DE2047829C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Biegen von Glasscheiben - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Biegen von Glasscheiben und auf eine seiner Durchführung dienende Vorrichtung.

Kurvenförmig gebogene Glasscheiben werden in großem Umfange als Verglasungen, insbesondere für Kraftfahrzeuge benötigt Die Glasscheiben müssen in genaubestimmten Kurvenformen gebogen wenden, die gegeben sind durch die Formgebung des Fahrzeugs. Die gebogenen Scheiben müssen strengsten optischen Bedingungen genügen, damit insbesondere die Durchsichtbereiche der Scheibe frei von optischen Defekten sind.

Bei der wirtschaftlichen Herstellung derartiger gebogener Glasscheiben werden die Scheiben zunächst

ίο auf eine dem Erweichungspunkt naheliegende Temperatur erhitzt, worauf sie in die gewünschte Kurvenform gebogen und anschließend einer weiteren Behandlung zur Vergütung und Härtung unterzogen werden.
Eine bekannte, vorteilhafte Methode zur Herstellung derartiger Scheiben arbeitet nach der sogenannten Trägheits-Methode (DEAS 15 96518). Bei diesem Verfahren werden riie auf ihren Erweichungspunkt erhitzten Scheiben in einer waagerechten Ebene auf eine in ihrer Kurvenform der zu biegenden Scheibe entsprechenden Biegeform abgelegt, in die die Glasscheibe einsinkt, wobei die Scheiben in der Senkrechten gegen die Schwerkraft beschleunigt angehoben werden. Dieses beschleunigte Anheben der Biegeform ist entgegengesetzt zur gewünschten Biegerichtung der Scheibe gerichtet und die der Scheibe innewohnende Trägheitskraft zwingt sie in Deckung mit der formgebenden Oberfläche der Biegeform. Wenn die Biegeform horizontal liegend angeordnet ist, tritt zu dieser Trägheitskraft die durch das Gewicht der Scheibe bedingte Schwerkraft zur Unterstützung des Biegevorganges hinzu.

Während der einfachen und schnellen Arbeitsweise dieser bekannten Methode ist man bestrebt, sie auch bei größeren Scheiben und bei komplexen und scharfen Kurven anzuwenden. Hierbei ergibt sich jedoch beim Biegen solcher Scheiben größeren Ausmaßes mit einem großen Biegeradius insofern ein Problem, als die Scheibe beim Durchsacken auf die Biegeform dazu neigt, eine Falschbiegung anzunehmen, d. h. sich zusätzlich um eine Achse zu biegen, die senkrecht zu der gewünschten Biegeachse liegt. Wenn diese Falschbiegung größere Ausmaße annimmt, führt sie zwangsläufig zu einem Ausschuß. Derartige Falschbiegungen treten insbesondere bei Scheiben auf, die annähernd quadratisch sind. Die Falschbiegung beginnt, wenn die auf dem Erweichungspunkt befindliche Scheibe zuerst in Kontakt mit der Form tritt, wenn nämlicii die Scheibe zwischen den Enden der Form hängt und auf die Form durchsacken will. Wenn die Biegeachse relativ lang ist, sackt die Scheibe in einer Kettenlinie durch, bevor und während die die Form nach oben gefahren wird und die Scheibe in Kontakt mit der formgebenden Oberfläche der Biegeform tritt Bei annähernd quadratischen Scheiben besteht die Neigung, von den ungestützten Rändern durchzusacken, was zu einer Falschbiegung führt, die nicht mehr zu beseitigen ist, nachdem die Biegeform nach oben beschleunigt ist Die Ränder, die senkrecht zu der gewünschten Achse der Scheibenbiegung liegen, bleiben hierbei nach oben von der Biegeform weg gekrümmt. Hierin besteht ein schwerwiegendes Problem beim Biegen nach der bekannten Trägheitsmethode, da keine obere Biegeformhäifte vorgesehen ist, die diese Ränder in Anlage mit der formgebenden Oberfläche zwingt.

Es sind bereits Versuche unternommen worden, diese Falschbiegung zu beseitigen durch Verwendung von Hilfs-Formteilen, die lediglich mit den Rändern in Kontakt gebracht werden, die gerade bleiben müssen.

Die Verwendung derartiger zusätzlicher Formglieder setzt aber wegen des erforderlichen Aufwandes den an sich der Trägheitsmethode anhaftenden Vorteil herab.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil auszuschließen und die bekannte Methode so zu verbessern, daß ohne zusätzlichen Aufwand und ohne Beeinträchtigung der Arbeitsweise das Auftreten von Falschbiegungen zuverlässig vermieden wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches gelöst durch in seinem kennzeichnenden Teil angegebene hehre zum technischen Handeln.

Die erfindungsgemäße Vorbiegung führt dazu, daß die Scheibe beim anfänglichen Durchsacken, wenn sie mit der Eliegeform in Kontakt tritt, in ihre ebene Form zurückkehrt zu einem Zeitpunkt, wenn die Biegeform nach oben beschleunigt wird, um die Scheibe in Eingriff mit der formgebenden Oberfläche der Biegeform zu zwingen. Die Erfahrung hat gezeigt, daß bei einem optimalen Grad der Vorbiegung die Faischbiegung vollständig vermieden oder so verringert wird, daß sie für die Verwendung der Scheibe, d. h. beim Einbau der Scheibe in ein Fahrzeug vernachlässigbar ist. Diese Vorbiegung wird erreicht durch eine Abkühlung der Scheibenoberseite, durch die die Scheibe in ihrem Mittelbereich nach oben gekrümmt wird entgegengesetzt zur gewünschten Biegerichtung der Scheibe.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird bei der der Durchführung des Verfahrens dienenden Vorrichtung gelöst durch die im kennzeichnenden Teii des ersten Vorrichtungsanspruches gegebenen Maßnahmen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Vorrichtung erteilt der zu biegenden Scheibe die erforderliche entgegengesetzt ihrer Biegerichtung liegende Vorbiegung, bevor die Scheibe ihre Stellung oberhalb der Biegeform erreicht

Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und es bedeutet

F i g. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

F i g. 2 Schnitt gemäß Linie 2-2 der F i g. 1,

F i g. 3 vergrößerte Teildarstellung der der Vorbiegung der Scheibe dienenden Kühlvorrichtung.

In der Zeichnung ist eine Biegevorrichtung gezeigt, in der Glasscheiben auf einem horizontalen Förderweg durch eine Heizzone A, in der sie auf den Erweichungspunkt erhitzt werden, durch eine Vorbiegezone B, wo sie zunächst in ihrem Mittelbereich nach aufwärts gewölbt werden und durch eine Biegezone C geführt werden, wo die Scheiben in entgegengesetzter Richtung in Eingriff mit einer Biegeform gebogen werden.

Wie in F i g. 1 gezeigt ist, besteht die Biegezone C im wesentlichen aus einem bewegbaren Formglied 11 und einer Betätigungsvorrichtung 12, die in der Lage ist, das Formglied schnell nach oben zu beschleunigen; das Formglied 11 und das Betätigungssorgen 12 sind in einem feststehenden Rahmen 13 angeordnet und arbeiten zusammen mit einem Fördersystem, das aus Eintritts- und Vorbiegerollen 14, aus Biegerollen 15 und aus Austrittsrollen 16 besteht, die alle auf Schienen 17 an beiden Seiten des Rahmens 13 angeordnet sind.

Die Biegeform 11 besitzt am Umfang ein ringförmiges formgebendes Element 18. das eine formgebende Oberfläche 19 besitzt, die lediglich mit den Randteilen der zu biegenden Scheibe 20 in Eingriff tritt. Das formgebende Element 18 ist auf einer Mehrzahl senkrechter Stangen 21 aufgenommen, die auf einem horizontalen Tragtisch 22 befestigt sind. Da die Biegeform 11 in senkrechter Richtung beweglich ist, um eine Scheibe 20 von den Rollen abzuheben, besteht das formgebende Element aus einer Mehrzahl von Queroder Endteilen 23 und aus längsgerichteten Teilen 24, die im Abstand zueinander angeordnet sind, um die Rollen 15 hindurchtreten zu lassen. Der Tragtisch 22 ist

ίο auf einem Hubwagen 25 befestigt, der seinerseits auf Führungsgliedern 26 aufgenommen ist, die ausschließlich eine senkrechte Bewegung gestatten. Diese senkrechte Bewegung wird durch die Kolbenstange 27 eines Zylinders 28 bewirkt, wobei die Kolbenstange 27 an der Unterseite des Hubwagens 25 befestigt ist

Wenn eine Scheibe 20 in die Biegeposition oberhalb der Biegeform 11 gebracht ist, tritt ihr in der Bewegungsrichtung vorn liegender Rand mit Anschlägen 29, von denen nur einer gezeigt ist, in Eingriff. Diese Anschläge 29 sind in und aus dem Transportweg durch Zylinder 30 bewegbar, die an der Tragplatte 22 angeordnet sind. Wenn die Scheibe 20 mit den Anschlägen 29 in Kontakt tritt, wird Druckmedium dem unteren Ende des Zylinders 28 zugeführt, so daß die Biegeform schnell nach oben angehoben wird und hierbei die Scheibe von den Rollen 15 abnimmt. Bei dieser schnellen Aufwärtsbewegung der Biegeform und der Scheibe zwingen die Trägheitskraft und die Schwerkraft die Scheibe zum Durchsacken in Übereinstimmung mit der formgebenden Oberfläche der Biegeform. Wenn die Scheibe von den Rollen 15 abgehoben ist, werden die Anschläge 29 aus dem Förderweg in ihre Ruhestellung unterhalb der Förderrollen zurückgezogen.

Die Vorbiegestation B besitzt eine oder mehrere Luftdüsen 31, die derart angeordnet sind, daß sie Kühlluft gegen die Oberseite der sich auf den Rollen 14 vorbewegenden Scheibe richten; die Luftdüse besitzt ein Regulierventil 32, das den Fluß des Kühlmittels durch die Düse steuert. In F i g. 3 ist eine einzelne Düse gezeigt, die an der Unterseite eines Haltegliedes 33 angeordnet ist, das zwischen senkrechten Säulen 34 befestigt ist, von denen die eine Säule einen Teil des Rahmens 13 bilden kann. Die Düse 31 besteht aus einer längsgerichteten konischen Haube 35, die durch die geneigten, einen längsgerichteten Schlitz 38 bildenden Seitenwände 37, durch End-Begrenzungswände und durch eine den oberen Boden bildende kanalförmige U-Schiene 39 gebildet wird. An dem oberen Boden ist

so ein Zuführungsrohr 40 angeordnet, das sich nach oben erstreckt. Ein rohrförmiger Ventilkörper 41, der ein Ventil 32 aufweist, verbindet das Zuführungsrohr 40 mit einer Druckluftquelle über eine biegsame Leitung 42 mit einem Anschluß 43. Die U-Schiene 39 ist durch senkrecht nach oben gerichtete Winkelschienen 44 mit einer zweiten U-Schiene 45 verbunden, die auf beliebige Weise an dem Träger 33 befestigt ist, so daß die Düse hierdurch gehalten ist Das Ventil 32 besitzt ein Gehäuse 41 und eine Drosselklappe 46, die den Fluß des Kühlmittelstromes unterbrechen kann und über einen Arm 48 betätigbar ist Das Betätigungsglied 47 besteht aus einer Kolben-Zylinderanordnung 49, die schwenkbar an der oberen U-Schiene 45 befestigt ist und mit ihrer Kolbenstange 50 schwenkbar mit dem Hebel 48 verbunden ist

Da die Ränder zu einer Verformung neigen, wenn unterschiedliche Kühltemperaturen bei den unmittelbar aus dem Ofen kommenden Glasscheiben angewendet

werden, ist die Düse 31 derart angeordnet und derart gesteuert, daß lediglich ein mittlerer Bereich entsprechend der in F i g. 2 gezeigten gestrichelten Linie a der Kühlluft ausgesetzt wird. In Querrichtung zum Förderweg ist lediglich eine entsprechende Bemessung der Länge der Haube 35 erforderlich; in der Förderrichtung jedoch wird der Kühlmittelstrom gesteuert während der Bewegung der Scheibe auf dem Förderer.

Es sind an sich beliebige Möglichkeiten der Durchführung einer solchen Steuerfunktion gegeben; im Ausführungsbeispiel ist eine aus einem Sender 52 und einem Empfänger 53 bestehende Lichtschranke angeordnet, um die Ankunft einer Scheibe 20 an einem vorbestimmten Punkt der Förderbahn zu zeigen. Durch Anordnung der Lichtschranke in dem Stromkreis eines '5 an sich bekannten Zeitsteuergerätes, beispielsweise eines Zeit-Verzögerungsrelais mit einem Magnetventil, das den Kühlmittelstrom durch das Ventil 32 steuert, kann die Luftdüse 31 derart reguliert werden, daß die Luft auf die Scheibe gefördert wird, nachdem der vordere Scheibenrand den Schlitz 38 der Haube 35 passiert hat; der Luftstrom wird abgeschaltet, unmittelbar bevor der hintere Scheibenrand die öffnung 38 passiert.

Wenn eine auf den Erweichungspunkt erhitzte Scheibe 20 die Heizstation A verläßt, wird sie unter die Luftdüse 21 gefördert, die eine verhältnismäßig kleine Menge an Kühlluft auf den durch die Linie a der F i g. 2 gekennzeichneten Bereich der Scheibe gibt, wodurch der mittlere Bereich der Scheibe nach oben ausgebogen wird. Hierbei geschieht folgendes: Sobald die Luft auf die Oberseite der Scheibe auf trifft, neigt die Scheibe zur Härtung, bevor eine Kontraktion eintreten kann. Die untere Oberfläche hat langer Zeit sich zusammenzuziehen, bevor sie zu härten beginnt, und diese Zusammenziehung der unteren Oberfläche führt zu einer konvexen Ausbiegung gegen die Oberfläche die schneller gekühlt worden ist. Es ist klar, daß der Grad der bei der Kühlung auftretenden Temperaturdifferenz das Ausmaß der Ausbiegung bestimmt.

Wenn die Scheibe, die sich noch in erweichtem Zustand befindet, in die Biegezone C eintritt, befindet sie sich in einer vorgegebenen Form, wie in F i g. 1 gezeigt ist und sackt auf die Biegeform durch. Sobald sie die Anschläge 29 berührt, wird dem Boden des Zylinders 28 Preßluft zugeführt und die Biegeform angehoben, wobei die Platte 20 von den Rollen 15 gelüftet und zusammen mit der Form mit Beschleunigung schnell nach oben bewegt wird, damit die Scheibe auf die formgebende Oberfläche 19 durchsackt. Für jede beliebige Scheibenabmessung und für jede Kurvenbiegung wird der optimale Grad der Vorbiegung bestimmt, wodurch eine Scheibe erzeugt wird, die ein vernachlässigbares Minimum an Falsch-Biegung aufweist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Biegen von Glasscheiben, bei dem die Glasscheiben auf ihren Erweichungspunkt erhitzt werden und in einer waagerechten Ebene auf einer in ihrer Kurvenform der zu biegenden Scheibe entsprechenden Biegeform abgelegt werden, in die die Glasscheibe einsinkt, und bei dem die Scheiben in der Senkrechten gegen die Schwerkraft beschleunigt angehoben werden, dadurch gekennzeichnet, daß die erhitzte Scheibe vor dem Beschleunigungsvorgang durch einseitige Kühlung in eine Richtung vorgebogen wird, die der endgültigen Biegerichtung entgegengesetzt ist

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kühlmedium ausschließlich auf die obere Scheibenfläche aufgebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmedium nur auf den mittleren Bereich der Scheibenoberfläche aufgebracht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorbiegung der Glasscheibe während ihres waagerechten Transportes zu einer oberhalb der Biegeform befindlichen Stellung erfolgt

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 4, bestehend aus die Scheiben in Hintereinanderanordnung in waagerechter Richtung transportierenden Förderorganen, aus einem an eine in dem Förderweg liegenden, die Scheiben auf ihren Erweichungspunkt erhitzenden Ofen, aus einer hinter dem Ofen angeordneten, eine formgebende Fläche aufweisenden, aus einer unteren, der Aufnahme der Scheibe dienenden Stellung in eine obere, der Durchführung der Biegung dienenden Stellung bewegbaren, mit einer eine beschleunigte Aufwärtsbewegung der Form bewirkenden Hubvorrichtung ausgestatteten Biegeform, dadurch gekennzeichnet, daß in Förderrichtung der Scheibe (20) vor der Biegeform (It) eine obere, abwärts auf die Scheibe (20) gerichtete, über eine Leitung (42) mit einer Kühlmittelquelle verbundene Düse (31) angeordnet ist, und daß die Düse (31) ein der Regelung des Kühlmittelstromes dienendes Ventil (42) besitzt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (31) eine einen längsgerichteten Austrittsschlitz (38) bildende konische Haube (35) mit einer oberen Wand (39), mit Stirnwänden und mit konvergierenden Seitenwänden (37) aufweist, und daß die Länge des Schlitzes (38) geringer ist als die Breite der Scheibe (20).

7. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine beispielsweise als Lichtschranke ausgebildete, der Betätigung des Ventils (32) dienende Steuervorrichtung (52,53) vorgesehen ist, die den Kühlmittelstrom freigibt, wenn der vordere Rand der Scheibe (20) die Düse (31) passiert hat, und schließt, bevor der hintere Rand der Scheibe (20) die Düse (31) erreicht.