glasscheibe von den Förderrollen 13 abzuheben und sie gegen die Patrize 12 der Form anzupressen, wobei das formgebende Teil 17 zur Schaffung von Bewegungsfreiheit für die förderrolleη aus mehreren Abschnitten hergestellt ist, und zwar aus den in Querrichtung angeordneten Endabschnitten 20 und den in Längsrichtung voneinander getrennt angeordneten Leistenteilen oder -abschnitten 21, zwischen welchen die Förderrollen angeordnet eind.

909824/0945

ßAD

Die Abschnitte 20 und 21 des formgebenden Teiles 17 der Matrize 11 sind rohrförmig ausgebildet zur Aufnahme eines Kühlmittels. Zu diesem Zweck grenzt jeder der Abschnitte einen umschlossenen Durchlaß 22 ab, in welchem jeweils eine Einlaßöffnung 23 und eine Auslaßöffnung 24 vorgesehen ist. In jeden der Abschnitte flird ein Kühlmittel, beispielsweise Luft, über leitungen 25 eingebracht, die an einem Ende mit der jeweiligen Einlaßöffnung 23 und am anderen Ende mit einer Verteilerleitung 26 in Verbindung stehen, die auf der Basis 15 angebracht und über eine Leitung 27 an eine nicht dargestellte unter Druck stehende Kühlluftquelle angeschlossen ist. Die Kühlluft strömt aus der Sammelleitung über Leitungen 25 und über die öffnungen 23 in die Durchlässe 22 ein und wird unter dem formgebenden Teil 17 über die Auslaßöffnungen 24 in die Umgebungsatmosphäre abgeführt. Bei ihrem Durchgang durch die Durchlässe 22 nimmt die Luft etwas Wärme aus dem fortgebenden Zeil auf, so daß sie dazu beiträgt, ein Verbiegen oder Verziehen des formgebenden Teiles infolge übermäßiger Wärme zu verhindern.

Die Basis 15 der Matrize 11 der Form ist an einem Schlitten 28 in beliebiger Weise, beispielsweise mit Hilfe nicht dargestellter Bolzen, befestigt, die in in der Basis vorgesehane Langlöcher 29 und in passende Halterungelöcher des Sohlittens 28 aufgenommen sind. Dar Schlitten 28 wird von

909824/0945

SAD ORIGINAL

Führungsteilen 30 gehalten, die nur eine durch, den gegen den Schlitten anliegenden Stößel 31 eines Preßluftzylinders 32 bewirkte senkrechte Bewegung zulassen.

Die im wesentlichen feststehende Patize 12 der Form besteht aus einem schalenähnlichen formgebenden Teil 33, das mit einer mit der gewünschten Krümmung der fertig gebogenen Scheibe übereinstimmenden durchgehenden formgebenden Fläche 34 versehen ist. Die Patrize 12 wird von einem von dem Hauptgestell 14 herabhängenden Halterungsrahmen 35 mittels Bolzen 36 elastisch gehalten, wobei um die Bolzen herum Federn 37 angeordnet sind, die die Patrize 12 in einem Abotand von dem Rahmen 35 halten. Die Federn 37 wirken wie Puffer, die verhindern, daß durch die M atrize 11 bei ihrer Aufwärtsbewegung bis in Preßberührung mit der Patrize 12 auf die Glasscheibe ein übermäßiger Druck ausgeübt wird.

Im wesentlichen bis auf den Erweichungspunkt erhitzte Glasscheiben 18 werden au3 einem nicht dargestellten Ofen mit Hilfe von Zuführrollen 38 in die Biegevorrichtung hineintrans portiert und in ihr auf den Rollen 13 in Biegelage aufgenommen. Jede Scheibe wird bei ihrer Ankunft zwischen den Formhälften durch Anlage ihrer Vorderkanten gegen Anschläge 39 angehalten, die mit Hilfe von auf dem Basisteil 15 angebrachten Preßluftzylindern 40 in die Bewegungsbahn der Scheibe hinein- und aus ihr herausbewegt werden.

0 9824/0945

BAD ORIGINAL

- ίο -

Beim Einlauf der Scheibe 18 in die Biegevorrichtung leitet eine Photozelle oder eine sonstige geeignete Vorrichtung einen Biegezyklus ein, in dessen Verlauf die Scheibe mit Hilfe der Anschläge 39 zwischen den Formhälften 11 und 12 angehalten wird, worauf der Preßluftzylinder 32 die untere Formhälfte 11 und damit die Glasscheibe 18 bis in Preßberührung mit der oberen Formhälfte 12 anhebt. Mit dem Abheben jeder Scheibe 18 von den Rollen 13 werden.die Anschläge 39 bis zu einer Stelle unter dem Niveau der Oberseiten der Rollen 13 abgesenkt, so daß die Glasscheibe 18, nachdem sie zwischen den Formhälften in die richtige Form gepreßt und durch Absenken der unteren Formhälfte 11 wieder auf die Rollen 13 gelegt worden ist, sofort ungehindert aus der Biegevorrichtung auf die Rollen 41 des Austragförderers transportiert werden kenn.

Um in den Glasscheiben Kühlrisse und ein Haften der Formteile an dem Glas zu vermeiden, sind die mit der Scheibe in Berührung kommenden Flächen beider Formhälften mit isolierend en Belägen versehen, die den Wärmeübergang zwischen dem heißen Glas und den verhältnismäßig kalten Teilen der Form hemmen. Auf Grund der massigen großen Kontaktfläche und der intermittierenden Berührung der durchgehenden Patrize 12 der Form mit der Glasscheibe hat sich vom Standpunkt des Schutzes sowohl der Glasfläche als auch der Patrize her gesehen und

.../11

909824/0945

BAD ORIGINAL

der Grundlage des firreichens längerer Lebensdauer ein Belag aus einer oder mehreren Glasgewebeschichten als zufriedenstellend erwiesen.

Andererseits hat man bei der ringförmigen Matrize 11 der Form festgestellt, daß auf Grund der hohen Temperatur, auf die sie erwärmt wird, und auf Grund ihrer verhältnismäßig starken Belastung gewöhnliche Beläge ziemlich rasch zerfallen bzw. versagen, so daß zum Vermeiden einer Beschädigung der Glasfläche durch Abrieb sowie des Verziehens des formgebenden Teiles 17 infolge Überhitzung eine häufige Erneuerung des Belagmaterials notwendig ist.

Um der Notwendigkeit einer häufigen Instandsetzung und Wartung abzuhelfen, wird erfindungsgemäß eine verbesserte Formmatrize in Vorschlag gebracht mit einem formgebenden Teil 17 an dem eine in hohem Maße gegen Hitze und Abrieb beständige glatte harte Glawkontaktfläche 19 ausgebildet ist. Die Kontur des formgebenden Teiles 17 ist an der Oberseite 42 der rohrförmigen Abschnitte 20 und 21 ausgebildet, die dann mit einem isolierenden Belag 43 bedeckt und darauf mit einem feuerfesten Material 44 beschichtet wird, welches die Poren des Belagmaterials 43 ausfüllt und die eigentliche Glaskontaktfläche 19 bildet.

.../12

.90982/4/0945

■ BAD

Bevor jedoch der isolierende Belag und der feuerfeste Überzug aufgebracht werden können, muß die Oberfläche 42 der Formabschnitte 20 und 21 gründlich vorbereitet v/erden. Dies erfolgt vorzugsweise dadurch, daß diese Oberfläche zunächst' sandgestrahlt oder sonstwie gesäubert und dann eine G-rundierung, wie z.B. Vinyltriäthoxysilan oder Vinyltrimethoxyäthoxysilan, auf sie aufgesprüht oder mittels Pinsel aufgetragen wird, die man dann trocknen läßt.

Das Belagmaterial 43 kann ein beliebiges einer Vielzahl von Keramikfaserprodukten sein. Jedoch wurden bei Verwendung eines aus kurzen Tonerdesilikatfasern von hoher Reinheit bestehenden Materials, das zu einem durch Imprägnieren mit einer Kooloidsilikatlösung gesteiften Filz verarbeitet wird, hervorragende Ergebnisse erzielt. Das Belagmaterial wird dann mit Hilfe eines hitzebeständigen, beispielsweise aus hochmolekularem Silikon-Elastomer bestehenden Klebstoffe*»- 45 auf die grundierten Flächen der Form aufgeklebt.

Der Oberflächenüberzug 44 hat die Form eines feuerfesten Materials, welche» im wesentlichen aus Kolloidsilikat besteht, das zwecks Bildung eines Breies mit in einer nicht entflammbaren Flüssigkeit, wie Wasser, suspendiertem Quarzpulver mit einer beispielsweise unter 100 Maschen liegenden Feinheit vermischt ist. Ein Material dieser Art wird unter

.../13 909824/0945

der Bezeichnung "Glasrock Slurry" durch die Firma "Glasrock Products, Inc." Atlanta, Georgia, USA, auf den Markt gebracht Der Brei wird auf das Belagmaterial 43 mittels Anstrich aufgebracht, dann mit einer Quetscher geglättet und mittels einer Gasflamme oder dergleichen getrocknet. Da die meisten der verwendeten Belagstoffe porös sind, können mehr als eine Oberflächenbeschichtung erforderliche sein, um die Poren und die wahrscheinlich in der Materialoberfläche vorhandenen kleinen Unregelmäßigkeiten auszufüllen. Deshalb können erforderlichenfalls zusätzliche Beschichtungen in gleicter Weise aufgebracht werden, bis die Poren ausgefüllt sind und eine glatte gleichmäßige Oberfläche erzielt ist. Nachdem der endgültige Überzug getrocknet ist, wird die Fläche 19 leicht abgeschmirgelt, um jegliche geringfügige Unebenheiten, die beim Beschichtungsvorgang entstanden sind, auszuglätten.

Im Idea.falle sollte der Oberflächenüberzug die Poren des Be iri/-;?¹ fite rials ohne weiteren Auftrag von Überzugsmaterial ausfüllen. Jedoch können in der Praxis Oberflächenun-

e	Of;	aß	nr.fi i	ten e	inen Auftrag	von Überzugmaterial in der Größen-	Oberfläche des Überzugmaterials 44	.../14
or α			von	0,794 mm erforderlich machen, um zu gewährleisten	kommt.
d		nur	die	glatte harte
α		Glafj	in Berührung

909824/0945

BAD OFIIGiNAU

- H

Die sich daraus ergebende G-laskontaktf lache 19 ist. glatt, hart und bei den mit dem Biegevorgang in Zusammenhang stehenden hohen Temperaturen zu einem langfristigen Bebrieb geeignet, ohne für Oberflächenunvollkommenheiten anfällig zu sein, die die Glasoberfläche beschädigen könnten. Der durch den feuerfesten Überzug 44 für den isolierenden Belag 43 gebildete Schutz verlängert die Lebensdauer des Belages, so daß sich seine Unversehrtheit als Isolator erhalten und dadurch das Auftreten von Kühlrissen oder sonstigen beim Überhitzen des formgebenden Teiles gewöhnlich verursachten Urlvollkommenheiten verringern läßt.

909824/0945

BAD ORIGINAL

Claims

Ansprüche

1. Form zum Biegen von erhitzten Glasscheiben mit einem formgebenden Teil, das eine mit der Kontur der zu biegenden Scheibe übereinstimmende ifefcallfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Metallfläche (42) ein Belag (43) aus feuerfestem Isoliermaterial aufgeklebt und auf den Belag (43) ein. glatter, harter Überzug (44) aufgebracht ist, der die beim Biegevcrgang durch die Scheibe (18) zu berührende Fläche (ig) bildet.

2. Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliermaterial (43) aus zu einem Filz verarbeiteten kurzen Tonerdesilikatfasern besteht.

3. Form nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der feuerfeste Überzug (44) aus mit Quarzpulver vermischtem Kolloidsilikat besteht.

4. Form nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliermaterial (43) aus zu einem Filz verarbeiteten und mit Kolloidsilikat imprägnierten kurzen Tonerdesilikatfasern und der feuerfeste Überzug ^/fl-) aus mit feinem Pulverquarz vermischtem Kolloidsilikat besteht.

.../16

909824/0945

BAD ORIGINAL

5. Verfahren zur Herstellung eines Belages bei einer Form nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf die formgebende Fläche (42) der Form ein isolierendes Belagmaterial (43) geklebt, auf die freiligende Fläche des Bolages (43) ein feuerfestes Material (44) in Breiform aufgebracht und dann die flüssige Komponente (Bindemittel) des Breies mittels Wärme verdampft wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß das isolierende Belagmaterial (43) aus zu einem Filz verarbeiteten kurzen Tonerdesilikatfasern besteht.

7. Verfahren nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß das Belagmaterial (43) aus zu.einem Filz verarbeiteten und mit Kolloidsilikat imprägnierten kurzen Tonerdesilikatfasern gebildet wird. ,

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der feuerfeste Brei im wesentlichen aus einem Gemisch aus Kolloidsilikat und in einer flüssigen Komponente fein verteiltem Pulverquarz besteht.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der feuerfeste Brei in mehreren Schichten bis zu einer Dicke von 0,794 mm (1/32») über der Oberfläche'des

.../17

909824/0945

BAD ORIGINAL

Belages ('43) aufgebracht -wird, wobei jede dieser Schichten durch Auftragen des Breies und anschließendes Verdampfen seiner flüssigen Komponente gebildet wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche (19) nach dem Verdampfen der flüssigen Komponente leicht geschmirgelt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige Komponente nicht entflammbar ist und durch unmittelbare Anwendung einer Flamme verdampft wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die iOrmoberflache (42) zunächst gesäubert und dann vor dem Aufbringen des Belages (43) auf sie eine Grundierung aufgetragen wird.

909824/0945

Leerseite