DE2135697C3

DE2135697C3 - Vorrichtung zum Biegen von Glas scheiben

Info

Publication number: DE2135697C3
Application number: DE2135697A
Authority: DE
Inventors: Kazuyuki Yamato Akeyoshi; Katsunori Yokohama Suga
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1970-07-16
Filing date: 1971-07-16
Publication date: 1973-10-04
Also published as: DE2135697A1; GB1307457A; FR2098458A1; JPS4843363B1; US3756797A; DE2135697B2; JPS5022569B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Biegen von Glasscheiben von beliebiger Gestalt mit einem langgestreckten Ofen, mit einem Heizbett, mit einer Transporteinrichtung, um die Glasscheiben durch den Ofen zu transportieren und mit einer Einrichtung zum Beaufschlagen der Glasscheibe mit heißem Druckgas.

Es sind bereits verschiedene Methoden und Vorrichtungen zum Biegen von Glasscheiben bekannt, wie z. B. das Ofenverfahren mit Gasunterstützung, das Umrißformverfahren und das Biegepreßverfahren.

Zum Biegen von Glasscheiben mit geringer Krümmung wird gewöhnlich das Ofenverfahren mit Gasunterstützung herangezogen. Dieses Verfahren findet in einem langgestreckten Ofen statt, welcher ein langgestrecktes Heizbett aufweist, das in dem Ofen gelagert ist und Durchgänge aufweist, durch welche heißes Gas über das Bett gedrückt werden kann.

Auf diese Weise wird die Glasscheibe durch das Gas unterstützt, während die Glasscheibe miuels einer Vielzahl von drehbaren Scheiben entlang des Bettes bewegt wird. Die Vielzahl von Scheiben greifen am Rand der schwebenden Glasscheibe ständig während der Bewegung derselben entlang dem Bett an. Dieses Vei fahren ist zwar recht geeignet, um eine große Anzahl von Glasscheiben mit einfacher Gestalt und einfacher Krümmung kontinuierlich zu biegen. Es hat jedoch schwerwiegende Nachteile hinsichtlich der Bewegung der Glasscheibe, und dieses Verfahren kann nicht dazu verwendet werden. Glasscheiben mit komplizierter Gestalt zu biegen.

Andererseits kann das Umrißverfahren zum Biegen von Glasscheiben mit verschiedener komplexer Gestalt verwendet werden. Es wurden jedoch schwerwiegende Nachteile gefunden, wie z. B. geringe Genauigkeit der Krümmung infolge Durchsackens und Beeinträchtigung des Aussehens durch Spurenbilüung und durch Rißbildung an der gekrümmten Glasscheibe, je nach dem Gewicht der Glasscheibe, der Unterstütungsfläche für die Glasscheibe und der Verweilzeit auf der Bearbeitungstemperatur. Darüber hinaus ist das Unrißverfahren ein nichtkontinuierlich arbeitendes Verfahren. Dadurch ist die Produktionsgeschwindigkeit niedrig.

Das Biegepreßverfahren arbeitet mit Zangen, an welchen die Glasscheiben hängen. Demgemäß zeigen sich auf den Scheiben Marken oder Spuren, welche durch die Zangen verursacht werden. Darüber hinaus eignet sich dieses Verfahren nicht zur Biegung von Glasscheiben mit 1 jmplexer Gestalt. Ein Verfahren oder eine Vorrichtung, um Glasscheiben beliebiger Gestalt kontinuierlich genau und hochqualitativ zu biegen, ist bisher nicht bekanntgeworden. Es ist unmöglich, eine Glasscheibe, welche keine geraden Seitenränder parallel zur Achse der Krümmung aufweist, mit dem herkömmlichen Ofenverfahren mit Gasunterstützung zu biegen.

Somit ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum genauen Biegen von Glasscheiben beliebiger Gestalt zu schaffen, welche gebogene Glasscheiben von hoher Qualität liefert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelobt, daß die Transporteinrichtung als fahrbare Biegeform ausgebildet ist, welche ein gekrümmtes Gitterwerk aufweist, dessen Krümmung der Krümmung der fertigen Glasscheibe entspricht und daß in der Oberseite des Heizbettes dem Gitterwerk entsprechende Nuten ausgebildet sind, in welche das Gitterwerk während des Biegevorgangs einsenkbar ist.

Das Heizbett kann mit einer Vielzahl von Durchgängen ausgebildet sein, durch weiche das heiße Gas gepreßt werden kann. Der Ofen besteht aus einer Vorheizzone und aus einer Hauptheizzone. In der Voiheizzone wird die Glasscheibe auf eine Temperatur aufgeheizt, welche unterhalb der Verformtemperatur liegt. Dementsprechend kann die obere Oberfläche des Heizbettes flach sein oder es kann in der Vorheizzone ohne Heizbett gearbeitet werden. In der Hauptheizzone wird die Glasscheibe auf eine Temperatur aufgeheizt, welche oberhalb der Verformungstemperatur liegt, wobei die Glasscheibe auf der fahrbaren Biegeform über dem Heizbett zu einer gewünschten Gestalt gebogen wird, indem man heißes Gas aus dem Heizbett bläst und die

Glasscheibe auf diese Weise anhebt. Sonnt wird jjer Unterstützungsbereich für die Glasscheibe erhöht und das Gewicht, mit dem die Glasscheibe auf der Biegeform aufliegt, wird wesentlich herabgesetzt. Auf diese Weise werden Spuren und Risse auf der Glasscheibe vermieden. Die gekrümmte Glasscheibe wird auf der Biegeform transportier;, so daß sie rasch gekühlt und getempert werden kann, und sie _wird sodann von der fahrbaren Form genommen. Diese wird in ihre Ausgangsposition zurückgebracht und nimmt eine weitere Glasscheibe auf.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Zeichnungen näher erläutert. Es /ei f..

Fic 1 ein Arbeitsdiagrairm ik.-r -.-riindungsgemaßen Vorrichtung, i;

Fiii 2 eine isometrische Ansicht einer Biegeform vom Wagentyp,

Fin 3 eine isometrische Angeln eines Heizbettes der eiiindungsgemäßen Vorrichtung. Fi'.¹. 4 einen Querschnitt durch die ertindungsiie Vorrichtung,

a. 5 eine isometrische Ansicht des Heizbettes abgewandelten Ausführuncsüicii der erfin-■ gemäßen Vorrichtung,
Fi Ί. 6 eine isometrische Ansicht eines abgewandeltt ι Heizbettes,

F z. 1 einen Querschnitt durch einen Teilbereich der erlindungsgemäßen Vorrichtung, F i ς. 8 eine isometrische Ansicht einer abgewan-

• " "" ^r

Diagrammansicht einer Vor-

Bcmäß wird bei der Stufe des Biegens der Glasscheibe 30 der Transport der Biegeform gestoppi und das Heizbett 23 gemäß Fig. 2 wird angeliobu. und nähert sich der Glasscheibe. Sodann wird hetße Druckgas von einer Druckgasquelle 27 durch das Heizbett üecen die Glasscheibe geblasen, so dau eine SnwSekraft auf die Glasscheibe 30 ausgeübt wird und deren Gewicht erleichtert.

Bei dem herkömmlichen Gasofenverfahren wird di,· Glasscheibe 30 nicht vollständig in der Schwebe gehalten, vielmehr wird nur das tote Gewicht du Glasscheibe 30 auf die Biegeform herabgesetzt Da* heiße Gas wird dem Heizbett 23 durch einen Kanal 25 und durch eine gleitende Rohrverbindung 26 zugeführt. Das Heizbett 23 wird mittels Armen 29 und Zylindern 28 angehoben. Dieser Anhebemcchan smus wird tätig, wenn die Biegeform über ckn Heizbett 23 angelangt ist. Sodann wird dasHuzba 23 angehoben, so daß die Gittere.emente 3 bis 11 der > Bieceform in die Nuten H bis 21 des He.zbettes 23

soaann nähert sich die Glasscheibe 30 der Oberfläche des Heizbettes 23 und wird entlang den GHK relementen der Biegeform gebogen. Dies geschieht durch Aufheizung Puf eine Temperatur, welche oberhalb der Biegetemperatur liegt. Das Totgewichtde Glasscheibe wird durch das heiße Ga₅ erheblich erleichtert. Darüber hinaus wird durch die Gitterunterteilungen ein Druckkammereffekt hervorgeru-

einer Hauptheizzone B, einer Temperzone C und Schwebekraft »^^^-^^ _kann. Ein einer Kühlzone D. Das Heizbett mit einer geeigne- 35 sehr e.nfache We, e ^*™¹ _ÜBen Vorrichten Krümmung ist in der Hauptheizzone B vorge- wesentlicher Vorteil der erfndun^m ^ sehen. Eine Glasscheibe wird in der Position G tung besteht ^dann;^d^^B ^^u^_{n den} Gitterelementen vor uer Vorheizzone A auf einen Wagen gelegt und sacken der Glasscheibe zwischen den uiiu. die gekrümmte oder gebogene Glasscheibe wird in wirksarn verm.ee^en ™™- . _{der cebogencn G}lasder Position E vom Wagen genommen. Sodann kehrt 40 J^™™V^™^ FAmraJg des Heiz-

^deF^r^er^Se^di_enendenWa_gen, ^—^l^^^T^l wel :her die Glasscheibe transportiert. Die Biegeform B.egeform Demg maß g en, ch ^

umfaßt Hauptjoche 1 und Seitenjoche 2 und Längs- ™« jW«^r ffirfah"« Lndcicn Heizoitterclemente mit spezifischer Krümmung 3, 4, 5, 6 45 herkömmlichen Gasneizverranren und 7 und Quergitterelemente 8, 9, 10 und 11, betten zu verwenden. _Glasscheibc 30 auf

welche arischer, den Jochen angeordnet s.nd. Die U^eninter dem Einfluß des Druckgases wäh-

Hauptjoche und die Gitterelemente haben e.ne spe- dem W^unttro _{dje Glasschcibe}

zifische Krümmung, welche der Krümmung der rend ^des ^^^Γ^|_{Ηοη w}^_rden. Zur Vermeidung fertigen gebogenen Glasscheibe entspricht Die 50 ^m«J^els J¹¹ ^J°J _Einsackens oder einer Spuren-Biegeform ruht auf Führungselementen 12 und wird jeglichen ««iiiens, cn . _di Temperatur aufrollen 24 gefahren welche unterhalb der Form ^^ÄSi _M gesteuert, und zu beiden Seiten derselben angeordnet s.nd. auf beidenfeiten Oberfläche der Fig. 3 zeigt ein Heizbett 23 de<sen Oberflache ^.°'5 T^e73^Ur _{iedri ist als auf} der oberen eine Krümmung hat, welche der Krümmung des 55 ™™*™}™*™ Glasscheibe

fertigen gebogenen Glasprodukts entspricht und O^^J^f^G.asscheibe 30 wird da. welches Nuten 13, 14, 15, 16 17, 18, 19, 20 und abgesenkt und die Glasscheibe wird au

21 aufweist, welche den Gitterelementen 3, 4 5 6, 7, Heiz bett £ ao|gcs gefahren, wo sie au

8, 9, 10 und 11 entsprechen und in welche d.ese dem Wagen in d.e Kuh,zcn g ^ _h|

Gitterelemente eingesenkt werden können^ E.ne 60 dem Wagen S^^mP _sich kontinuierlich in di,

große Anzahl von Löchern 22 sind 1 η dem Heizbett wird £^ie ^f^, _in ^g Bewegungsrichtung hintere. 23 vorgesehen, welche dem Hmdurchblasen von ^h^e|zzone.^n demjn^ ^J ^ _Wagcngcschwin

heißem Gas cenen. . HioVpit heschleuniat und in der Hauptheizzone win Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemaße Vorrichtung, Jgkeit bes=»g^ _{c kurzc Zcit gc} wobei eine Glasscheibe 30 in der Hauptheizzone B 65 der VVagcn ab ob££ _der ck.sschcib gebogen wird. Die fahrbare B.egeform ruht auf J⁰PP⁴' «^¹ "₅£_η J_rd ^r Wagen wieder an Führungselementen 12, welche auf Rollen 24 glei- J"™^u^_d ⁿ _{bewci:t sich} kontinuierlich. Ls kanten. Die Roller; 24 sind horizontal angeordnet. Dem- gefahren una wwi*

:inc intermittierende Wagenbewegung erreicht wer- ;len, wobei die Wagen um einen spezifischen Abstand vorwärts bewegt werden und dann während einer bestimmten Dauer anhalten. Dies kann während des gesamten Verfahrens aufrechterhalten werden.

Hs ist möglich, die Bicgeform abzusenken und anzuheben und das Heizbett 23 in Ruheposition zu lassen anstatt das Heizbett 23 auf und ab zu bewegen, während der Wagen bei dieser Ausführungsform horizontal transportiert wird.

Bei der beschriebenen Ausführungsform wurde die Vorrichtung an Hand einer zylindrisch gekrümmten Glasscheibe erläutert. Es ist jedoch auch möglich, mit der gleichen Methode des Biegens von Glasscheiben sphärisch gekrümmte Glasscheiben oder in komplexer Weise gekrümmte Glasscheiben herzustellen. Wenn andererseits gekrümmte Glasscheiben mit der gleichen Krümmung und verschiedener Gesalt hergestellt werden sollen, so ist es möglich, die gleiche Biegeform zu verwenden. Bei dieser Ausfülmmgsform wurde die Herstellung einer konkaven Glasscheibe beschrieben. Fs ist jedoch auch möglich, in dieser Weise eine konvexe Glasscheibe herzustellen.

Bei der anderen in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform der Bicgeform hat diese Längsgitterelemente 3. 4 und 5 und Hauptjoche mit der gleichen Krümmung, wie das fertige Glasscheibenprodukt. Dabei sind die Langsgitterclcmcnte an den Hauptjochen befestigt. Diese fahrbare Biegeform ruht auf Platten 12 und wird auf Rollen 24 gefahren, welche unterhalb den Seiten der Bicgeform angeordnet sind.

Fig. 5 zeigt ein Heizbett 31, welches in der Vorheizzone A verwendet wird und eine flache Oberflache hat, da die Glasscheibe in dieser Zone immer noch flach ist. Mine unbestimmte große Anzahl von Löchern 36 zum Hindurchblasen von heißem Gas und weiteren Löchern 37 /um Ansaugen von Gas sind in der Oberfläche des Heizbettes vorgesehen. F.ir.e Vielzahl von Nuten 32. 33 und 34 ist parallel zur Bewegungsrichtung der Glasscheiben auf der Oberfläche des Heizbettes 3i angeordnet. Die Längsgitterelemente 3, 4, S sind so ausgbildct, daß sie in die Nuten 32. 33 und 34 passen. Der Wagen mit der Glasscheibe darauf ruht auf den Platten 12 und wird in die Vorheizzone eingefahren, in welcher die Glasscheibe vorgeheizt wird. Dies geschieht mit Hilfe von heißem Gas, welches aus der Oberfläche des Heizbettes 31 ausströmt und mit Hilfe von Oberhitze. Die vorgeheizte Glasscheibe 30 wird in die Hauptheizzone B bewegt und wird weiter bis zur Erweichungstemperatur erhitzt.

F i g. 6 zeigt ein Heizbett 39, welches in der Hauptheizzone B verwendet wird und welches eine Krümmung aufweist. Das Heizbett 39 nimmt allmählich eine gekrümmte Oberfläche an, ausgehend von dem hinteren Bereich der Vorheizzone bis zur Hauptheizzone und hat schließlich die in Fig. 6 gezeigte Krümmungsform. Die Nuten 46, 47, 48 des gekrümmten Heizbettes 39 in' der Hauptheizzone stehen mit den Nuten 32. 33 und 34 im Heizbett 31 in der Vorheizzone in Verbindung.

Die Längsgitterelemente 3,4,5 der fahrbaren Form bewegen sich gemäß Fig. 7 in den Nuten entlang. In der Hauptheizzone B hai das Hei/bett 39 eine Krümmung, welche der Krümmung der fertigen uckrümmten Glasscheibe entspricht. Das Hei/bett 39 liegt hier mit einem schmalen Spalt unterhalb der Glasscheibe. Heißes Gas wird durch die Vielzahl von Löchern in dem Heizbett 39 hindurchgcblascn, so daß die Glasscheibe 30 aufgeheizt wird, und so daß sie in der Schwebe gehalten wird. Die Glasscheibe 30 wird bis auf oder über die Verformungstemperatur aufgci.v'i/i und entlang der Krümmung der Hauptjoche 1 der nicgcform gebogen.

Die Glasscheibe 30 wird durch den Druck des

ίο heißen Gases angehoben, so daß das Totgewicht der Glasscheibe 30 auf der Bicgeform herabgesetzt wird und jegliche Spurenbildung, Rißbildung und jegliches Einsacken vermieden wird. Jedoch schwebt die Glasscheibe 30 nicht vollständig über dem Gitter der Bicgeform. Darüber hinaus kann ein Durchhängen oder Einsacken der Glasscheibe zwischen den Gittcrelemcntcn wirksam vermieden werden. Um eine Bewegung der Glasscheibe 30 auf der fahrbaren Bicgeform während des Anblasens von heißem

ao Druckgas zu vermeiden, kann die Glasscheibe mittels Stiften 38 auf der Biegeform gehalten werden.

Bei der dritten Ausführungsform der erfindungsgc'näßen Vorrichtung ist diese im wesentlichen gleich derjenigen gemäß der ersten Ausführungsform bis auf die Tiefe der Nuten. Die fahrbare Bicgeform gemäf Fig. 2 wird verwendet. Die Biegeform umfaßt Hauptjoche 1 und Seitenjoche 2 und Längsgittcrclcmente mit spezifischer Krümmung 3, 4,5,6. 7 und Qucrgitlcrclemente 8,9,10 und 11 sind zwisehen den Jochen vorgesehen. Die fahrbare Bicgeform wird von Gleitclementen 12 getragen und bewegt sich auf Rollen 24, welche zu beiden Seiten der Biegeform unterhalb derselben angeordnet sind.
F i g. 3 zeigt das Heizbett 23, dessen Oberfläche

entsprechend der Oberfläche des Endprodukts der gekrümmten Glasscheibe gekrümmt ist und welche Nuten 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 und 21 aufweist, weiche den Gittcrelemcntcn 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 und 11 entsprechen und welche in die Nuten in der Ober-

fläche des Heizbettes passen, so daß die Zwischenräume zwischen den Gitterelementcn von dem Heizbett ausgefüllt werden. Es ist bevorzugt eine Vielzahl von Löchern 22 zum Hindurchblasen von heißem Gas in der Oberfläche des Heizbettes 23 vorzusehen.

Die fahrbare Bicgeform wird von Gleitclementen 12 getragen und bewegt sich auf Rollen 24, welche horizontal angeordnet sind. In der Biegestufe wird die Glasscheibe 30 auf der Biegeform angehalten und das Heizbett 23 wird angehoben, bis es mit der Glasscheibe in Berührung steht, so daß die Gitterclemcntc 3 bis 11 in die Nuten 13 bis 21 des Heizbettes 23 eintauchen. Das Gewicht der von der Biegeform getragenen Glasscheibe wird durch das Heizbeti aufgenommen, weiche im Vergleich zur Biegefornr

eine größere Fläche aufweist, so daß das Totgewich des Glases pro tragende Fläche auf ein Minimurr herabgesetzt wird, wenn die Glasscheibe auf den Heizbett gebogen wird und wobei eine Spurenbildunj oder ein Einsacken oder eine Rißbildung vollstandij vermieden werden.

Die Oberfläche des Heizbettes zum Biegen de Glasscheibe unter deren Gewicht kann mit Glas fasern bedeckt sein, sowie mit einem Ashesltuch, mi Kohlenstolfpulver usw. um zu verhindern, daß ein Rißbildung und ein Durchhängen oder eine Spuren bildung eintritt. Die Hitze kann von Gasbrennen bereitgestellt werden, welche im oberen Bereich de Ofens angeordnet ist. sowie von der Oberfläche de

Heizbettes. Die Glasscheibe, welche von dem Heizbett getragen wird, wird durch die Übertragung der Wärme von der Ooerfiäche des Heizbettes aufgeheizt und durch die Strahlungswärme der Brenner, so daß die Glasscheibe gebogen wird. Das Heizbett wird sodann nbgcscnkt, so daß die gekrümmte Glasscheibe wieder von der fahrbaren Biegeform aufgenommen wird und in die Kühlzone bewegt werden kann.

Da die Oberfläche der Glasscheibe, welche das Heizbett berührt, nur durch Wärmeleitung von dem Heizbett aufgeheizt wird, und da die gegenüberliegende Fläche durch die Brenner aufgeheizt wird, so kann die Temperatur der das Heizbett berührenden Oberfläche abgesenkt werden, um eine Rißbildung od. dgl. zu verhindern.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung mit der fahrbaren Biegeform und dem Heizbett mit Nuten, welche dem Gitterwerk der Biegeform entsprechen, wird eine neue Vorrichtung zum kontinuierlichen horizontalen Biegen und Tempern von Glasscheiben mit komplexer Gestalt geschaffen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist den herkömmlichen Ofenprozessen mit Gasunterstützung vom Kettentyp und vom Scheibentyp weit überlegen.

ίο Es ist ferner möglich, eine Glasscheibe mit komplexer Krümmung herzustellen, indem man eine geeignete fahrbare Biegeform und ein geeignetes Heizbett vorsieht. Ferner kann das Biegen von Glasscheiben mit komplexer Gestalt mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch kontinuierlich erfolgen

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

2 135 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Biegen von Glasscheiben von beliebiger Gestalt mit einem langgestreckten Ofen, mit einem Heizbett, mit einer Transporteinrichtung, um die Glasscheiben durch den Ofen zu transportieren und mit einer Einrichtung zum Beaufschlagen der Glasscheibe mit heißem Druckgas, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtung als fahrbare Biegeform ausgebildet ist, welche ein gekrümmtes Gitterwerk aufweist (3 bis 7), dessen Krümmung der Krümmung der fertigen Glasscheibe (30) entspricht, und daß in der Oberseite des Heizbettes (23; 39) dem Gitterwerk (3 bis 7) entsprechende Nuten (13 bis 17; 46 bis 48) ausgebildet sind, in welche das Gitterwerk (3 bis 7) während des Biegevorgangs einsenkbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Heizbettes für den Biegevorgang an die Glasscheibe heranbewegbar ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die fahrbare Biegeform ein Längs- und Quergitter (3 bis 11) aufweist, welches durch Relativbewegung in der Hauptheizzone intermittierend in die Nuten (13 bis 21; 46 bis 48) einsenkbar ist.

4. Vorrichtung n~ch einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, chß das Heizbett (23; 31; 39) eine Vielzah¹ von Durchgängen (22; 36) aufweist, durch welche ν ihrend des Biegevorgangs zum Herabsetzen des Glasscheibengewichts das heiße Druckgas gepreßt werden kann.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die fahrbare Biegeform (1 bis 12) ein Längsgitterwerk (3 bis 7) aufweist, welches in der Hauptheizzone (ß) in den Nuten (46 bis 48) kontinuierlich verschiebbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasscheibe (30) mit Stiften (38) auf der Biegeform (1 bis 12) fixierbar ist.