DE202018006728U1 - Vorrichtung zum Biegen von Scheiben - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung (1) zum Biegen von Scheiben (5), welche umfasst:
- eine Biegezone (2) mit einer ersten Biegeform (12) und einer zweiten Biegeform (12'),
- ein Zustellmodul (38), welches zur Biegezone (2) so zugestellt ist, dass ein Träger (27) mit einem Pressrahmen (25) für eine Scheibe (5) in die Biegezone (2) einführbar ist, wobei der Pressrahmen (25) durch Bewegen des Trägers (27) zwischen einer der ersten Biegeform (12) zugeordneten ersten Pressrahmenposition (23) und einer der zweiten Biegeform (12') zugeordneten zweiten Pressrahmenposition (24) relativ zur ersten und zweiten Biegeform (12, 12') seitlich bewegbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Biegen von Scheiben.
  • In der industriellen Serienfertigung von Glasscheiben werden verschiedene Biegeverfahren eingesetzt, die schon vielfach Eingang in die Patentliteratur gefunden haben. Beispielsweise beschreibt die WO 2012/080072 ein Verfahren mit einer stufenweisen Biegung von Glasscheiben im Rand- und Innenbereich. Hierbei wird die Glasscheibe zunächst auf einem Vorbiegering in einen Ofen gefahren, wobei der Scheibenrand vorgebogen wird, gefolgt von einem Weiterbiegen des Scheibenrands durch eine erste Ansaugvorrichtung, Ablegen und Biegen der Glasscheibe in der Fläche auf einem Endbiegering und Fertigbiegen auf die gewünschte Endgeometrie mittels einer zweiten Ansaugvorrichtung. Durch die stufenweise Biegung der Glasscheibe können bei komplexen Scheibenformen optische Fehler vermindert werden.
  • In der WO 2004/087590 und WO 2006072721 ist jeweils ein Verfahren beschrieben, bei dem die Glasscheibe zunächst auf einem Biegerahmen durch Schwerkraft vorgebogen wird, gefolgt von einer Pressbiegung mittels einer oberen oder unteren Biegeform.
  • In der EP 255422 und US 5906668 ist jeweils die Biegung einer Glasscheibe durch Ansaugen gegen eine obere Biegeform beschrieben.
  • EP 1550639 A1 , US 2009/084138 A1 und EP 2233444 A1 kann jeweils eine Vorrichtung entnommen werden, bei der ein Pressrahmen auf einem Schlitten, der auf einem stationären Träger verschiebbar gelagert ist, zwischen Biegestationen transportierbar ist.
  • Generell besteht Bedarf an relativ kompakten Anlagen zum Biegen von Glasscheiben, wobei die Glasscheiben mit relativ kurzen Taktzeiten und niedrigen Produktionskosten herstellbar sein sollen. Zudem sollen hohe Güteanforderungen erfüllbar sein.
  • Demnach besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Vorrichtung zum Biegen von Glasscheiben zur Verfügung zu stellen. Diese und weitere Aufgaben werden nach dem Vorschlag der Erfindung durch eine Vorrichtung zum Biegen von Glasscheiben mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Im Sinne vorliegender Erfindung bezeichnet der Begriff „Vorbiegung“ eine nicht vollständige Biegung der Scheibe in Bezug auf eine definierte bzw. definierbare Endbiegung (Endgeometrie bzw. Endform) der Scheibe. Die Vorbiegung kann beispielsweise 10 bis 80% der Endbiegung ausmachen. In der Verwendung als „Randvorbiegung“ bezieht sich der Begriff auf die nicht vollständige Biegung der Scheibe in einem an eine Scheibenkante angrenzenden, endständigen Randbereich der Scheibe, typischer Weise ein die Scheibe streifenförmig umlaufender Randbereich. Beispielsweise liegt die Streifenbreite im Bereich von 3 bis 150 mm. Die Scheibenkante wird durch eine (Schnitt-)Fläche gebildet, die typischer Weise senkrecht zu den beiden einander gegenüberliegenden Scheibenhauptflächen angeordnet ist. In der Verwendung als „Flächenvorbiegung“ bezieht sich der Begriff auf die nicht vollständige Biegung der Scheibe in einem Zentral- bzw. Innenbereich der Scheibe, der vom Randbereich umgeben ist und direkt an den Randbereich angrenzt. Im Unterschied hierzu bezieht sich der Begriff „Endbiegung“ auf die vollständige Biegung der Scheibe. In der Verwendung als „Randendbiegung“ bezieht sich der Begriff auf die vollständige Biegung im Randbereich der Scheibe, in der Verwendung als „Flächenendbiegung“ auf die vollständige Biegung im Innenbereich der Scheibe.
  • Der Begriff „Scheibe“ bezieht sich generell auf eine Glasscheibe, insbesondere ein thermisch vorgespanntes Kalk-Natron-Glas.
  • Der Begriff „seitlich“ bzw. „seitlich versetzbar“ bezeichnet eine Bewegung mit mindestens einer horizontalen Bewegungskomponente, wodurch ein Bauteil relativ zu einem anderen Bauteil seitlich angeordnet werden kann.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Biegen von Scheiben umfasst mehrere strukturell und funktionell voneinander abgrenzbare Zonen. Erfindungsgemäß wesentlicher Bestandteil ist eine Biegezone zum Biegen von erwärmten Scheiben, die vorteilhaft mit einer Heizeinrichtung zum Erwärmen von Scheiben ausgerüstet ist. Insbesondere kann die Biegezone zu diesem Zweck auf eine Temperatur gebracht werden, die ein plastisches Verformen von Scheiben ermöglicht und typischer Weise im Bereich von 600°C bis 750°C liegt.
  • Die Biegezone ist vorzugsweise als eine zur äußeren Umgebung hin geschlossene bzw. verschließbare, heizbare Kammer, im Weiteren als „Biegekammer“ bezeichnet, ausgebildet. Die Biegekammer verfügt über einen Biegekammerhohlraum, der von einer vorzugsweise isolierten Wandung vollständig umgrenzt ist. Der Biegekammerhohlraum weist mindestens eine in den Biegekammerhohlraum mündende Öffnung auf, die vorzugsweise durch eine Biegekammertür verschließbar ist. Die Biegezone umfasst mindestens zwei Biegeformen, nämlich eine erste Biegeform und eine zweite Biegeform, die vorzugsweise im Biegekammerhohlraum einer als Biegekammer ausgebildeten Biegezone angeordnet sind.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung verfügen die erste Biegeform und die zweite Biegeform jeweils über eine Kontaktfläche zum Kontaktieren einer Scheibe. Die Kontaktfläche der ersten Biegeform und der zweiten Biegeform weist jeweils einen äußeren Flächenabschnitt und einen inneren Flächenabschnitt auf bzw. ist aus dem äußeren und inneren Flächenabschnitt zusammengesetzt. Der äußere Flächenabschnitt der ersten Biegeform und der zweiten Biegeform ist jeweils für eine Randendbiegung in einem Randbereich der Scheibe geeignet ausgebildet. Vorzugsweise ist der innere Flächenabschnitt der ersten Biegeform und der zweiten Biegeform jeweils für eine Flächenvorbiegung in einem vom Randbereich umgebenen Zentral- bzw. Innenbereich der Scheibe geeignet ausgebildet. Alternativ kann der innere Flächenabschnitt der zweiten Biegeform für eine Flächenendbiegung geeignet ausgebildet sein.
  • Wie hier und im Weiteren verwendet, ist die Formulierung „geeignet ausgebildet“ im Zusammenhang mit dem äußeren Flächenabschnitt der Kontaktfläche so zu verstehen, dass der äu-ßere Flächenabschnitt so geformt ist, dass eine Randendbiegung der Scheibe erzeugbar ist. Die Scheibe muss jedoch nicht zwingend einer Randendbiegung unterzogen werden, sondern es kann auch nur eine Randvorbiegung erfolgen. Die Randendbiegung wird dann erst in der weiteren Verfahrensführung erzeugt. Der äußere Flächenabschnitt muss zu diesem Zweck nicht notwendiger Weise eine Form aufweisen, die komplementär zur Form einer randendgebogenen Scheibe ist. Im Zusammenhang mit dem inneren Flächenabschnitt der Kontaktfläche bedeutet „geeignet ausgebildet“, dass der innere Flächenabschnitt so geformt ist, dass eine Flächenvorbiegung der Scheibe erzeugbar ist, wobei nicht zwingend eine Flächenvorbiegung erfolgen muss. Ist der innere Flächenabschnitt der zweiten Biegeform alternativ für eine Flächenendbiegung geeignet ausgebildet, bedeutet dies, dass eine Flächenendbiegung erzeugbar ist, jedoch nicht zwingend erzeugt werden muss. Die Flächenendbiegung kann auch erst in der weiteren Verfahrensführung erzeugt werden.
  • Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung weist der nachfolgend im Zusammenhang mit dem Zustellmodul beschriebene Pressrahmen (z.B. Pressring) eine Pressfläche (Kontaktfläche) zum Pressen einer Scheibe auf, die zu dem für eine Randendbiegung geeignet ausgebildeten äußeren Flächenabschnitt der ersten Biegeform bzw. zweiten Biegeform komplementär ausgebildet ist. Die Pressfläche ist beispielsweise in Form eines Streifens ausgebildet, beispielsweise mit einer Streifenbreite im Bereich von 3 bis 150 mm. Die Pressfläche ist zum Kontakt mit einer Scheibe nach oben orientiert. Zudem ist der Pressrahmen für eine Flächenvorbiegung durch Schwerkraft im Innenbereich der Scheibe geeignet ausgebildet, wobei ein Durchsacken des Innenbereichs der Scheibe nach unten durch Schwerkraft möglich ist. Der Pressrahmen kann zu diesem Zweck offen, d.h. mit einer zentralen Durchbrechung versehen sein, oder vollflächig ausgebildet sein, solange ein Durchsacken des Innenbereichs der Scheibe ermöglicht ist. Eine offene Gestaltung ist im Hinblick auf eine einfachere Prozessierung von Scheiben bevorzugt. Es versteht sich, dass eine größere Breite einer streifenförmigen Pressfläche durch eine bessere Gewichtsverteilung vorteilhaft im Hinblick auf die Vermeidung von unerwünschten Markierungen (Änderungen der planen Oberflächen der Scheibe) ist, wobei durch das Pressen der Scheibe im Randbereich auf dem Pressrahmen der Erzeugung von Markierungen entgegengewirkt werden kann. Die Pressfläche des Pressrahmens hat eine definierte Geometrie, wobei der Pressrahmen zu diesem Zweck hinreichend starr ist. Der Pressrahmen ist beispielsweise als Gussteil geformt, wobei die Pressfläche beispielsweise durch Fräsen hergestellt ist. Bei der Schwerkraftbiegung wird die Scheibe durch ihr Eigengewicht vorgebogen. Durch die vorherige Pressung des Scheibenrands gegen die Pressfläche des Pressrahmens kann die Flächenvorbiegung der Scheibe reduziert werden. Zudem ist in vorteilhafter Weise die Verwendung eines Anschlags zur Fixierung der Scheibe während des Transports auf dem Pressrahmen ermöglicht.
  • Hierbei sind die erste Biegeform und der Pressrahmen in vertikaler Richtung relativ zueinander versetzbar, so dass die Scheibe im Randbereich zwischen dem äußeren Flächenabschnitt der ersten Biegeform und der Pressfläche des Pressrahmens verpressbar ist. Die Scheibe wird hierdurch im Randbereich vor- oder endgebogen. Vorteilhaft ist die erste Biegeform mit einem Bewegungsmechanismus gekoppelt, durch den die erste Biegeform zum Pressrahmen zugestellt werden kann.
  • In entsprechender Weise sind die zweite Biegeform und der Pressrahmen in vertikaler Richtung relativ zueinander versetzbar, so dass die Scheibe im Randbereich zwischen dem äußeren Flächenabschnitt der zweiten Biegeform und der Pressfläche des Pressrahmens verpressbar ist. Die Scheibe wird hierdurch im Randbereich vor- oder endgebogen. Vorteilhaft ist die zweite Biegeform mit einem Bewegungsmechanismus gekoppelt, durch den die zweite Biegeform zum Pressrahmen zugestellt werden kann.
  • Durch die in mehreren Stufen durchgeführte Biegung einer Scheibe im Rand- und Innenbereich kann die Biegezeit an der zweiten Biegeform erheblich reduziert werden, um die Taktzeiten zu verkürzen. Zudem können durch die besonders genaue Positionierung der Scheibe mittels Verpressung auf dem Pressrahmen komplex geformte Scheiben mit besonders hoher Güte gefertigt werden.
  • Vorzugsweise weisen die erste Biegeform und zweite Biegeform jeweils ein Mittel zum Festlegen einer Scheibe an der jeweiligen Kontaktfläche auf. Das Mittel zum Festlegen einer Scheibe an der Kontaktfläche umfasst vorteilhaft eine pneumatische Saugeinrichtung zum Ansaugen eines gasförmigen Fluids, insbesondere Luft, durch welche die Scheibe mittels Unterdruck gegen die jeweilige Kontaktfläche gezogen werden kann. Die Kontaktfläche kann zu diesem Zweck beispielsweise mit mindestens einem Saugloch, vorteilhaft mit einer Vielzahl von über die Kontaktfläche beispielsweise gleichmäßig verteilten Sauglöchern versehen sein, an denen für eine Saugwirkung an der Kontaktfläche jeweils ein Unterdruck anlegbar ist. Die Saugeinrichtung kann alternativ oder ergänzend eine die Kontaktfläche umrandende Schürze aufweisen, durch die ein Unterdruck an der Kontaktfläche erzeugbar ist. Die Saugeinrichtung erzeugt einen typischer Weise nach oben gerichteten Strom eines gasförmigen Fluids, insbesondere Luft, der ausreicht, um die Scheibe an der Kontaktfläche festzuhalten. Dies ermöglicht es insbesondere, einen Rahmen zur Aufnahme der an der Kontaktfläche festgelegten Scheibe, unterhalb der Scheibe zu platzieren.
  • Alternativ oder ergänzend umfasst das Mittel zum Festlegen einer Scheibe an der Kontaktfläche vorteilhaft eine pneumatische Blaseinrichtung zum Erzeugen eines gasförmigen Fluidstroms, insbesondere eines Luftstroms, die so ausgebildet ist, dass eine Scheibe durch den gasförmigen Fluidstrom von unten her angeblasen, hierdurch angehoben und gegen die Kontaktfläche der ersten bzw. zweiten Biegeform gedrückt werden kann. Die Blaseinrichtung kann insbesondere so ausgebildet sein, dass die an der Kontaktfläche festgelegte Scheibe durch den vom gasförmigen Fluidstrom ausgeübten Druck im Randbereich und/oder im Innenbereich, vorteilhaft wenigstens im Randbereich, vorgebogen werden kann.
  • Wie hier und im Weiteren verwendet, bezieht sich der Begriff „Festlegen“ auf eine Fixierung einer Scheibe an der Kontaktfläche, wobei die Scheibe gegen die Kontaktfläche gedrückt und/oder an die Kontaktfläche gesaugt werden kann. Das Festlegen einer Scheibe an der Kontaktfläche ist nicht zwingend mit einem Biegevorgang verbunden. Die Kontaktflächen der ersten und zweiten Biegeform sind für einen Kontakt mit einer Scheibe jeweils nach unten orientiert.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst weiterhin ein Modul, im Weiteren als „Zustellmodul“ bezeichnet, welches eine strukturelle Einheit bildet und bevorzugt, jedoch nicht zwingend, relativ zur Biegezone bewegbar ist. Das Zustellmodul ist vorzugsweise von der Biegezone räumlich trennbar. Das Zustellmodul verfügt vorzugsweise über einen aktiv oder passiv antreibbaren Bewegungsmechanismus zum Bewegen des Zustellmoduls relativ zur Biegezone, beispielsweise ein Rollentransportmechanismus oder Luftkissentransportmechanismus. Vorzugsweise ist das Zustellmodul in Form einer Zustellkammer ausgebildet, welche über einen Zustellkammerhohlraum verfügt, der von einer vorzugsweise isolierten Wandung vollständig umgrenzt ist. Durch die Wandung ist der Zustellkammerhohlraum von der äußeren Umgebung getrennt. Vorzugsweise ist der Zustellkammerhohlraum geschlossen bzw. verschließbar und weist mindestens eine in den Zustellkammerhohlraum mündende Öffnung auf, die vorzugsweise durch eine Zustellkammertür verschließbar ist. Insbesondere kann der Zustellkammerhhohlraum durch Verschließen der Öffnung von der Biegezone (Biegekammerhohlraum) räumlich getrennt werden, so dass keine räumliche Verbindung zwischen Zustellkammerhohlraum und Biegezone vorliegt. Vielmehr können der Zustellkammerhohlraum und die Biegezone (Biegekammerhohlraum) durch eine Wandung, die mit einer verschließbaren Öffnung versehen ist, räumlich miteinander verbunden oder voneinander getrennt werden. Das Zustellmodul verfügt über einen bewegbaren Träger mit einem vorzugsweise fest (unverrückbar) am Träger angebrachten Pressrahmen zum Pressen und Transportieren einer Scheibe. Vorzugsweise ist der Träger mit Pressrahmen im Zustellkammerhohlraum eines als Zustellkammer ausgebildeten Zustellmoduls angeordnet bzw. kann (vollständig) im Zustellkammerhohlraum angeordnet werden. Der Träger ist relativ zu den beiden Biegeformen bewegbar. Der Träger kann insbesondere in eine Postion bewegt werden, in der er vollständig im Zustellkammerhohlraum aufgenommen ist (und auch nicht teilweise in der Biegezone angeordnet ist). Im Unterschied zum eingangs genannten Stand der Technik, ist der Pressrahmen nicht auf einem auf einem Träger bewegbaren Schlitten gelagert, sondern eine Bewegung des Pressrahmens kann ausschließlich durch Bewegen des Trägers selbst erfolgen. Der Begriff „Pressrahmen“ ist so zu verstehen, dass der Pressrahmen zum Pressen der Scheibe dienen kann, wobei eine Pressung mittels des Pressrahmens vorteilhaft, jedoch nicht zwingend ist. Insbesondere kann der Pressrahmen als Transportrahmen ausschließlich zum Transport der Scheibe zwischen den Biegeformen dienen (ohne Pressung).
  • Das Zustellmodul ist an die Biegezone so zugestellt bzw. vorzugsweise zustellbar, dass der Träger mit Pressrahmen (von einer Position außerhalb der Biegezone) in die Biegezone einführbar ist. Vorzugsweise ist ein in Form einer Zustellkammer ausgebildetes Zustellmodul an eine in Form einer Biegekammer ausgebildete Biegezone zugestellt bzw. vorzugsweise zustellbar, wobei der Zustellkammerhohlraum mit dem Biegekammerhohlraum verbindbar ist. Zu diesem Zweck weist der Zustellkammerhohlraum mindestens eine erste Öffnung auf, die in eine Gegenüberstellungsposition mit einer zweiten Öffnung des Biegekammerhohlraums der Biegekammer gebracht werden kann, so dass eine vorzugsweise fluchtende Verbindung von Zustellkammerhohlraum und Biegekammerhohlraum herstellbar ist. Vorzugsweise sind die erste Öffnung des Zustellkammerhohlraums und/oder die zweite Öffnung des Biegekammerhohlraums jeweils mit einer Tür versehen, durch welche die zugehörige Öffnung verschlossen werden kann. Wesentlich ist die Verbindbarkeit von Zustellkammerhohlraum und Biegekammerhohlraum, insbesondere durch Öffnen wenigstens einer Tür zwischen Zustellkammerhohlraum und Biegekammerhohlraum.
  • Erfindungsgemäß ist das Zustellmodul an die Biegezone so zugestellt bzw. zustellbar, dass der Pressrahmen auf dem Träger durch Bewegen des (von außerhalb der Biegezone in die Biegezone eingeführten) Trägers zwischen einer der ersten Biegeform zugeordneten ersten Pressrahmenposition und einer der zweiten Biegeform zugeordneten zweiten Pressrahmenposition relativ zur ersten und zweiten Biegeform seitlich bewegbar ist. Vorzugweise befindet sich die erste Pressrahmenposition in vertikaler Richtung (z.B. direkt) unterhalb der ersten Biegeform und die zweite Pressrahmenposition in vertikaler Richtung (z.B. direkt) unterhalb der zweiten Biegeform. Vorteilhaft ist der Pressrahmen in einer horizontalen Ebene reziprok und translatorisch (d.h. 1-dimensional) bewegbar. Zudem kann der Träger mit Pressrahmen in das Zustellmodul (vollständig) zurück bewegt werden, wobei es bevorzugt ist, wenn der Träger mit Pressrahmen im Zustellkammerhohlraum eines in Form einer Zustellkammer ausgebildeten Zustellmoduls vollständig aufgenommen werden kann.
  • Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt eine Bewegung des Pressrahmens innerhalb der Biegezone (z.B. Biegekammer) durch eine Bewegung des von außerhalb der Biegezone zugeführten Trägers, was in besonders vorteilhafter Weise eine sehr genaue Positionierung des Pressrahmens ermöglicht. Der Träger ist zu dessen Bewegung mit einem Bewegungsmechanismus gekoppelt. Tatsächlich ist zur Erfüllung sehr hoher Güteanforderungen an die produzierten Scheiben eine sehr genaue Positionierung der Scheiben relativ zu den Biegeformen erforderlich, die typischer Weise eine Genauigkeit von weniger als 1 mm, typischer Weise wenigstens ca. 0,5 mm, erfordert. Um Fehler durch thermische Ausdehnung in der heißen Biegezone zu vermeiden, kann in vorteilhafter Weise ein Bewegungsmechanismus für den Träger in einem kühlen Bereich außerhalb der heißen Biegezone im Zustellmodul angeordnet werden. Zudem ist hierdurch eine besonders schnelle Positionierung des Trägers ermöglicht, was ein weiterer wichtiger Vorteil der Erfindung ist, da hierdurch die Taktzeiten vermindert werden können.
  • Der Träger für den Pressrahmen ist mit einem am Zustellmodul angeordneten Trägerbewegungsmechanismus gekoppelt, wobei ein den Pressrahmen tragender Abschnitt des Trägers vom Zustellmodul in die Biegezone eingeführt und zurück zum Zustellmodul bewegt werden kann. Insbesondere kann der Pressrahmen durch Bewegen des Trägers in eine Position gebracht werden, bei der er vollständig im Zustellkammerhohlraum aufgenommen ist. Der Träger kann durch den Trägerbewegungsmechanismus so bewegt werden, dass der Pressrahmen innerhalb der Biegezone zwischen der ersten Pressrahmenposition und der zweiten Pressrahmenposition in reziproker Weise seitlich bewegt werden kann.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist mindestens eine Stützeinrichtung zum Abstützen des Pressrahmens und/oder des Trägers an der ersten Pressrahmenposition und/oder der zweiten Pressrahmenposition vorgesehen. Insbesondere kann an der ersten Pressrahmenposition und der zweiten Pressrahmenposition jeweils eine separate Stützeinrichtung angeordnet sein, beispielsweise ein Stellmotor oder eine hydraulische oder pneumatische Stützeinrichtung, durch welche der Pressrahmen und/oder Träger nach unten hin abgestützt wird. Hierdurch kann der Pressrahmen sehr genau positioniert werden, wobei Lageänderungen des Pressrahmens, welche insbesondere durch Berührungskontakt mit der darüber angeordneten Biegeform verursacht werden, in vorteilhafter Weise vermieden werden können.
  • Bei einerweiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist mindestens ein mit der ersten und/oder zweiten Biegeform verbindbares Werkzeug auf dem Träger transportierbar, beispielsweise mittels einer auf dem Träger angebrachten Werkzeugauflage. Das Werkzeug ist durch Bewegen des Trägers zwischen dem Zustellmodul und einer der ersten Biegeform zugeordneten ersten Werkzeugposition und/oder einer der zweiten Biegeform zugeordneten zweiten Werkzeugposition relativ zur ersten und zweiten Biegeform seitlich bewegbar. Vorzugsweise befinden sich die erste Werkezugposition in vertikaler Richtung (z.B. direkt) unterhalb der ersten Biegeform und die zweite Werkzeugposition in vertikaler Richtung (z.B. direkt) unterhalb der zweiten Biegeform. Vorzugsweise, jedoch nicht zwingend, ist die erste Pressrahmenposition identisch mit der ersten Werkzeugposition und die zweite Pressrahmenposition ist identisch mit der zweiten Werkzeugposition. Der Trägerbewegungsmechanismus ist so ausgebildet, dass das mindestens eine Werkzeug auf dem Träger durch Bewegen des Trägers vom Zustellmodul in die Biegezone und von der Biegezone zum Zustellmodul bewegt werden kann. Insbesondere kann der Träger durch den Trägerbewegungsmechanismus so bewegt werden, dass das mindestens eine Werkzeug in die erste Werkzeugposition oder in die zweite Werkzeugposition in reziproker Weise seitlich bewegt werden kann. Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht eine besonders einfache und schnelle Bestückung einer Biegeform mit einem Werkzeug, insbesondere einen Werkzeugwechsel, wobei das mindestens eine Werkzeug auf dem Träger durch Bewegen des Trägers vom Zustellmodul zur ersten oder zweiten Werkzeugposition transportiert werden kann, um die erste Biegeform bzw. Biegeform zu bestücken. Andererseits kann das Werkzeug durch Ablegen auf dem Träger in einfacher Weise wieder aus der Biegezone entfernt werden.
  • Vorteilhaft sind ein mit der ersten Biegeform verbindbares erstes Werkzeug und ein mit der zweiten Biegeform verbindbares zweites Werkzeug gleichzeitig auf dem Träger transportierbar, wobei durch Bewegen des Trägers das erste Werkzeug zwischen der Biegekammer und der ersten Werkzeugposition und das zweite Werkzeug zwischen der Biegekammer und der zweiten Werkzeugposition relativ zur ersten und zweiten Biegeform seitlich bewegbar sind. Zu diesem Zweck ist es vorteilhaft, wenn die beiden Werkzeuge mit einem Zwischenabstand auf dem Träger positionierbar sind, welcher einem Zwischenabstand der ersten und zweiten Werkzeugposition entspricht. Auf diese Weise kann ein Werkzeugwechsel an beiden Biegeformen in besonders einfacher und schneller Weise erfolgen.
  • Besonders vorteilhaft ist das mindestens eine Werkzeug vor der Bestückung einer Biegeform in einem heizbaren Zustellkammerhohlraum eines als Zustellkammer ausgebildeten Zustellmoduls angeordnet. Auf diese Weise kann die Prozessierung von Scheiben in der Biegezone bei einem Werkzeugwechsel sehr schnell fortgeführt werden, ohne dass ein zeitraubendes Aufheizen des Werkzeugs erforderlich wäre. Dies gilt insbesondere bei einem Wechsel beider Werkzeuge der Biegeformen. Die Zustellkammer ist zu diesem Zweck mit einem heizbaren Zustellkammerhohlraum versehen, in dem das mindestens eine Werkzeug geheizt werden kann.
  • Bei einem heizbaren Zustellkammerhohlraum ist es besonders vorteilhaft, wenn der Trägerbewegungsmechanismus mindestens teilweise außerhalb des heizbaren (heißen) Zustellkammerhohlraums angeordnet ist. Hierdurch kann ein unerwünschtes Aufheizen von Komponenten des Trägerbewegungsmechanismus und damit verbundene thermisch induzierte Längenänderungen in vorteilhafter Weise vermieden werden. Dies trägt in wesentlicher Weise dazu bei, den Träger und insbesondere den darauf befestigten Pressrahmen mit einer besonders hohen Genauigkeit und hohen Geschwindigkeit zu positionieren, so dass Scheiben mit besonders hohen Güteanforderungen herstellbar sind.
  • Neben einer besonders genauen Positionierung des Pressrahmens ermöglicht das bewegbare Zustellmodul eine einfache und schnelle Bestückung der Biegeformen der Biegezone mit vorzugsweise erwärmten Werkzeugen. Beispielsweise kann eine Mehrzahl von bewegbaren Zustellmodulen vorgesehen sein, die mit voneinander verschiedenen Werkzeugen versehen sind, um die Biegezone, je nach Bedarf, mit unterschiedlichen Werkzeugen bestücken zu können. Ebenso ist eine Wartung bzw. ein Austausch von Werkzeugen der Biegeformen in einfacher Weise möglich. Hierbei wird jeweils nur ein Zustellmodul an die Biegezone zugestellt.
  • Bei dem Zustellmodul, vorzugsweise Zustellkammer, handelt es sich um eine autarke Baueinheit, die eine Bestückung des Zustellmoduls mit Werkzeug(en) und/oder Pressrahmen sowie einen Austausch von Werkzeug(en) und/oder Pressrahmen im Zustellmodul unabhängig von der Biegezone ermöglicht. Insbesondere ermöglicht die Verfahrbarkeit des Trägers nach au-ßen eine einfache und schnelle Bestückung des Zustellmoduls.
  • Ist das Zustellmodul, vorzugsweise Zustellkammer, bewegbar, kann das Zustellmodul an die Biegezone, vorzugsweise Biegekammer, zugestellt und wieder entfernt werden. Das schafft insbesondere freien Zugang zur Biegezone, um Wartungsarbeiten oder Anpassungen für einen bestimmten Biegevorgang vorzunehmen.
  • Vorteilhaft verfügt die erfindungsgemäße Vorrichtung weiterhin über eine Vorwärmzone mit einer Heizeinrichtung zum Erwärmen von Scheiben auf eine Biegetemperatur, sowie einen Transportmechanismus, insbesondere vom Typ Rollenbett, zum Transportieren von Scheiben von der Vorwärmzone zur Biegezone, insbesondere zu einer Entnahmeposition (z.B. direkt) unterhalb der ersten Biegeform. Das Rollenbett ist vorteilhaft so ausgebildet, dass einzelne Scheiben nacheinander zur Entnahmeposition transportiert werden können. Die Entnahmeposition kann insbesondere einem Endabschnitt des Rollenbetts entsprechen.
  • Vorteilhaft verfügt die erfindungsgemäße Vorrichtung weiterhin über eine thermische Vorspannzone mit einer Kühleinrichtung zum thermischen Vorspannen einer Scheibe, wobei ein Vorspannrahmen (z.B. Vorspannring) zum Transport einer Scheibe von einer der zweiten Biegeform zugeordneten ersten Vorspannrahmenposition, welche insbesondere identisch zur zweiten Pressrahmenposition sein kann, zu einer zweiten Vorspannrahmenposition zum Vorspannen einer Scheibe in der Vorspannzone relativ zur zweiten Biegeform in reziproker Weise seitlich bewegbar ist (d.h. mit mindestens einer horizontalen Bewegungskomponente). Vorteilhaft ist der Vorspannrahmen in der horizontalen Ebene reziprok und translatorisch (1-dimensional) bewegbar. Durch das thermische Vorspannen (Tempern) wird gezielt eine Temperaturdifferenz zwischen einer Oberflächenzone und einer Kernzone der Scheibe erzeugt, um die Bruchfestigkeit der Scheibe zu erhöhen. Die Vorspannung der Scheibe wird vorteilhaft mittels einer Vorrichtung zum Anblasen der Scheibe mit einem gasförmigen Fluid, vorzugsweise Luft, erzeugt. Vorzugsweise werden die beiden Oberflächen einer Scheibe gleichzeitig mit einem kühlenden Luftstrom beaufschlagt.
  • Bei der seitlichen Versetzung von Pressrahmen und Vorspannrahmen wird jeweils eine einzelne Scheibe transportiert, wobei zwei Scheiben gleichzeitig an den beiden Biegeformen prozessiert werden können, während sich eine dritte Scheibe in der Vorspannzone befindet. Durch die vorzugsweise reziproke translatorische Bewegung von Pressrahmen und/oder Vorspannrahmen können die einzelnen Scheiben effektiv und schnell zwischen den verschiedenen Werkzeugen transportiert werden. Durch eine in mehreren Stufen durchgeführte Biegung einer Scheibe im Rand- und Innenbereich kann die Biegezeit an der zweiten Biegeform erheblich reduziert werden, um die Taktzeiten zu verkürzen. Zudem können hierdurch auch Scheiben mit komplexer Geometrie mit hoher Güte gefertigt werden.
  • Vorteilhaft weist der Vorspannrahmen zum Transportieren einer Scheibe von der Biegezone zur Vorspannzone eine für die Randendbiegung im Randbereich der Scheibe geeignet ausgebildete Rahmenfläche auf. Zudem ist es vorteilhaft, wenn der Vorspannrahmen für eine Flächenendbiegung durch Schwerkraft im Innenbereich der Scheibe geeignet ausgebildet ist. Während des Transports einer Scheibe auf dem Vorspannrahmen kann eine Randendbiegung und Flächenendbiegung durch Schwerkraft erfolgen.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Vorwärmzone in Form einer Vorwärmkammer ausgebildet, welche über einen Vorwärmkammerhohlraum verfügt, der von einer vorzugsweise isolierten Wandung vollständig umgrenzt ist. Durch die Wandung ist der Vorwärmkammerhohlraum von der äußeren Umgebung getrennt. Beispielsweise ist der Vorwärmkammerhohlraum geschlossen bzw. verschließbar und weist mindestens eine in den Vorwärmkammerhohlraum mündende Öffnung auf, die vorzugsweise durch eine Vorwärmkammertür verschließbar ist. Der Vorwärmkammerhohlraum ist mit der Biegezone, insbesondere dem Biegekammerhohlraum einer als Biegekammer ausgebildeten Biegezone, verbindbar, um gebogene Scheiben der zweiten Vorspannrahmenposition zuzuführen. Vorzugsweise, jedoch nicht zwingend, ist die zweite Pressrahmenposition identisch mit der ersten Vorspannrahmenposition. Der Vorspannrahmen ist mit einem Vorspannrahmenbewegungsmechanismus gekoppelt, durch den der Vorspannrahmen zwischen der ersten Vorspannrahmenposition und der zweiten Vorspannrahmenposition in reziproker Weise seitlich zur ersten und zweiten Biegeform bewegt werden kann. Der Vorspannrahmenbewegungsmechanismus ist nicht mit dem Träger für den Pressrahmen gekoppelt.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Biegen von Scheiben dient insbesondere zur Durchführung des im Weiteren beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens. Insofern wird im Rahmen der Beschreibung des Verfahrens auf obige Ausführungen zur erfindungsgemäßen Vorrichtung Bezug genommen. Das Verfahren umfasst die folgenden (z.B. sukzessiven) Schritte:
    • Ein Schritt, bei dem eine auf Biegetemperatur erwärmte Scheibe in einer der ersten Biegeform zugeordneten Entnahmeposition bereitgestellt wird.
    • Ein weiterer Schritt, bei dem die Scheibe an einer Kontaktfläche der ersten Biegeform festgelegt wird. Vorteilhaft erfolgt ein Festlegen der Scheibe an der Kontaktfläche der ersten Biegeform dadurch, dass die Scheibe durch Anblasen mit einem gasförmigen Fluid angehoben und gegen die Kontaktfläche der ersten Biegeform gedrückt wird. Alternativ und vorzugsweise ergänzend wird die Scheibe durch Ansaugen an der Kontaktfläche der ersten Biegeform festgelegt. Beispielsweise, jedoch nicht zwingend, wird die Scheibe an der Kontaktfläche der ersten Biegeform einer Randvorbiegung im Randbereich und/oder einer Flächenvorbiegung im Innenbereich der Scheibe unterzogen.
    • Ein Schritt, bei dem ein Pressrahmen für die Scheibe in einer der ersten Biegeform zugeordneten ersten Pressrahmenposition positioniert wird, insbesondere während die Scheibe an der ersten Biegeform festgelegt ist.
    • Ein Schritt, bei dem die Scheibe auf dem Pressrahmen abgelegt wird. Ist der Pressrahmen als Pressrahmen ausgebildet, kann das Verfahren einen weiteren Schritt umfassen, bei dem die Scheibe zwischen der ersten Biegeform und dem Pressrahmen verpresst wird, wobei eine Randvorbiegung oder Randendbiegung im Randbereich der Scheibe erfolgt.
    • Ein Schritt, bei dem die Scheibe auf dem Pressrahmen zu einer der zweiten Biegeform zugeordneten zweiten Pressrahmenposition transportiert wird. Während des Transports der Scheibe auf dem Pressrahmen erfolgt vorzugsweise eine Flächenvorbiegung in einem vom Randbereich umgebenen Innenbereich der Scheibe durch Schwerkraft. Dies insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Scheibe zwischen der ersten Biegeform und dem als Pressrahmen ausgebildeten Pressrahmen verpresst wurde. Ist der Pressrahmen als Pressrahmen ausgebildet, kann das Verfahren einen weiteren Schritt umfassen, bei dem die Scheibe zwischen der zweiten Biegeform und dem Pressrahmen verpresst wird, wobei eine Randvorbiegung oder Randendbiegung im Randbereich der Scheibe erfolgt.
    • Ein Schritt, bei dem die Scheibe an einer Kontaktfläche der zweiten Biegeform festgelegt wird. Hierbei kann beispielsweise eine Flächenvorbiegung oder eine Flächenendbiegung im Innenbereich und eine Randvorbiegung oder Randendbiegung im Randbereich der Scheibe erfolgen. Vorteilhaft wird die Scheibe durch Ansaugen an der Kontaktfläche der zweiten Biegeform festgelegt.
  • Wesentlich hierbei ist, dass der Pressrahmen auf einem von einem Zustellmodul (vorzugsweise Zustellkammer) in die Biegezone (vorzugsweise Biegekammer) eingeführten Träger befestigt ist, wobei der Pressrahmen durch Bewegen des Trägers zwischen der ersten Pressrahmenposition und der zweiten Pressrahmenposition relativ zur ersten und zweiten Biegeform seitlich bewegt wird. Vorzugsweise ist das Zustellmodul bewegbar und wird der Biegezone zugestellt.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung werden der Pressrahmen und/oder der Träger in der ersten Pressrahmenposition und/oder der zweiten Pressrahmenposition nach unten hin abgestützt.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird mindestens ein mit der ersten Biegeform und/oder der zweiten Biegeform verbindbares Werkzeug auf dem Träger zwischen dem Zustellmodul und der Biegezone transportiert. Besonders vorteilhaft wird das mindestens eine Werkzeug im Zustellmodul vor dem Transport in die Biegezone erwärmt.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens umfasst das Verfahren einen weiteren Schritt, bei dem die Scheibe auf einem (kühlen) Vorspannrahmen zu einer Kühleinrichtung zum thermischen Vorspannen der Scheibe transportiert wird. Während des Transports auf dem Vorspannrahmen kann eine Flächenendbiegung im Innenbereich der Scheibe durch Schwerkraft erfolgen.
  • Vorteilhaft wird, während die Scheibe an der zweiten Biegeform festgelegt ist, der Vorspannrahmen zum Vorspannen der Scheibe in einer der zweiten Biegeform zugeordneten ersten Vorspannrahmenposition positioniert, die Scheibe auf den Vorspannrahmen abgelegt, und der Vorspannrahmen zwischen der ersten Vorspannrahmenposition und einer zweiten Vorspannrahmenposition zum Vorspannen der Scheibe seitlich zur zweiten Biegeform bewegt. Vorzugsweise wird der Vorspannrahmen reziprok (bidirektional) translatorisch (1-dimensional) in einer horizontalen Ebene zwischen der ersten Vorspannrahmenposition und der zweiten Vorspannrahmenposition bewegt.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens erfolgt durch Pressen der Scheibe zwischen der ersten Biegeform und dem Pressrahmen eine Randvorbiegung im Randbereich der Scheibe. Anschließend erfolgt durch Pressen der Scheibe zwischen der zweiten Biegeform und dem Pressrahmen eine weitere Randvorbiegung im Randbereich der Scheibe. Schließlich erfolgt eine Randendbiegung der Scheibe während des Transports der Scheibe auf dem Vorspannrahmen.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens erfolgt durch Pressen der Scheibe zwischen der ersten Biegeform und dem Pressrahmen eine Randvorbiegung im Randbereich der Scheibe. Anschließend erfolgt durch Pressen der Scheibe zwischen der zweiten Biegeform und dem Pressrahmen eine Randendbiegung im Randbereich der Scheibe.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens erfolgt durch Pressen der Scheibe zwischen der ersten Biegeform und dem Pressrahmen eine Randendbiegung im Randbereich der Scheibe.
  • Die Biegung an der zweiten Biegeform kann der Scheibe eine finale bzw. quasi-finale Form verleihen. Typischer Weise, jedoch nicht zwingend, wird sich die Form der Scheibe auf dem Vorspannrahmen noch (in aller Regel geringfügig) verändern, zu welchem Zweck der Vorspannrahmen vorzugsweise eine Rahmenfläche aufweist, die für eine Randendbiegung geeignet ausgebildet ist. Zudem ist der Vorspannrahmen für eine Flächenendbiegung durch Gravitation geeignet ausgebildet. Die Scheibe erhält somit auf dem Vorspannrahmen ihre finale Form.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung sowie das damit ausgeführte Verfahren werden verwendet zur Herstellung von Scheiben für Fortbewegungsmittel für den Verkehr auf dem Lande, in der Luft oder zu Wasser, insbesondere in Kraftfahrzeugen, und insbesondere für Heckscheiben in Kraftfahrzeugen.
  • Die verschiedenen Ausgestaltungen der Erfindung können einzeln oder in beliebigen Kombinationen realisiert sein. Insbesondere sind die vorstehend genannten und nachstehend zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei Bezug auf die beigefügten Figuren genommen wird. Es zeigen in vereinfachter, nicht maßstäblicher Darstellung:
    • 1 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Biegen von Scheiben im Querschnitt;
    • 2-3 weitere schematische Darstellungen der Vorrichtung von 1 in verschiedenen Phasen des damit ausgeführten Verfahrens;
    • 4-10 die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Biegen von Scheiben von 1 ohne Zustellmodul zu verschiedenen Zeitpunkten;
    • 11A-11B schematische Darstellungen zur Veranschaulichung der Verpessung einer Scheibe zwischen dem ersten Biegewerkzeug und dem Pressrahmen;
    • 12 ein Ablaufdiagramm des mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführten Verfahrens zum Herstellen einer Scheibe.
  • Seien zunächst die 1 und 4 betrachtet, worin anhand schematischer Darstellungen eine beispielhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Querschnittansicht veranschaulicht ist. Anhand von 1 werden wesentliche Komponenten der insgesamt mit der Bezugszahl 1 bezeichneten Vorrichtung zum Biegen von Scheiben beschrieben. In 4 ist ein vergrößerter Ausschnitt der Vorrichtung 1 zum Biegen von Scheiben von 1 ohne Zustellmodul 38 dargestellt.
  • Die Vorrichtung 1 umfasst eine Biegezone, die hier beispielsweise als geschlossene bzw. verschließbare Biegekammer 2 zum Biegen von (Glas-)Scheiben 5 ausgebildet ist, eine seitlich der Biegekammer 2 angeordnete Vorwärmzone 3 mit einer Heizeinrichtung zum Erwärmen der Scheiben 5 auf Biegetemperatur, welche nicht näher dargestellt ist, da sie sich in den gezeigten Darstellungen hinter der Biegekammer 2 befindet, sowie eine seitlich der Biegekammer 2 angeordnete Vorspannzone 4 zum Kühlen bzw. Vorspannen gebogener Scheiben 5. Die Vorspannzone 4 ist seitlich rechts an die Biegekammer 2 angekoppelt. Die Vorwärmzone 3 und die Vorspannzone 4 sind in Aufsicht von oben in einem Winkel von 90° an der Biegekammer 2 angeordnet und funktionell an diese angekoppelt. Die Vorwärmzone 3, Biegekammer 2 und Vorspannzone 4 sind hier jeweils als räumlich getrennte Bereiche der Vorrichtung ausgebildet. Die Biegekammer 2 ist mit einer isolierenden Biegekammerwandung 36 versehen, welche einen Hohlraum der Biegekammer 2, im Weiteren als Biegekammerhohlraum 37 bezeichnet, von der äußeren Umgebung abgrenzt. Hierdurch kann der Biegekammerhohlraum 38 auf eine für den Biegevorgang der Scheiben 5 geeignete Temperatur (Biegetemperatur) erwärmt und gehalten werden. Für eine Erwärmung des Biegekammerhohlraums 37 weist die Biegekammer 2 eine Heizeinrichtung auf, was in 1 nicht näher dargestellt ist.
  • In der Vorrichtung 1 können die Scheiben 5 sukzessiv von der Vorwärmzone 3 in die Biegekammer 2 und schließlich in die Vorspannzone 4 transportiert werden. Für einen Transport der Scheiben 5 von der Vorwärmzone 3 in die Biegekammer 2 ist ein Scheibentransportmechanismus 6 vorgesehen, der hier beispielsweise ein Rollenbett 7 mit zylindrischen Rollen 8 für die flächige Auflage von Scheiben 5 umfasst. Die Rollen 8 sind mit ihren horizontal ausgerichteten Drehachsen, hier beispielsweise parallel zur x-Richtung, aktiv und/oder passiv drehbar gelagert. Mittels der Rollen 8 können in der Vorwärmzone 3 auf Biegetemperatur erwärmte Scheiben 5 jeweils einzeln und nacheinander in eine Entnahmeposition 22 im Biegekammerhohlraum 37 der Biegekammer 2 gebracht werden. Die Transportrichtung für die Scheibe 5 ist senkrecht zur Zeichenebene.
  • Die Biegekammer 2 weist im Biegekammerhohlraum 37 zwei räumlich getrennte Biegestationen 9, 9' auf, wobei eine erste Biegestation 9 und eine zweite Biegestation 9' in horizontaler x-Richtung versetzt angeordnet sind. In der Beschreibung der beiden Biegestationen 9, 9' beziehen sich die Bezugszeichen mit ''''' jeweils auf eine Komponente der zweiten Biegestation 9', wobei Komponenten der zweiten Biegestation auch kein ''''' haben können, wenn dies geeignet erscheint. Zur leichteren Bezugnahme werden alle Komponenten der zweiten Biegestation 9' auch als „zweite“ Komponenten“ bezeichnet, im Unterschied zu den Komponenten der ersten Biegestation 9, die auch als „erste“ Komponenten bezeichnet werden.
  • Die Biegestationen 9, 9' weisen jeweils eine vertikale Halterung 10, 10' zur lösbaren Befestigung eines Biegewerkzeugs 11, 11' auf. Die Halterungen 10, 10' sind durch einen nicht näher dargestellten Halterungsbewegungsmechanismus 13, 13' jeweils in vertikaler Richtung versetzbar. Optional sind die Halterungen 10, 10' durch den Halterungsbewegungsmechanismus 13, 13' jeweils auch mit wenigstens einer horizontalen Bewegungskomponente, insbesondere in positiver bzw. negativer x-Richtung, seitlich versetzbar. Am unteren Ende der Halterungen 10, 10' ist jeweils das Biegewerkzeug 11, 11' lösbar montiert. Jedes Biegewerkzeug 11, 11' hat eine nach unten gerichtete, konvexe Kontaktfläche 14, 14' für die flächige Anlage einer Scheibe 5. Bei entsprechendem Anlagedruck kann die Scheibe 5 an der jeweiligen Kontaktfläche 14, 14' gebogen werden. Die beiden Kontaktflächen 14, 14' weisen zu diesem Zweck jeweils einen end- bzw. randständigen äußeren Flächenabschnitt 15, 15' und einen inneren Flächenabschnitt 16, 16' mit voneinander verschiedenen Flächenkonturen (Flächenformen) auf, wobei der innere Flächenabschnitt 16, 16' vom äußeren Flächenabschnitt 15, 15' vollständig umgeben (umrandet) ist.
  • Neben den voneinander verschiedenen Flächenkonturen von äußerem Flächenabschnitt 15, 15' und innerem Flächenabschnitt 16, 16' eines selben Biegewerkzeugs 11, 11' haben auch die Kontaktflächen 14, 14' der beiden Biegewerkzeuge 11, 11' unterschiedliche Flächenkonturen. Konkret weist der äußere Flächenabschnitt 15 der Kontaktfläche 14 des ersten Biegewerkzeugs 11 eine Flächenkontur auf, welche an eine gewünschte Randendbiegung, d.h. finale Biegung, in einem (z.B. streifenförmigen) Randbereich 17 der Scheibe 5 angepasst ist bzw. eine solche finale Biegung in der weiteren Prozessierung ermöglicht. Der endständige Randbereich 17 der Scheibe 5 grenzt an eine senkrecht zu den beiden einander gegenüberliegenden Scheibenhauptflächen angeordnete Scheiben(schnitt)kante 19 an. Der innere Flächenabschnitt 16 der Kontaktfläche 14 des ersten Biegewerkzeugs 11 weist eine Flächenkontur auf, welche einer Flächenvorbiegung, d.h. nicht-finalen Biegung, in einem vom Randbereich 17 vollständig umgebenen Innenbereich 18 der Scheibe 5 entspricht. Der äußere Flächenabschnitt 15' der Kontaktfläche 14' des zweiten Biegewerkzeugs 11' hat eine selbe Flächenkontur wie der äußere Flächenabschnitt 15 der Kontaktfläche 14 des ersten Biegewerkzeugs 11 und weist eine Flächenkontur auf, die an die gewünschte Randendbiegung im Randbereich 17 der Scheibe 5 angepasst ist. Im Unterschied zum inneren Flächenabschnitt 16 der Kontaktfläche 14 des ersten Biegewerkzeugs 11 weist der innere Flächenabschnitt 16' der Kontaktfläche 14' des zweiten Biegewerkzeugs 11' eine Flächenkontur auf, welche an eine Flächenendbiegung, d.h. einer finalen bzw. quasi-finalen Biegung, im Innenbereich 18 der Scheibe 5 angepasst ist bzw. diese in der weiteren Prozessierung ermöglicht. Die erste Halterung 10 bildet gemeinsam mit dem ersten Biegewerkzeug 11 eine erste Biegeform 12. In entsprechender Weise bildet die zweite Halterung 10' gemeinsam mit dem zweiten Biegewerkzeug 11' eine zweite Biegeform 12'.
  • Die beiden Biegestationen 9, 9' sind jeweils mit einer Saugeinrichtung 20, 20' zum Ansaugen einer Scheibe 5 gegen die Kontaktfläche 14, 14' versehen. Die Kontaktflächen 14, 14' können zu diesem Zweck beispielweise mit gleichmäßig verteilten Sauglöchern (nicht gezeigt) und/oder einer randständigen Schürze versehen sein. Durch einen erzeugten Unterdruck bzw. Vakuum kann eine Scheibe 5 gegen die Kontaktfläche 14, 14' gezogen werden.
  • Die erste Biegestation 9 verfügt weiterhin über eine nicht näher dargestellte Blaseinrichtung 21 durch die ein strömendes gasförmiges Fluid, z.B. ein Luftstrom 33, in vertikaler Richtung durch das Rollenbett 7 hindurch erzeugbar ist. Hierdurch kann eine in Entnahmeposition 22 befindliche Scheibe 5 in Richtung der ersten Biegeform 12 angehoben werden. Die Entnahmeposition 22 befindet sich in vertikaler Richtung direkt unterhalb des Biegewerkzeugs 11 der ersten Biegeform 12.
  • Die Vorrichtung 1 umfasst weiterhin eine bewegbare (mobile) Zustellkammer 38, die gegenüberliegend zur Vorspannzone 4 an der Außenseite der Biegekammer 2 angeordnet ist. Wie die Biegekammer 2 ist die Zustellkammer 38 in Form einer geschlossenen bzw. verschließbaren Kammer ausgebildet. Die Zustellkammer 38 umfasst zu diesem Zweck eine isolierende Zustellkammerwandung 39, welchen einen Hohlraum der Zustellkammer 38, im Weiteren als Zustellkammerhohlraum 40 bezeichnet, von der äußeren Umgebung abgrenzt. Der Zustellkammerhohlraum 40 ist durch mindestens eine in den Zustellkammerhohlraum 40 mündende Zustellkammeröffnung 43 von außen her zugänglich. Die Zustellkammeröffnung 43 ist durch eine Zustellkammertür 44 verschließbar, so dass der Zustellkammerhohlraum 40 geöffnet und gegenüber der äußeren Umgebung verschlossen werden kann. Wie in 1 gezeigt, ist die Zustellkammer 38 außenseitlich der Biegekammer 2 angeordnet, wobei die Zustellkammeröffnung 43 in eine Gegenüberstellungsposition zu einer ersten Biegekammeröffnung 45 des Biegekammerhohlraums 37 ist. Der Biegekammerhohlraum 37 ist durch die in den Biegekammerhohlraum 37 mündende erste Biegekammeröffnung 45 von außen her zugänglich. Die erste Biegekammeröffnung 45 ist durch eine erste Biegekammertür 46 verschließbar.
  • Ist die Zustellkammer 38 an der Biegekammer 2 angeordnet, können durch Öffnen sowohl der Zustellkammertür 44 und der ersten Biegekammertür 46 der Biegekammerhohlraum 37 und der Zustellkammerhohlraum 40 räumlich miteinander verbunden werden. Andererseits kann durch Schließen der Zustellkammertür 44 und/oder der ersten Biegekammertür 46 der Zustellkammerhohlraum 40 vom Biegekammerhohlraum 37 räumlich getrennt werden.
  • Die Zustellkammer 38 ist relativ zur Biegekammer 2 bewegbar und verfügt zu diesem Zweck über einen aktiv oder passiv antreibbaren Zustellkammerbewegungsmechanismus 42 zum Bewegen des Zustellkammer 38, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch mit Druckluft beaufschlagbare Luftkissenplattformen 47 zur Erzeugung von Luftkissen unterhalb der Zustellkammer 38, auf denen die Zustellkammer 38 schweben kann, ausgebildet ist. Denkbar wäre jedoch jedoch auch, den Zustellkammerbewegungsmechanismus 42 beispielsweise in Form einer Rollenlagerung auszubilden. Mittels des Zustellkammerbewegungsmechanismus 42 kann die Zustellkammer 38 der Biegekammer 2 zugestellt oder von der Biegekammer 2 entfernt werden.
  • Der Zustellkammerhohlraum 40 ist von einer isolierenden Zustellkammerwandung 39 umgrenzt. Hierdurch kann der Zustellkammerhohlraum 40 auf eine gewünschte Temperatur erwärmt und gehalten werden. Beispielsweise wird der Zustellkammerhohlraum 40 wie die Biegekammer 2 auf eine für den Biegevorgang der Scheiben 5 geeignete Temperatur (Biegetemperatur) erwärmt und gehalten. Für eine Erwärmung des Zustellkammerhohlraums 40 weist die Zustellkammer 38 eine Zustellkammerheizeinrichtung 41 auf, die in der Ausgestaltung von 1 in Form von Heizstrahlern ausgebildet ist. Die Heizstrahler sind in mehreren Heizstrahlerfeldern verteilt angeordnet.
  • Die Zustellkammer 38 weist weiterhin einen länglichen Träger 27 für einen Pressrahmen 25 auf. Der Träger 27 ist durch einen Trägerbewegungsmechanismus 26 bewegbar. Der Trägerbewegungsmechanismus 26 umfasst einen Schlitten 48, an dem der Träger 27 angebracht ist, wobei der Schlitten 48 entlang einer länglichen Schlittenführung 49, die vollständig im Zustellkammerhohlraum 40 aufgenommen ist, bewegbar ist. Der Trägerbewegungsmechanismus 26 umfasst weiterhin eine Antriebseinrichtung 50, welche den Schlitten 48 mitsamt Träger 27 entlang der Schlittenführung 49 reziprok und translatorisch bewegen kann. Wie in 1 gezeigt, erstreckt sich die Schlittenführung 49 zur Biegekammer 2 hin, wobei ein Abschnitt des Trägers 27 bei geöffneter Zustellkammertür 44 und geöffneter Biegekammertür 46 in den Biegekammerhohlraum 37 eingeführt werden kann, indem der Schlitten 48 entlang der Schlittenführung 49 in Richtung zur Biegekammer 2 bewegt wird. Andererseits kann der Träger 27 durch Bewegen des Schlittens 48 in gegensätzlicher Richtung aus dem Biegekammerhohlraum 37 entfernt und vollständig im Zustellkammerhohlraum 40 aufgenommen werden. Die Antriebseinrichtung 50 für den Träger 27 ist außerhalb des heizbaren Zustellkammerhohlraums 40 angeordnet (in 1 unterhalb des Zustellkammerhohlraums 40). Die Antriebseinrichtung 50 kann grundsätzlich in beliebiger Weise ausgebildet sein, solange eine genaue Positionierung des Trägers 27 ermöglicht ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Antriebseinrichtung 50 in Form eines mit einem angetriebenen Ritzel ausgerüsteten Ritzel-Ketten-Mechanismus ausgebildet, welcher dem Fachmann bekannt ist und nicht näher erläutert werden muss. In der in 1 dargestellten Situation ist der Träger 27 in die Biegekammer 2 eingeführt und befindet sich somit teilweise im Zustellkammerhohlraum 40 und teilweise im Biegekammerhohlraum 37. Die Zustellkammertür 44 und die Biegekammertür 46 sind jeweils in einer Öffnungsstellung. Es versteht sich, dass die Zustellkammer 38 und die Biegekammer 2, einschließlich deren Komponenten, so ausgebildet sind, dass ein den Pressrahmen 25 tragender Abschnitt des Trägers 27 vom Zustellkammerhohlraum 40 in den Biegekammerhohlraum 37 eingeführt werden kann.
  • Der Pressrahmen 25, der zum Transport einer Scheibe 5 dient, ist am freien Ende des Trägers 27 fest angebracht. Der Träger 27 umfasst hierzu beispielsweise zwei parallele Trägerarme 52, zwischen denen der Pressrahmen 25 befestigt ist. Ist der Träger 27 (teilweise) in den Biegekammerhohlraum 37 eingeführt, kann durch Bewegen des Trägers 27 der Pressrahmen 25 innerhalb des Biegekammerhohlraums 37 (reziprok und translatorisch) relativ zur ersten und zweiten Biegeform 12, 12' seitlich bewegt werden. Insbesondere kann der Pressrahmen 25 durch Bewegen des Trägers 27 zwischen einer der ersten Biegeform 12 zugeordneten ersten Pressrahmenposition 23 und einer der zweiten Biegeform 12' zugeordneten zweiten Pressrahmenposition 24 bewegt werden. Vorzugweise befindet sich die erste Pressrahmenposition 23 in vertikaler Richtung (z.B. direkt) unterhalb der ersten Biegeform 12 und die zweite Pressrahmenposition 24 in vertikaler Richtung (z.B. direkt) unterhalb der zweiten Biegeform 12'. In 1 ist eine Situation gezeigt, bei der sich der Transortrahmen 25 in der ersten Pressrahmenposition 23 befindet. In der zweiten Pressrahmenposition 24 befindet sich ein Vorspannrahmen 30. Die zweite Pressrahmenposition 24 ist hier identisch zu einer ersten Vorspannrahmenposition, wobei der Vorspannrahmen 30 mittels eines Vorspannrahmenbewegungsmechanismus 31 zwischen der ersten Vorspannrahmenposition 24 und einer zweiten Vorspannrahmenposition 32 innerhalb der Vorspannzone 4 translatorisch und reziprok bewegbar ist.
  • Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 erfolgt eine Bewegung des Pressrahmens 25 innerhalb der Biegekammer 2 durch den von außerhalb der Biegekammer 2 zugeführten Träger 27, wobei die Antriebseinrichtung 50 für den Träger 27 außerhalb des heizbaren Zustellkammerhohlraums 40 angeordnet ist, so dass in besonders vorteilhafter Weise eine sehr genaue Positionierung des Pressrahmens 25 ermöglicht ist.
  • Wie in 1 gezeigt, ist sowohl in der ersten Pressrahmenposition 23 als auch in der zweiten Pressrahmenposition 24 jeweils eine Stützeinrichtung 51, 51' zum Abstützen des Trägers 27 nach unten angeordnet. Die Stützeinrichtung 51, 51' ist hier beispielsweise jeweils als hydraulische oder pneumatische Stützeinrichtung ausgebildet. Hierdurch kann der Pressrahmen 25 sehr genau in der ersten Pressrahmenposition 23 bzw. in der zweiten Pressrahmenposition 24 ohne Lageänderung insbesondere durch Berührungskontakt mit der ersten Biegeform 12 bzw. zweiten Biegeform 12' positioniert werden, um die Genauigkeit der Scheibenprozessierung weiter zu verbessern. In 1 ist eine Situation gezeigt, bei der der Pressrahmen 25 bzw. Träger 27 in der ersten Pressrahmenposition 23 durch die Stützeinrichtung 51 abgestützt wird.
  • Es wird nun Bezug auf 2 genommen, worin die Vorrichtung 1 zum Biegen von Scheiben 5 in einer anderen Verfahrenssituation als in 1 gezeigt ist. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, werden lediglich die Unterschiede zu 1 erläutert und ansonsten wird auf obige Ausführungen Bezug genommen. In der Situation von 2 wurde der Vorspannrahmen 30 von der ersten Vorspannrahmenposition 24 in die zweite Vorspannrahmenposition 32 innerhalb der Vorspannzone 4 bewegt. Der Pressrahmen 25 wurde von der ersten Pressrahmenposition 23 durch Bewegen des Trägers 27 in die zweite Pressrahmenposition 24 bewegt. In der zweiten Pressrahmenposition 24 wird der Pressrahmen 25 bzw. Träger 27 nach unten hin durch die zweite Stützeinrichtung 51' abgestützt.
  • Es wird nun Bezug auf 3 genommen, worin die Vorrichtung 1 zum Biegen von Scheiben 5 in einer anderen Verfahrenssituation als in 2 gezeigt ist. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, werden wieder lediglich die Unterschiede zu 1 erläutert und ansonsten wird auf obige Ausführungen Bezug genommen. In der Situation von 3 wurde der Träger 27 durch Bewegen des Schlittens 48 auf der Schlittenführung 49 vollständig in den Zustellkammerhohlraum 40 zurück verfahren. Auf dem Träger 27 sind die beiden Werkzeuge 11, 11' der ersten und zweiten Biegeform 12, 12' abgelegt. Beispielsweise ist das Werkzeug 11 der ersten Biegeform 12 auf einer (nicht näher dargestellten) Werkzeugauflage 53 auf dem Träger 27 abgelegt. Das andere Werkzeug 11' der zweiten Biegeform 12' ist beispielsweise auf dem Pressrahmen 25 abgelegt, der als Werkzeugauflage 53' dient. Zu diesem Zweck wurde der Träger 27 so verfahren, dass das Werkzeug 11 auf die erste Werkzeugauflage 53 und das Werkzeug 11' auf die zweite Werkzeugauflage 53' abgelegt werden konnten. Hierbei wurde die erste Werkzeugauflage 53 in eine erste Werkzeugposition gebracht, die identisch zur ersten Pressrahmenposition 23 ist. In entsprechender Weise wurde die zweite Werkzeugauflage 53' in eine zweite Werkzeugposition gebracht, die identisch zur zweiten Pressrahmenposition 24 ist. Die erste Werkzeugauflage 53 und die zweite Werkzeugauflage 53' sind zu diesem Zweck mit einem Zwischenabstand auf dem Träger 27 angeordnet, welcher dem Zwischenabstand der ersten Pressrahmenposition 23 und der zweiten Pressrahmenposition 24 entspricht. Zum Ablegen der beiden Werkzeuge 11, 11' wurden die beiden Biegeformen 12, 12' jeweils in vertikaler Richtung nach unten verfahren. Anschließend wurde der Träger 27 mit den aufgelegten Werkzeugen 11, 11' vollständig in den Zustellkammerhohlraum 40 verfahren. Die Möglichkeit des Transports der beiden Werkzeuge 11, 11' durch den Träger 27 ermöglicht einen einfachen und schnellen Wechsel von Werkzeugen an den beiden Biegeformen 12, 12'. In besonders vorteilhafter Weise können Werkzeuge vor der Bestückung der beiden Biegeformen 12, 12' im Zustellkammerhohlraum 40 erwärmt werden, wodurch eine zeitraubende Erwärmung im Biegekammerhohlraum 37 vermieden werden kann. Zudem ist eine einfache Wartung von Werkzeugen ermöglicht. Der Zustellkammerhohlraum 40 kann durch Schließen der Zustellkammertür 44 zur äußeren Umgebung hin verschlossen werden, was eine schnelle Erwärmung von Werkzeugen im Zustellkammerhohlraum 40 ermöglicht. Besonders vorteilhaft kann auch der Biegekammerhohlraum 37 der Biegekammer 2 durch Schließen der ersten Biegekammertür 46 verschlossen werden. Indem die Biegekammer 2 verschlossen wird, kann ein Zustellmodul in einfacher Weise von der Biegekammer 2 entfernt werden, ohne dass der Biegekammerhohlraum 37 der äußeren Umgebung ausgesetzt ist, wobei insbesondere ein größerer Temperaturabfall im Biegekammerhohlraum vermieden werden kann. Entsprechend kann ein anderes Zustellmodul in einfacher Weise an die Biegekammer 2 angekoppelt werden. Bei verschlossenem Zustellkammerhohlraum 40 können die im Zustellkammerhohlraum 40 aufgenommenen Werkzeuge effizient und schnell erwärmt werden. Auf diese Weise ist ein schneller Wechsel von Zustellmodulen an der Biegekammer ermöglicht, insbesondere um verschiedene Werkzeuge an den Biegeformen 12, 12' schnell und kostengünstig zum Einsatz zu bringen.
  • In der Vorrichtung 1 dient der Pressrahmen 25 für eine Pressung und den Transport einer Scheibe 5. Der Pressrahmen 25 weist zu diesem Zweck eine randständige (z.B. streifenförmige) Pressfläche 28 (siehe 11A und 11B) auf, deren Flächenkontur komplementär zur Flächenkontur der äußeren Flächenabschnitte 14, 14' der Biegewerkzeuge 11, 11' der ersten Biegeform 12 und zweiten Biegeform 12' ist. Die nach oben weisende Pressfläche 28 ist zum Pressen einer aufliegenden Scheibe 5 im Randbereich 17 geeignet. Der Pressrahmen 25 ist nicht vollflächig ausgebildet, sondern weist eine innenliegende Durchbrechung auf, welche ergänzend eine Flächenvorbiegung des Innenbereichs 18 einer darauf abgelegten Scheibe 5 durch Schwerkraft ermöglicht.
  • Die seitlich an die Biegekammer 2 angekoppelte Vorspannzone 4 verfügt über zwei so genannte Vorspannboxen 29, welche in vertikaler Richtung versetzt zueinander angeordnet sind. Mittels der beiden Vorspannboxen 29 kann jeweils ein Luftstrom zur Luftkühlung einer zwischen den beiden Vorspannboxen 29 befindlichen Scheibe 5 erzeugt werden, um die gebogene Scheibe 5 vorzuspannen. Der Vorspannrahmen 30 dient zum Transportieren und Lagern während des Vorspannens einer gebogenen Scheibe 5. Der Vorspannrahmen 30 kann durch einen Vorspannrahmenbewegungsmechanismus 31, welcher nicht näher dargestellt ist, entlang zumindest einer horizontalen Bewegungskomponente relativ zur Biegestation 2 seitlich versetzt werden. Konkret kann der Vorspannrahmen 30 zwischen der ersten Vorspannrahmenposition 24 und der zweiten Vorspannrahmenposition 32, die sich zwischen beiden Vorspannboxen 29 der Vorspannzone 4 befindet, in einer horizontalen Ebene translatorisch hin und her bewegt werden. Der Biegekammerhohlraum 37 ist durch eine in den Biegekammerhohlraum 37 mündende zweite Biegekammeröffnung 54 von außen her zugänglich. Die zweite Biegekammeröffnung 54 ist durch eine zweite Biegekammertür 35 verschließbar, so dass der Biegekammerhohlraum 37 nach außen hin geöffnet und gegenüber der äußeren Umgebung verschlossen werden kann. Der Vorspannrahmen 35 kann durch die geöffnete zweite Biegekammeröffnung 54 in den Biegekammerhohlraum 37 transportiert werden, um eine fertig gebogene Scheibe 5 aufzunehmen und in die Vorspannzone 4 zu transportieren. Von dort kann die Scheibe 5 in einfacher Weise entnommen und weiter verarbeitet werden.
  • Es wird nun Bezug auf die 4 bis 10 genommen, worin jeweils die Vorrichtung 1 zum Biegen von Scheiben 5 von 1 zu verschiedenen aufeinanderfolgenden Zeitpunkten während eines Biegeprozesses gezeigt ist, um ein beispielhaftes Verfahren zum Biegen von Scheiben 5 zu beschreiben. Für eine bessere Übersichtlichkeit sind nur noch ausgewählte Komponenten der Vorrichtung 1 mit Bezugszahlen versehen. Zudem ist die Vorrichtung 1 ohne Zustellmodul 38 gezeigt.
  • In 4 ist eine Situation während des Biegeprozesses dargestellt, bei der eine Scheibe 5 in die Entnahmeposition 22 der ersten Biegestation 9 verbracht wurde. Die erste Biegeform 12 befindet sich in einer erhöhten Position oberhalb der Scheibe 5. Die zweite Biegeform 12' befindet sich in etwa auf gleicher Höhe wie die erste Biegeform 12. Unterhalb der zweiten Biegeform 12' befindet sich der Pressrahmen 25 in der zweiten Pressrahmenposition 24 der zweiten Biegestation 9' mit einer darauf abgelegten weiteren Scheibe 5. Der Vorspannrahmen 30 befindet sich in der zweiten Vorspannrahmenposition 32 der Vorspannzone 4 zwischen den beiden Vorspannboxen 29.
  • 5 zeigt die Vorrichtung 1 zum Biegen von Scheiben 5 zu einem späteren Zeitpunkt als in 1. Die erste Biegeform 12 ist in Richtung der Scheibe 5 von der erhöhten Position in eine erste abgesenkte Position nach unten verfahren. Die Scheibe 5 ist durch Anblasen mit dem von der Blaseinrichtung 21 erzeugten Blaseinrichtungsluftstrom 33 (symbolisch dargestellt durch Pfeile) auf ihrer Unterseite in vertikaler Richtung von der Entnahmeposition 22 in Richtung zur ersten Biegeform 12 angehoben worden und wird durch den Blaseinrichtungsluftstrom 33 gegen die Kontaktfläche 14 des ersten Biegewerkzeugs 11 gedrückt. In der ersten abgesenkten Position der ersten Biegeform 12 ist die Kontaktfläche 14 soweit abgesenkt, dass die Scheibe 5 durch den Blaseinrichtungsluftstrom 33 gegen die Kontaktfläche 14 gedrückt werden kann. Zudem erfolgt eine Festlegung der Scheibe 5 an der Kontaktfläche 14 durch Ansaugen mittels der Saugeinrichtung 20. Der einen Unterdruck an der Kontaktfläche 14 erzeugende Saugeinrichtungsluftstrom 34 ist ebenfalls durch Pfeile symbolisch dargestellt. Durch die typischerweise unvollständige Anlage gegen die Kontaktfläche 14 erfolgt lediglich eine Vorbiegung der Scheibe 5 im Randbereich 17. In aller Regel reicht der Pressdruck durch den Blaseinrichtungsluftstrom 33 nicht aus, um eine Randendbiegung im Randbereich 17 der Scheibe 5 zu erzeugen. Andererseits dient die Saugwirkung der Saugeinrichtung 20 im Wesentlichen nur zum Festhalten der Scheibe 5 an der Kontaktfläche 14, bis der Pressrahmen 25 unter die Scheibe 5 verfahren ist, und hat nur geringen Einfluss auf die Biegung der Scheibe 5. Gleichwohl können hierdurch Blasen in der Scheibe 5 entfernt werden. Im Innenbereich 18 der Scheibe 5 ist durch die Kontaktfläche 14 ohnehin nur eine Flächenvorbiegung möglich. In 2 ist eine Situation gezeigt, bei der die Scheibe 5 bereits an der Kontaktfläche 14 festgelegt ist.
  • Die zweite Biegeform 12' ist von der erhöhten Position in eine abgesenkte Position gebracht worden, in welcher ein flächiger Kontakt zwischen der Kontaktfläche 14' und der auf dem Pressrahmen 25 abgelegten Scheibe 5 vorliegt. Hierbei wird die Scheibe 5 im Randbereich 17 zwischen dem äußeren Flächenabschnitt 15' der Kontaktfläche 14' des Biegewerkzeugs 11' und der Pressfläche 28 des Pressrahmens 25 verpresst (siehe 8A und 8B). Die Pressfläche 28 hat eine komplementäre Form zum äußeren Flächenabschnitt 15' der Kontaktfläche 14. Der Randbereich 17 der Scheibe 5 wird hierdurch vorzugsweise fertig gebogen, d.h. erhält seine Randendbiegung. Möglich ist jedoch auch, dass der Randbereich 17 der Scheibe 5 lediglich vorgebogen wird. Anschließend erfolgt eine Festlegung der Scheibe 5 an der Kontaktfläche 14' durch Ansaugen mittels der Saugeinrichtung 20'. Denkbar ist, dass die Kontaktfläche 14' alternativ einen geringen Abstand von der Scheibe 5 hat, wenn ein Ansaugen der Scheibe 5 über einen gewissen Abstand hinweg möglich ist. Der einen Unterdruck an der Kontaktfläche 14' erzeugende Saugeinrichtungsluftstrom 34' ist durch Pfeile symbolisch dargestellt. Im Unterschied zur ersten Biegeform 12 wo lediglich ein Festhalten der Scheibe 5 beabsichtigt ist und der Unterdruck deshalb keine (zumindest nennenswerte) Biegung der Scheibe 5 verursacht, kann das Ansaugen der Scheibe 5 gegen die Kontaktfläche 14' auch zum Biegen der Scheibe 5 dienen, d.h. durch das Ansaugen wird ein ausreichender mechanischer Druck erzeugt, um die Scheibe 5 in gewünschter Weise zu biegen. So wird die Scheibe 5 an der zweiten Kontaktfläche 14' im Innenbereich 18 der Scheibe 5 vorgebogen. Zudem kann an der Scheibe 5 eine vorher erzeugte Randendbiegung im Randbereich 17 aufrechterhalten werden. Der Vorspannrahmen 30 befindet sich weiterhin in der Vorspanneinrichtung 4 zwischen den beiden Vorspannboxen 29.
  • 6 zeigt die Vorrichtung 1 zum Biegen von Scheiben 5 zu einem späteren Zeitpunkt als in 5. Die erste Biegeform 12 ist wieder in ihre erhöhte Position nach oben verfahren, wobei die Scheibe 5 an der Kontaktfläche 14 durch den Saugeinrichtungsluftstrom 34 festgelegt ist. Die zweite Biegeform 12' ist ebenso in ihre erhöhte Position nach oben verfahren, wobei die Scheibe 5 an der Kontaktfläche 14' durch den Saugeinrichtungsluftstrom 34' festgelegt ist. Der Pressrahmen 25 ist scheibenfrei und befindet sich unterhalb der zweiten Biegeform 12'. Der Vorspannrahmen 30 befindet sich weiterhin in der Vorspanneinrichtung 4 zwischen den beiden Vorspannboxen 29.
  • 7 zeigt die Vorrichtung 1 zum Biegen von Scheiben 5 zu einem späteren Zeitpunkt als in 6. Die erste Biegeform 12 ist in einer Situation gezeigt, bei der sie auf dem Weg in eine zweite abgesenkte Position oberhalb der ersten abgesenkten Position nach unten verfahren wird. Die Scheibe 5 ist immer noch an der Kontaktfläche 14 durch den Saugeinrichtungsluftstrom 34 festgelegt. Der Pressrahmen 25 ist mittels des Trägerbewegungsmechanismus 26 auf dem Träger 27 in horizontaler Richtung (negative x-Richtung) translatorisch von der zweiten Pressrahmenposition 24 zur ersten Pressrahmenposition 23 verfahren und befindet sich unterhalb der ersten Biegeform 12. Die zweite Biegeform 12' befindet sich weiterhin in ihrer erhöhten Position, wobei die Scheibe an der Kontaktfläche 14' durch den Saugeinrichtungsluftstrom 34' festgelegt ist. Der Vorspannrahmen 30 ist von der Vorspannposition 32 in die zweite Pressrahmenposition 24 der zweiten Biegestation 9' verfahren und befindet sich unterhalb der zweiten Biegeform 12'.
  • 8 zeigt die Vorrichtung 1 zum Biegen von Scheiben 5 zu einem späteren Zeitpunkt als in 7. Die erste Biegeform 12 ist nun in die zweite abgesenkte Position verfahren worden, wobei die Scheibe 5 in Kontakt mit dem Pressrahmen 25 gelangt. Hierbei wird die Scheibe 5 im Randbereich 17 zwischen dem äußeren Flächenabschnitt 15 der Kontaktfläche 14 des Biegewerkzeugs 11 und der Pressfläche 28 des Pressrahmens 25 verpresst (siehe 11A und 11B). Die Pressfläche 28 hat eine komplementäre Form zum äußeren Flächenabschnitt 15 der Kontaktfläche 14. Der Randbereich 17 der Scheibe 5 wird hierdurch vorgebogen oder fertig gebogen. Ein großer Vorteil der Pressung der Scheibe 5 gegen den Pressrahmen 25 ist eine hierdurch bedingte sehr genaue Definition der Position der Scheibe 5 auf dem Pressrahmen 5 mit einer exakten Anlage des Randbereichs 17 der Scheibe 5 auf der Pressfläche 28 des Pressrahmens 25. Dies ermöglicht eine genaue Lagefixierung der Scheibe 5 auf dem Pressrahmen 25 durch der Scheibe 5 anliegende Stopper, was nicht näher dargestellt ist. Hierdurch kann eine besonders hohe Produktionsgenauigkeit und gute optische Qualität der gebogenen Scheibe erreicht werden. Die zweite Biegeform 12' ist in ihre abgesenkte Position verfahren, wobei die Scheibe 5 auf den Vorspannrahmen 30 abgelegt wird.
  • 9 zeigt die Vorrichtung 1 zum Biegen von Scheiben 5 zu einem späteren Zeitpunkt als in 8. Die erste Biegeform 12 und zweite Biegeform 12' sind jeweils wieder in ihre erhöhte Position verfahren worden. Der Pressrahmen 25 ist in horizontaler Richtung (positive x-Richtung) translatorisch von der ersten Pressrahmenposition 23 zur zweiten Pressrahmenposition 24 verfahren und befindet sich unterhalb der zweiten Biegeform 12'. Insbesondere während des Transports wird die auf dem Pressrahmen 25 befindliche Scheibe 5 im Innenbereich 18 durch Schwerkraft vorgebogen. Durch die Verpressung im Randbereich 17 ist die Flächenvorbiegung durch Schwerkraft im Innenbereich 18 eingeschränkt. Der Vorspannrahmen 30 mit der darauf abgelegten Scheibe 5 ist von der zweiten Pressrahmenposition 24 der zweiten Biegestation 9' in die Vorspannposition 32 verfahren worden und befindet sich zwischen den beiden Vorspannboxen 29. Um einen Austritt aus der Biegezone 2 zu ermöglichen, wurde die Tür 35 für einen kurzen Zeitraum geöffnet. Hierdurch kann ein nennenswerter Temperaturverlust in der Biegezone 2 vermieden werden. Während des Transports auf dem Vorspannrahmen 30 kann eine Randendbiegung und eine Flächenendbiegung der Scheibe 5 durch Schwerkraft erfolgen. Der Vorspannrahmen 30 weist zu diesem Zweck eine nach oben gerichtete Rahmenfläche 55 zum Kontakt mit der Scheibe 5 auf, die für eine Randendbiegung geeignet ausgebildet ist. Zudem ist der Vorspannrahmen 30 für eine Flächenendbiegung durch Gravitation geeignet ausgebildet.
  • 10 zeigt die Vorrichtung 1 zum Biegen von Scheiben 5 zu einem späteren Zeitpunkt als in 9. Die erste Biegeform 12 und zweite Biegeform 12' befinden sich weiterhin in erhöhter Position. In die Entnahmeposition 22 der ersten Biegestation 9 wurde eine neue Scheibe 5 verbracht. Die auf auf dem Pressrahmen 25 befindliche Scheibe 5 kann von der zweiten Biegeform 12' gepresst und angesaugt werden. Die in der Vorspannzone 32 befindliche Scheibe 5 wird zum Vorspannen durch einen Luftstrom gekühlt, was durch Pfeile veranschaulicht ist. Die Situation von 10 gleicht somit der Situation von 1. Der Biegeprozess kann auf diese Weise kontinuierlich fortgeführt werden.
  • In den 11A und 11B ist die Verpressung der Scheibe 5 zwischen dem Pressrahmen 25 und der Kontaktfläche 14 des ersten Biegewerkzeugs 11 gezeigt. Erkennbar verfügt die Kontaktfläche 14 über einen äußeren Flächenabschnitt 15 und einen inneren Flächenabschnitt 16 mit unterschiedlichen Flächenkonturen. Der äußere Flächenabschnitt 15 weist eine Flächenkontur auf, welche der gewünschten Randendbiegung im Randbereich 17 der Scheibe 5 entspricht bzw. eine solche ermöglicht. Der innere Flächenabschnitt 16 weist eine Flächenkontur auf, welche einer Flächenvorbiegung im Innenbereich 18 der Scheibe 5 entspricht bzw. eine solche ermöglicht. Die Pressfläche 28 des Pressrahmens 25 hat eine Flächenkontur, die komplementär zur Flächenkontur des äußeren Flächenabschnitts 15 der Kontaktfläche 14 ist. 11A zeigt eine Situation, bei der der Innenbereich 18 der Scheibe 5 zur Anlage gegen den inneren Flächenabschnitt 16 gelangt (Erstkontakt). Dies kann bereits als Pressung aufgefasst werden. In 11B ist die Scheibe 5 auch im Randbereich 17 zur vollständigen Anlage gegen den äußeren Flächenabschnitt 15 der Kontaktfläche 14 gelangt, wobei die gewünschte Randendbiegung im Randbereich 17 erzeugt wurde.
  • In 12 sind anhand eines Ablaufdiagramms die sukzessiven Schritte des Verfahrens zum Herstellen der Scheibe 5 mittels der Vorrichtung 1 veranschaulicht. Hierbei wird in einem ersten Schritt I eine auf Biegetemperatur erwärmte Scheibe 5 in der Entnahmeposition 22 bereitgestellt. In einem zweiten Schritt II wird die Scheibe 5 gegen die Kontaktfläche 14 der ersten Biegeform 12 festgelegt. In einem dritten Schritt III wird der Pressrahmen 25 für die Scheibe 5 in der ersten Pressrahmenposition 23 positioniert. In einem vierten Schritt IV wird die Scheibe 5 auf dem Pressrahmen 25 abgelegt. In einem fünften Schritt V wird die Scheibe 5 auf dem Pressrahmen 25 zu der zweiten Pressrahmenposition 24 transportiert. In einem sechsten Schritt VI wird die Scheibe 5 gegen die Kontaktfläche 14' der zweiten Biegeform 12' festgelegt.
  • Bei einer beispielhaften Ausgestaltung des Verfahrens erfolgt durch Pressen der Scheibe 5 zwischen der ersten Biegeform 12 und dem Pressrahmen 25 eine Randvorbiegung im Randbereich der Scheibe 5 und durch Pressen der Scheibe 5 zwischen der zweiten Biegeform 12' und dem Pressrahmen 25 eine Randvorbiegung im Randbereich 17 der Scheibe 5, wobei eine Randendbiegung während des Transports auf dem Vorspannrahmen 30 erfolgt. Während des Transports auf dem Pressrahmen 25 erfolgt eine Flächenvorbiegung im Innenbereich der Scheibe 5 durch Schwerkraft. Während des Transports auf dem Vorspannrahmen 30 erfolgt eine Flächenendbiegung im Innenbereich der Scheibe 5 durch Schwerkraft. Die Scheibe erhält somit erst auf dem Vorspannrahmen ihre finale Form.
  • Bei einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung des Verfahrens erfolgt durch Pressen der Scheibe 5 zwischen der ersten Biegeform 12 und dem Pressrahmen 25 eine Randvorbiegung im Randbereich 17 der Scheibe 5 und durch Pressen der Scheibe 5 zwischen der zweiten Biegeform 12' und dem Pressrahmen 25 eine Randendbiegung im Randbereich 17 der Scheibe 5. Während des Transports auf dem Vorspannrahmen 30 erfolgt eine weitere Randendbiegung nur in dem Sinne, dass die bereits vorhandene Randendbiegung nicht verlorengeht, d.h. die Randendbiegung wird aufrechterhalten. Während des Transports auf dem Pressrahmen 25 erfolgt eine Flächenvorbiegung im Innenbereich der Scheibe 5 durch Schwerkraft. Während des Transports auf dem Vorspannrahmen 30 erfolgt eine Flächenendbiegung im Innenbereich der Scheibe 5 durch Schwerkraft. Die Scheibe 5 erhält somit im Randbereich 17 bereits durch die zweite Biegeform 12' ihre finale Form. Im Innenbereich erhalt die Scheibe 5 erst auf dem Vorspannrahmen 30 ihre finale Form.
  • Bei einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung des Verfahrens erfolgt durch Pressen der Scheibe 5 zwischen der ersten Biegeform 12 und dem Pressrahmen 25 eine Randendbiegung im Randbereich 17 der Scheibe 5. Während des Transports auf dem Pressrahmen 25 und Vorspannrahmen 30 erfolgt eine weitere Randendbiegung nur in dem Sinne, dass die bereits vorhandene Randendbiegung nicht verlorengeht, d.h. die Randendbiegung wird aufrechterhalten. Während des Transports auf dem Pressrahmen 25 erfolgt eine Flächenvorbiegung im Innenbereich der Scheibe 5 durch Schwerkraft. Während des Transports auf dem Vorspannrahmen 30 erfolgt eine Flächenendbiegung im Innenbereich der Scheibe 5 durch Schwerkraft. Die Scheibe 5 erhält somit im Randbereich 17 bereits durch die erste Biegeform 12 ihre finale Form. Im Innenbereich erhalt die Scheibe 5 erst auf dem Vorspannrahmen 30 ihre finale Form.
  • Bei allen Ausgestaltungen des Verfahrens kann eine Randvorbiegung und/oder Flächenvorbiegung durch Festlegen der Scheibe 5 an der ersten Biegeform 12 bzw. zweiten Biegeform 12' erfolgen. Zudem kann durch Festlegen der Scheibe 5 an der zweiten Biegeform 12' eine Flächenendbiegung erfolgen.
  • Aus vorstehenden Ausführungen ergibt sich, dass durch die Erfindung eine kompakte Vorrichtung zur Herstellung von Scheiben bereitgestellt wird, durch die eine einfache und kostengünstige Herstellung von Scheiben mit kurzen Taktzeiten ermöglicht ist. Insbesondere kann hierdurch der Durchsatz bei komplexen Glasdesigns gesteigert werden. Besonders vorteilhaft kann die Transportzeit auf dem Pressrahmen zwischen den beiden Biegeformen für eine Schwerkraftbiegung im Innenbereich der Fläche genutzt werden. Durch die Zustellkammer mit Träger und darauf angebrachten Pressrahmen kann der Pressrahmen mit besonders hoher Genauigkeit positioniert werden. Die Genauigkeit der Positionierung der Scheibe auf dem Pressrahmen kann durch das Verpressen der Scheibe zwischen erster Biegeform und Pressrahmen im Randbereich der Scheibe, wobei die Scheibe im Randbereich vor- bzw. endgebogen wird, noch weiter verbessert werden. Hierdurch sind Scheiben mit besonders hohen Güteanforderungen herstellbar. Zudem können durch die Zustellkammer und auf dem Träger transportierte Werkzeuge die Werkzeuge der beiden Biegeformen einfach und kostengünstig gewechselt und/oder gewartet werden. Besonders vorteilhaft können die Werkzeuge vor der Bestückung der Biegeformen erwärmt werden, so dass die Prozessierung von Scheiben nach Werkzeugwechsel zügig fortgesetzt werden kann. Die Erfindung ermöglicht somit eine besonders kostengünstige Herstellung von Scheiben mit relativ kurzen Taktzeiten und besonders hohen Güteanforderungen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Vorrichtung
    2
    Biegekammer
    3
    Vorwärmzone
    4
    Vorspannzone
    5
    Scheibe
    6
    Scheibentransportmechanismus
    7
    Rollenbett
    8
    Rolle
    9,9'
    Biegestation
    10,10'
    Halterung
    11,11'
    Biegewerkzeug
    12,12'
    Biegeform
    13,13'
    Halterungsbewegungsmechanismus
    14,14'
    Kontaktfläche
    15,15'
    äußerer Flächenabschnitt
    16,16'
    innerer Flächenabschnitt
    17
    Randbereich
    18
    Innenbereich
    19
    Scheibenkante
    20,20'
    Saugeinrichtung
    21
    Blaseinrichtung
    22
    Entnahmeposition
    23
    erste Pressrahmen-/ Werkzeugposition
    24
    zweite Pressrahmen-/ Werkzeugposition, erste Vorspannrahmenposition
    25
    Pressrahmen
    26
    Trägerbewegungsmechanismus
    27
    Träger
    28
    Pressfläche
    29
    Vorspannbox
    30
    Vorspannrahmen
    31
    Vorspannrahmenbewegungsmechanismus
    32
    zweite Vorspannrahmenposition
    33
    Blaseinrichtungsluftstrom
    34,34'
    Saugeinrichtungsluftstrom
    35
    zweite Biegekammertür
    36
    Biegekammerwandung
    37
    Biegekammerhohlraum
    38
    Zustellkammer
    39
    Zustellkammerwandung
    40
    Zustellkammerhohlraum
    41
    Zustellkammerheizeinrichtung
    42
    Zustellkammerbewegungsmechanismus
    43
    Zustellkammeröffnung
    44
    Zustellkammertür
    45
    erste Biegekammeröffnung
    46
    erste Biegekammertür
    47
    Luftkissenplattform
    48
    Schlitten
    49
    Schlittenführung
    50
    Antriebseinrichtung
    51,51'
    Stützeinrichtung
    52
    Trägerarm
    53,53'
    Werkzeugauflage
    54
    zweite Biegekammeröffnung
    55
    Rahmenfläche
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2012/080072 [0002]
    • WO 2004/087590 [0003]
    • WO 2006072721 [0003]
    • EP 255422 [0004]
    • US 5906668 [0004]
    • EP 1550639 A1 [0005]
    • US 2009084138 A1 [0005]
    • EP 2233444 A1 [0005]

Claims (8)

  1. Vorrichtung (1) zum Biegen von Scheiben (5), welche umfasst: - eine Biegezone (2) mit einer ersten Biegeform (12) und einer zweiten Biegeform (12'), - ein Zustellmodul (38), welches zur Biegezone (2) so zugestellt ist, dass ein Träger (27) mit einem Pressrahmen (25) für eine Scheibe (5) in die Biegezone (2) einführbar ist, wobei der Pressrahmen (25) durch Bewegen des Trägers (27) zwischen einer der ersten Biegeform (12) zugeordneten ersten Pressrahmenposition (23) und einer der zweiten Biegeform (12') zugeordneten zweiten Pressrahmenposition (24) relativ zur ersten und zweiten Biegeform (12, 12') seitlich bewegbar ist.
  2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, bei welcher das Zustellmodul (38) relativ zur Biegezone (2) bewegbar ist.
  3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher die Biegezone (2) als Biegekammer mit einem Biegekammerhohlraum (37) ausgebildet ist, wobei die erste Biegeform (12) und die zweite Biegeform (12') im Biegekammerhohlraum (37) angeordnet sind, und wobei das Zustellmodul (38) als Zustellkammer mit einem Zustellkammerhohlraum (40) ausgebildet ist, wobei der Träger (27) mit Pressrahmen (25) vollständig im Zustellkammerhohlraum (40) angeordnet werden kann.
  4. Vorrichtung (1) nach Anspruch 3, bei welcher der Zustellkammerhohlraum (40) beheizbar ist.
  5. Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, bei welcher ein Trägerbewegungsmechanismus (26) zur Bewegung des Trägers (27) wenigstens teilweise außerhalb des heizbaren Zustellkammerhohlraums (40) angeordnet ist.
  6. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welcher mindestens ein mit der ersten und/oder zweiten Biegeform (12, 12') verbindbares Werkzeug (11, 11') auf dem Träger (27) transportierbar ist, wobei das Werkzeug (11, 11') durch Bewegen des Trägers (27) zwischen der Biegezone (3) und einer der ersten Biegeform (12) zugeordneten ersten Werkzeugposition (23) und/oder einer der zweiten Biegeform (12) zugeordneten zweiten Werkzeugposition (24) relativ zur ersten und zweiten Biegeform (12, 12') seitlich bewegbar ist.
  7. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welcher mindestens eine Stützeinrichtung (51, 51') zum Abstützen des Pressrahmens (25) und/oder des Trägers (27) in der ersten Pressrahmenposition (23) und/oder in der zweiten Pressrahmenposition (24) angeordnet ist.
  8. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, welche eine Vorwärmzone (3) mit einer Heizeinrichtung zum Erwärmen von Scheiben (5) auf eine Biegetemperatur, sowie einen Transportmechanismus (6), insbesondere vom Typ Rollenbett (7), zum Transportieren von Scheiben (5) von der Vorwärmzone (3) zur Biegezone (2) aufweist, und/oder welche eine Vorspannzone (4) mit einer Kühleinrichtung (29) zum thermischen Vorspannen einer Scheibe (5) aufweist, wobei ein Vorspannrahmen (30) zum Transport einer Scheibe (5) von einer der zweiten Biegeform zugeordneten ersten Vorspannrahmenposition (24) zu einer zweiten Vorspannrahmenposition (32) in der Vorspannzone (4) relativ zur zweiten Biegeform (12, 12') seitlich bewegbar ist.
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