DE2240205A1

DE2240205A1 - Verfahren zum biegen und kuehlen von glasscheiben und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2240205A1
Application number: DE2240205A
Authority: DE
Inventors: Jun George Frederick Ritter
Original assignee: Libbey Owens Ford Co
Current assignee: Pilkington North America Inc
Priority date: 1970-08-28
Filing date: 1972-08-11
Publication date: 1974-02-21
Also published as: FR2195600B1; NL7211049A; LU65902A1; AU465119B2; GB1368897A; AU4559272A; FR2195600A1; US3684473A; BE787566A

Description

Dipi.-lng. H. Seiler Dipi.-ing. J. Pfenning Dipi.-Phys. K. H. Meinig

1 Berlin 19

Oldenburgallee IO Tel. 0311/304 55 21 304 55 22

Drahtwort: Seilwehrpatent Postscheckkto. Bln.W.59

11. August 1972 Me/St

LIBBEY-OWENS-FORD COMPANY 811 Madison Avenue, Toledo, Ohio, U.S.A.

Verfahren zum Biegen und Kühlen von Glasscheiben und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf die Herstellung gebogener und durch Kühlung nachbehandelter Glasscheiben und im einzelnen auf ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zum Biegen und Nachbehandeln von Glasscheiben durch Kühlung, vorzugsweise für verhältnismäßig dünnes Scheibenmaterial.

Sowohl das Ausformen bzw. Biegen als auch das Nachbehandeln von Glasscheiben durch Kühlen und damit das Härten von auf der Biegetemperatur befindlichen Glasscheiben, ist an sich seit langem bekannt, wobei es sich in der Praxis im allgemeinen um verhältnismäßig dickes Scheibenlas (von 6,35 mm aufwärts) handelt. Im besonderen ist auch eine unter der Abkürzung IG-Technik bekannte Biegemethode, die sich sowohl der Trägheitskraft als auch der Gravitationskraft für den Verformungsvor-

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gang bedient, verhältnismäßig verbreitet.

Für relativ dünne Gläser von ca. 3 mm Dicke und darunter, wie sie für Schichtgläser bei Autoverglasungen Anwendung finden, wird in diesem Zusammenhang die Entwicklung einer schnellen Entspannmöglichkeit gefordert.

Es sind manche Versuche unternommen worden, um dieser Forderung nachzukommen, wobei teilweise durchaus akzeptierbare Lösungen bei der Herstellung dünner Gläser ihrer Biegung und Temperung neue Schwierigkeiten und Probleme ergaben.

Erfindungsgemäß wird nunmehr ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zum Biegen und Tempern bzw. Kühlen von Glas geschaffen, die besonders geeignet für die Herstellung dünner, gebogener und getemperter Glasscheiben, wie sie gewöhnlich in der Automobilindustrie Anwendung finden, ist.

Erfindungsgemäß ist es wesentlich, daß ein Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen werden, wobei das Verformen erhitzter Glasscheiben in Übereinstimmung mit einer Formoberfläche, einer geeigneten Biegematrize unter Einfluß von Trägheits- und Gravitationskräften erfolgt, um nachfolgend die gebogenen Glasscheiben schnell abzuschrecken und damit zu härten, während sie sich noch auf der verformenden Oberfläche der biegematrize befinden.

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Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung in Vorschlag gebracht, wobei ebene Glasscheiben auf die Biegetemperatur erwärmt werden, während sie entlang einer horizontalen Förderbahn bewegt sind, um aus dieser in Ausführung des Biegevorganges angehoben zu werden, woraufhin die gebogenen, bzw. entsprechend verformten Scheiben, seitlich hin- und herbewegt werden, und zwar zunächst aus der genannten Bahn heraus für eine schnelle Abkühlung und damit Temperung oder Erhärtung der Scheiben und nachfolgend zurück in dieselbe, um schließlich auf den erstgenannten Förderweg für die kontinuierliche Weiterbewegung abgesenkt zu werden.

Es ist für die Erfindung auch wesentlich, daß wahlweise die gebogenen Glasscheiben seitliche Pendelbewegungen in unterschiedlichen Richtungen für den Abkühlvorgang ausführen können.

Weitere Merkmale und die Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben, die eine beispielsweise Ausführungsform der Biegevorrichtung für Glasscheiben darstellen, und es bedeutet:

Fig. 5 eine Endsicht einer Biege- und Tempervorr.ichtung in teilweise gebrochener Darstellung,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Biegeabschnittes der Vorrichtung,

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Fig. 3 eine entsprechende Darstellung von der gegenüberliegenden Seite der Vorrichtung, wobei jedoch der obere Abschnitt weggelassen worden ist,

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1._f

Fig. 5 einen Horizontalschnitt entlang der Ebene !/·§ von Fig.l,

■■ Fig. 6 einen Vertikalschnitt entlang der Linie 6-6 in Fig. 5,

Fig. 7 eine Detaildarstellung entlang der Ebene 7-7 in Fig. 1,

Fig. 8 eine vertikale Detailwiedergabe einer Ebene, die durch

j die Linien 8-8 in Fig.l gelegt ist,

: Fig. 9 einen Vertikalschnitt entlang der Linie 9-9 in Fig. 4,

Fig.10 einen Vertikalschnitt entlang einer Ebene der Linie 10-10 in Fig. 4,

Fig.11 eine Enddarstellung einer abgewandelten weiteren bevor-' zugten Ausführungsform der Vorrichtung und

Fig.12 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 11.

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Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren und ^! eine Vorrichtung zum Biegen und Abkühlen von Glasscheiben geschaffen, nach-dem ebenes Scheibenglas auf die Biegetemperatur j erhitzt wird, während es entlang einer im wesentlichen hori- j zontalen Bahn auf die Biegestation zu bewegt wird, in der das
ausreichend erwärmte Flachglas aus. der Bewegungsbahn heraus
auf einer die Kontur vorgebenden Formoberfläche einer Biegematrize angehoben wird, und zwar mit einer Geschwindigkeit, bei der die auftretende Trägheitskraft in Verbindung mit der
herrschenden Gravitationskraft den Biegevorgang der erweichten
Scheibe bewirkt und sich diese hierdurch gegen die formgebende
Oberfläche des Verformungsstempels drückt, woraufhin die gebogene und damit ausgeformte Scheibe,auf dem Biegestempel verbleibend, abgesenkt wird, um auf der Bewegungsbahn, auf welcher sie der Biegestation zugeführt worden ist, weiterbewegt zu werden. Ein derartiges Verfahren kennzeichnet sich erfindungsgemaß dadurch, daß die Scheibe unmittelbar nach ihrem Anheben und J Biegen auf der Verformungsoberfläche Pendelbewegungen ausführt
und hierbei einer Abkühlung unterworfen wird, wobei die erste
Bewegung derselben horizontal und seitlich aus der vertikal
fluchtenden Stellung der Bewegungsbahn heraus erfolgt, daß
nunmehr die Abschreckung der angehobenen und gebogenen Glas- '

scheibe in dieser Stellung zur Temperung bzw. Aushärtung der- i

j selben auf dem Formstempel gegeben ist, und daß nachfolgend die gebogene und ausreichend gehärtete Scheibe horizontal zurück in

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die vertikal fluchtende Ausrichtung mit der vorgenannten Bewegungsbahn oberhalb derselben gebracht wird, bevor schließlich das Absenken des Formstempels und damit das Zurücklegen der Scheibe auf die Bewegungsbahn für eine kontinuierliche Weiterbewegung derselben ausgeführt wird.

Erfindungsgemäß wird darüber hinaus eine Vorrichtung zum Biegen und Tempern von Glasscheiben geschaffen, die einen horizontalen Förderer für die Aufnahme ebener Glasscheiben und der letztlich gebogenen, ausgehärteten Glasscheiben aufweist, durch welchen eine Bewegungsbahn für die Scheiben vorgegeben wird,die des weiteren eine Biegematrize bzw. einen entsprechenden Verformungsstempel mit einer ausformenden Oberfläche und Hilfsmittel zur Bewegung des Stempels in vertikaler Richtung zwischen einer abgesenkten Stellung unterhalb der Bewegungsbahn und einer angehobenen Stellung oberhalb derselben aufweist, wobei der Formstempel durch Abheben einer Glasscheibe von der Förderbahn zufolge der auftretenden Trägheits- und Gravitationskräfte den Biegevorgang bewirkt, bei dein die zunächst ebene Scheibe gegen die Verformungsoberfläche gedrückt wird, woraufhin die ausgeformte Glasscheibe durch Rückbewegung des ffempels auf die Förderbahn zurückgelegt wird, und wobei sich diese Vorrichtung dadurch kennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die unmittelbar nach dem Ausformen bzw. Biegen der Scheibe eine j Pendelbewegung einzuleiten in der Lage sind, bei der der Form- j

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stempel seitlich horizontal bewegt wird, und* zwar in einer Ebene oberhalb der genannten Bahn zwischen der angehobenen Stellung und einer Ausrichtung seitlich im Abstand, sowie zu einer Seite der Bewegungsbahn und schließlich zurück in eine vertikal fluchtende Anordnung zu der genannten Bahn, und daß Hilfsmittel in der vorgenannten' Stellung für das Abschrecken der gebogenen Glasscheibe angebracht sind.

Die Fig. 1 und 2 stellen End- und Seitenansichten einer bevorzugten Ausführungsforrn einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung zum Biegen und Tempern bzw. Abkühlen von Glasscheiben dar. In Fig. 2 ist ein Abschnitt eines Walzenförderers A gezeigt, über welchen die ebenen Glasscheiben S von einem Heizofen H dem Eintrittsende der Vorrichtung zugeführt werden. Am Abgabeende der Vorrichtung befindet sich ein Förderorgan B, welches die gebogenen und ausreichend ausgehärteten Scheiben von der Vorrichtung wieder abnimmt, um sie von hier zwischen sich gegenüberliegend angeordneten, eine weitere Kühlung bewirkenden Blasköpfen C, wegbefördert zu werden.

Wie bereits eingangs erwähnt, soll die vorliegende Vorrichtung speziell dem Verformen und Aushärten* verhältnismäßig dünner , Glasscheiben dienen. Beispielsweise haben sich für die Vorrich-^: tung als besonders vorteilhaft Glasscheibendicken von etwa j

! 3 mm bis 2,3 mm (0,125 bis 0,090 inch) erwiesen. Es ist beson- \

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ders vorteilhaft, die Vorrichtung als eine im wesentlichen selbsttragende Einheit auszubilden, wobei sie - wie aus der Darstellung ersichtlich - mit einem beweglichen Rahmenaufbau versehen ist, der in seiner Gesamtheit das Bezugszeichen 20 trägt. Wesentliche Bestandteile der Vorrichtung sind darüber hinaus ein Walzenförderer 25, eine Biegeeinheit 40 für die Schei- j ben und weitere Hilfsmittel, die mit dem Bezugszeichen 50 sum- ' marisch bezeichnet sind und die für die Ausführung von Pendelbewegungen der Biegeeinheit 40 dienen, wobei diese hin- und hergehenden Bewegungen von der in Fig. 1 mit vollen Linien ausgezogenen Stellung in die mit gestrichelten Linien wiedergegebene Stellung führen, in welcher die gebogene Scheibe zwischen gegenüberliegend angeordneten, der Kühlung dienenden Blasköpfen D liegt.

Im einzelnen besteht der Rahmenaufbau 20 der Vorrichtung aus einem im wesentlichen rechtwinkligen Grundrahmen 200, vertikal angeordneten Stützen 201 in den Ecken des Rahmens und an den oberen Enden der Stützen befestigten Rohren oder Stangen 202, deren nicht unterstützte Enden durch zusätzliche Verstrebungen 203 gehalten werden. Dieser Rahmenaufbau läßt sich in und aus einer Betätigungsstellung bewegen, in welcher der Rahmen zu den Förderern A und B entlang der parallelen Träger oder Schienen 206 fluchtend ausgerichtet ist. An den entsprechenden Ecken des Basisrahmens sind - wie austier Darstellung ersichtlich - mit

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Umfangsrillungen versehene Räder 207 vorgesehen, die die Schienen zu überqueren vermögen und die drehbar in gabelformi—

gen Aufhängungen 208 gelagert sind. Jeder der gabelförmigen Aufi hängungen 208 ist verschwenkbar an einem festen Träger 209 gehalten und angrenzend an seinem äußeren Ende mit einer Platte 210 versehen. Die an dem Basisrahmen befestigten Träger 212 nehmen Einstellschrauben 214 auf, die in Abwärtsrichtung gegen die Platten 210 geschraubt werden können und dann mittels Muttern 215 verriegelbar sind. Demzufolge ist es möglich, den Basisfeufbau 200 der Vorrichtung exakt in einer geeigneten horizontalen Ebene einzujustieren bzw. festzulegen.

Wie insbesondere aus den Fig. 2, 3, 5 und 6 ersichtlich ist, besteht die Pördereinheit 25 aus einer Vielzahl von Walzen 26 mit verhältnismäßig geringem Durchmesser, die den Eintrittsbereich in der Vorrichtung vorgeben, einer Mehrzahl von in der Mitte angeordneten Walzen 30 mit größerem Durchmesser und einer \ Viezahl von Walzen 26a, die den Walzen 26 entsprechen. Die Achsen aller Walzen 26, 27 und 28 sind so ausgerichtet, daß sie parallel zueinander und quer zur Bewegungsrichtung der Glasscheiben liegen. Da die Walzen 26 und 26a von gleichem Aufbau sind und in gleicher Weise betätigt werden, ist es nur erforderlich, eine genauere Beschreibung für eine von diesen zu geben.

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Die Fig. 5 und 6 zeigen, daß jede Welle 260 der Walzen mit einer Hülse 261 versehen ist, deren- Material so beschaffen ist, daß es die bis zur Erweichung erhitzte Unterseite der Glasscheibe in keiner Weise beschädigt oder in anderer Weise beeinträchtigt. Ein Ende jeder Welle ist drehbar in einem Lager 262 gelagert und damit von einer Platte 263 aufgenommen, welche ihrerseits an einer Halterung 265 in der dargestellten Weise montiert ist. Angrenzend an ihre Enden ist die Halterung 265 über in einem Stück gefertigte Lager 266 an den Trägern 201 angebracht. Das gegenüberliegende Ende jeder Welle 260 ist drehbar in Doppellagern 270 gehalten, die in Trägern 271 vorhanden sind, die ihrerseits von einem Rahmenaufbau 272 aufgenommen werden, der die benachbarten Enden über Halterungen 273 an den ; angrenzenden Trägern201 hält.

Am gegenüberliegenden Ende ist auf der Welle 260 ein Kettenrad 275 fest aufgebracht, wobei die Vielzahl der einzelnen Kettenräder über einen endlosen Kettenriemen 276 angetrieben werden kann. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, sind die an den Enden liegenden Wellen und ihre zugehörigen Kettenräder über eine Kette 278 angetrieben, die in der dargestellten Weise um ein Kettenrad 279,und zwar auch auf der nächsten bzw. an die äußere Welle angrenzende nächst innere Welle, herumgeführt ist. Der Kettenriemen 276 wird von einer Platte 281 gestützt, die an dem Rahmenaufbau 272 angebracht ist, so daß eine Ineingriffnähme mit jedem Kettenrad 275 das Ineinanderkämmen der Zähne, entlang

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einer unteren Mantellinie gegeben ist. Der den Enden des Rahmens 272 benachbarte Kettenriemen 276 ist um die freilaufenden Kettenräder 285 herumgeführt, wobei selbsthaltende Mittel vorgesehen sind und die Anbringung an den Wellen 286 mittels der Platten 287 getragen wird, die ihrerseits am Rahmen 272 - wie aus Fig. 1 zu entnehmen - befestigt sind. Die Bahn der Xette 276 führt des weiteren um das freilaufende Kettenrad 290 herum, das mit Lagern versehen ist, die auf den Wellen 291 angeordnet sind, und wobei die Befestigung in Halterungen 292 in der dargestellten Weise gegeben ist und die Kette des weiteren um ein Antriebskettenrad 293 geführt ist. Wie aus den Fig. 3 und 6 zu ersehen, ist jede Halterung 292 fest mit dem Rahmen 272 verbunden, wofür eine Stange 295 oder dergleichen zur Anwendung kommt und wie weiter aus Fig. 1 zu entnehmen ist, ist das Kettenrad 293 fest auf einer Welle·296 gehalten, in Lagerungen 297 drehbar, die von einer Platte 298 oder dergleichen von dem Basisrahmen 200 aufgenommen ist.

Wie des weiteren aus Fig. 5 hervorgeht, sind die Walzen 30, auf welchen die Glasscheiben in ihrer Bewegung gestoppt und unmittelbar vor dem Biegevorgang gestützt werden, parallel im Abstand zueinander und zu den Walzen 26 gelagert, wobei die Walzen 26 sich auf der einen Seite befinden, während die Walzen 26a auf der anderen Seite liegen. Die Wellen 300 der Walzen 30 sind mit mittig angeordneten Rohrabschnitten 301 versehen, deren Durchmesser größer als der der Hülsen 261 auf den Walzen

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26 und 26a ist, wobei jedoch die obersten Flächen des Umfanges der Walzen 30 in der gleichen horizontalen Ebene liegen, wie die entsprechenden obersten Flächenabschnitte der Walzen 26 und 26a. Damit kann jede Glassbheibe entlang einer vorgegebenen Bahn in dieser Ebene bewegt werden. Der Grund dafür, daß die mittleren Walzen Rohrabschnitte 301 mit größerem Durchmesser besitzen, ist in der Ausrichtung und Instellungbringung des Verformungsstempels zu sehen, worauf später noch nlher eingegangen werden wird, wobei diese Instellungbringung unterhalb der Bahn oder Ebene (siehe Fig. 2) vorgegeben sein muß, wenn die Scheibe S eine Stellung erreicht, in der sie von den Walzen 30 aufgenommen ist. Ein Ende jeder der Wellen 300 der Waisen ist drehbar in einem Lager 302 in einer Platte 303 gelagert, die! ihrerseits an der Stange 265 - wie aus den Fig. 5 und 6 ersichtlich - befestigt ist. Das jeweils gegenüberliegende Ende jeder Welle ist drehbar in Doppellagern 305 aufgenommen, die von den Trägern 306 am Rahmen 272 gestützt sind, wobei von den Trägern 306 in Einwärtsrichtung gesehen in der dargestellten Weise ein Kettenrad 308 angeordnet ist.

In gleicher Weise wie die Kettenräder 275 werden die Kettenräder 308 über einen Kettenriemen 309 angetrieben, wobei eine Unterstützung unterhalb der Kettenräder an einer Stange 310 gegeben ist, die in Verbindung mit dem Rahmen 272, und zwar in der aus den Fig. 1 und 2 ersichtlichen Weise. Die Bewegungsbahn des Kettenriemens 309 führt über die freilaufenden Kettenräder

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312 und 313 und über das Antriebskettenrad 314 auf der Welle 296. Die Welle 296 besitzt des weiteren ein fest auf dieser angebrachtes Kettenrad 320, welches mittels des Kettentriebes 321 mit einem Kettenrad 322 auf der ausgangsseitigen Welle 323 mit einer Motoreinheit 324 gekoppelt ist, der auf einer Plattform 325 an dem Basisrahmen 200 montiert ist.

Die Biegeform oder ein entsprechender formgebender Stempel 400 der Biegeeinheit 40 ist in Fig. 5 nur in gestrichelter Linienführung wiedergegeben, sie besteht aus einer offenen Ringform, welche nur mit den äußersten Kantenabschnitten, der Glasscheibe in Eingriff gelangt, wodurch Nachteile auf der unteren Oberfläche der Scheibe, die durch einen größeren Eingriffnahmebereich entstehen könnten _s vermieden werden. Die formgebende Oberfläche 301 des Formstempels kann im übrigen durchaus durch im wesentlichen gerade oder ebene Seitenabschnitte 402, wie aus

. Fig. 1 ersichtlich, bestimmt sein, während die Endabschnitte

■ 403 in der gewünschten Kurvenführung - wie wiederum aus Fig. 2

■ ersichtlich - ausgebildet sind, wobei diese Formgebung in Über-

einstimmung mit der gewünschten Kontur einer Biegescheibe stehti.

Über die Stangen 406 wird der Formstempel 400 von dem Rahmen

■ 405 gehalten, wie insbesondere aus Fig. 8 zu ersehen ist, wobei die Sicherung an den unteren Enden fler Stangen über die '

,

ί Eckladchen 407 und auf entsprechendes Gewinde aufgeschraubte

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Muttern 408 sichergestellt ist. An den mit Gewinde versehenen oberen Enden sind die Stangen 406 durch Schlitze 410 innerhalb des Flansches 411 hindurchgeführt, wobei die Flansche Teil eines Winkelelementes 412 des Rahmens 40 5 sind, und wobei auch hier die Befestigung über Muttern 413 und 414 erfolgt. Somit ist es möglich, die Muttern entlang der Stangen zu verstellen und damit eine Einjustierung der formgebenden Oberfläche des Form stempeis auf eine exakte Pegelhöhe vorzunehmen. Die benannten Stangen können darüber hinaus in Einwärtsrichtung oder auch nach außen verschoben werden, wobei diese Bewegung durch die Länge der Schlitze 410 vorgegeben wird. Zufolge der Verschiebung können unterschiedliche Formstempel mit verschiedener Formgebung und/oder Abmessung benutzt werden.

In Draufsicht ist der Rahmen 405 vorzugsweise rechteckig ausgebildet und aus den Winkelträgern 412, 415 und 416 zusammengesetzt, die - wie Fig. 9 zeigt - so angeordnet sind, daß sie in vertikaler Richtung von dem sie aufnehmenden Wagen-gestell bewegbar sind.

Das Wagengestell setzt sich aus Rohrmaterial 421 zusammen, wobei buchsenartige Halterungen 422 verschiebbar auf zylindrischen Stangen 423 in der aus den Zeichnungen ersichtlichen Weise aufgenommen sind. Jede der Stangen ist in Blöcken 424 sicher gehalten und mit Querträgern 204 verbolzt, die von den Stangen 202 sich in Querrichtung zu diesen erstreckend, aufgenommen

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sind. Wie insbesondere aus den Fig. 4 und 9 zu ersehen ist, bilden die rohrartigen Elemente 421 einen integralen Bestandteil mit den horizontalen und vertikalen Flanschen oder Schenkeln 426 und 427 der seitlichen Winkelelemente 428, wobei die Zwischenverbindung über die Winkelelemente 429, 430 und 431 in der dargestellten Weise gegeben ist und da die letzteren EIe- ! mente aufwertsgerichtete vertikale Schenkel 432 und horizontal ' verlaufende Schenkel 433 besitzen.

Ein zusätzliches Winkelelement 434 ist fest an den vertikalen Flanschen oder Schenkeln 427 des Elementes 428 angebracht, wo- > bei dessen vertikaler Schenkel 435 in Abwärtsrichtung zeigt und der andere Schenkel 436 horizontal liegt. An den horizontalen Schenkeln 433 der Winkelelemente 430 und 431 ist eine Platte 438 angebracht, die einen Arbeitszylinder 440 aufniEirät, der im wesentlichen mittig zu dem Wagengestell liegt und der sich aus ' dem Kolben'441 und der Kolbenstange 442 zusammensetzt. Der Anschlußblock 443 der Kolbenstange 442 ist mit dem freien Ende

desselben verbunden und darüber hinaus auch mit den Winkelelementen 416 zwischen denen er liegt und die zu dem Rahmen 405 gehören. Die Verbindung ist - wie ersichtlich - über einen Stift 444 hergestellt. Bei Aufbringung eines geeigneten Druckes j innerhalb des Zylinders, der über das Rohr 445 zugeführt werden J kann, läßt sich die Kolbenstange 442 in Auswärts- oder Einwärts·)-richtung bewegen und in Übereinstimmung damit der Rahmen 405

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und der Formstempel 400 aus der in vollen Linien dargestellten Stellung in Fig. 2 in eine Stellung anheben, die in der Darstellung nur gestrichelt wiedergegeben ist. Die Bewegung des

: Stempels muß ausreichend schnell erfolgen, um die auf diesem liegende erhitzte Glasscheibe in Übereinstimmung mit der formgebenden Oberfläche 401 zu bringen. Während der vertikalen Bewegung des Rahmens 405 in Abwärts- oder Aufwärtsrichtung, wird eine nicht genau fluchtend ausgerichtete Lage oder Schwingungen

ί ι

des Rahmens durch eine Führungsstange 447 verhindert, die an dem

Rahmen 405 angeschlossen ist und welche durch einen Lagerblock ! 448 hindurchführt, der an dem Wagenaufbau 420 montiert ist.

Die Begrenzungen der Vertikalbewegung des Formstempels 400 werden durch die Mutternpaare 450 und 451 vorgegeben, die auf die Stangen 452 aufgeschraubt sind. Wie Fig. 7 zeigt, ist jede der Stangen an ihren oberen Enden in einem Block 153 gesichert, der an den horizontalen Schenkeln 426 des Winkelelementes 426 befestigt ist. Jede Stange 452 greift durch einen Malter 454 hindurch, der an bzw. in einem Horizontalschenkel des Rahmenteiles 415 vorgesehen ist. In der abwärts gerichteten Bewegung des Rahmens 405 ist der Formstempel von Mutternpaaren 450 gehalten, während in den Fig. 1 und 9 die Halterung in der Aufwärtsbewegung durch die Mutternpaare 451 gegeben ist.

Nach dem Anheben kann der Wagenaufbau 420, zusammen mit dem Formstempel 400, Pendelbewegungen zwischen der in Fig. 1 mit

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vollen Linien ausgezeichneten Stellung oberhalb der Walzen 30 j

ι und der in gestrichelten Linien wiedergegebenen Stellung aus- ί

! führen, die sich dadurch kennzeichnet, daß sie zwischen den .

j die Abkühlung der Glasscheibe bewirkenden Blasköpfen D liegt. ^! < Die Bewegung zwischen den beiden Stellungen erfolgt mittels

! eines Arbeitszylinders 500, der an seinen Enden durch Lager ;

ι ■ ' j

501 an der Querverstrebung 204 gehalten wird und der an diesen ι Enden in der dargestellten Weise mit einer steuerbaren Druck- ^! quelle über die Leitungen 502 und 503 in Verbindung steht. In
der dargestellten-Ausführungsform ist der Kolben 505 (Fig. 4)
mit einem der Enden des Kabels 506 und 507 verbunden, die um : eine Rolle 508, die ihrerseits mittels eines Lagers 501 gehal-

ten wird, in der dargestellten Weise herumgeführt sind. Die
gegenüberliegenden Enden jedes der Kabel oder Taue 506 und 507
sind an einem U-förmigen Halterungselement 509 befestigt, das

auf dem horizontalen Schenkel 436 des Winkelelementes 434 montiert ist (siehe Fig. 9). ,

WJBirend der Druckbeaufschlagung durch das Röhr 502 zu dem
Zylinder 500 wird das Wagengestell 420 in die in gestrichelter ; Linienführung angedeutete Stellung in Fig. 1 bewegt, wobei diese Stellung in Fig. 10 voll ausgezeichnet ist, wobei ein
Nockenmitläufer 511 in einer Halterung -512 auf dem Vertikalschenkel 432 des Winkelelementes .429 in Eingriff mit einer
Nocke 513 gebracht ist und die Bewegung des Wagengestelles
allmählich reduziert wird, wenn das Winkelelement 429 über die

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Stange 514 (siehe Fig. 4) in den Eingriff einer Puffervorrichtung 515 gelangt, die an der unteren Oberfläche des Querträgers 205, der mit· seinen Enden an den Trägern 202 befestigt ist, gehalten ist. Eine gleichartige Stange 516 einer Pufferungsvorrichtung 517 ist von einem Träger 204 aufgenommen, der dem gleichen Zweck der gegenüberliegenden Begrenzung der Wagenbewegung dient.

Die auf einer Welle 520 befestigte Nocke 513 in Form einer Nockenscheibe ist drehbar in Lagern 521 auf einem Träger 522 gelagert, der einstellbar mit einer Montageplatte 523 verbolzt ist, wobei letztere an den Träger 205 befestigt ist. Auf dem gegenüberliegenden Ende der Welle 520 ist fest mit dieser verbunden ein Kettenrat 525 vorgesehen, Über welches ein Kettenriemen 526 läuft, der eine Verbindung zu dem Kettenrad 527 auf der Ausgangswelle 528 eines Motors 529 herstellt. Wenn während der Druckbeaufschlagung in dem Rohr 502 der Mitläufer 511 in RoIIkontaktnahme mit der Nockenscheibe 513 gehalten wird, bewirkt die Drehung der Nocke eine Pendelbewegung des Wagengestelles, die für die Ausbildung geeigneter KUh!bedingungen wünschenswert ist, wobei auf die Glasscheiben Luft aus den Blasköpfen D gerichtet strömt.

Nach einem vorgegebenen Zeitintervall kann die Druckbeauf- i schlagung des Zylinders 500 derart geändert werden, daß sie voa

dem Rohr 502 zu dem Rohr 50 3 überwechselt, so daß sich nunmehr

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I das Wagengestell 420 zurückbewegt und den Formstempel 400 in die Ausgangsstellung bringt, d.h., daß damit die gebogene und gehärtete Glasscheibe wieder in einer Stellung liegt, die oberhalb der Walzen 30 des Förderers 25 fluchtend ausgerichtet ist. Nunmehr kann ein Druckmedium über die Leitung 446 zum Kopfende , des Zylinders 440 gegeben werden und damit der Rahmen 405 abgesenkt werden, so daß das gebogene, ausgehärtete Glas auf den WaIzenförderer zurückgelegt wird, von welchem es aus der Biegestation herausbewegt wird.

Die oben beschriebene bevorzugte Ausführungsform der erfindungs gemäßen Vorrichtung kann vorteilhaft Anwendung finden sum Biegen und Kühlen von Glasscheiben mit einer Dicke von ca· 3 mm (1/8 inch) und darunter, wobei entweder ein hoher oder niedriger Luftdruck zur Kühlung bzw. für den Abschreckungsschritt des : Glases verwendbar ist. '

BEISPIEL I

Es werden aufeinanderfolgend ebene Glasscheiben S von einer Dicke von ca. 3 mm (1/8 inch) und in einer Ausdehnung von annähernd 51 χ 76 cm, wie sie für die Verglasung von Automobilen Anwendung finden, innerhalb eines Tunnelofens H auf eine Biegetemperatur erhitzt, die annähernd beim Erweichungspunkt des Glases, d.h. im vorliegenden Falle bei etwa 639°C liegt,

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während die Scheiben entlang einer horizontalen Förderstrecke

auf dem Rollenförderer A mit einer Geschwindigkeit bewegt weri

den, die ca. bei 559 cm pro Minute liegt. Dann, wenn sich jede der aufeinanderfolgenden Scheiben dem Austrittsende des Ofens nähert, wird die Geschwindigkeit auf annähernd 1092 cm pro Minute erhöht, bei der die Abgabe der Scheiben auf die Walzen 26 der Biege- und Kühlvorrichtung erfolgt.

Sobald die Scheibe eine Stellung auf den Walzen 30 erreicht hat die direkt über dem Formstempel 400 liegt, wird die Bewegung gestoppt und der Rahmen 405 mit dem von diesen aufgenommenen Stempel wird schnell vertikal angehoben, wodurch die Scheibe von dem Walzenförderer abgenommen wird und durch die Wirkung ! der Trägheits- und Gravitationskräfte in Übereinstimmung mit der formgebenden Oberfläche 401 gewissermaßen zusammensackt : bzw. in der gewünschten Form gebogen wird.

j Nach Erreichung der oberen Begrenzung (siehe die volle Linien-

führung in Fig. 1) wird der Rahmen, zusammen mit dem Stempel, : augenblicklich seitlich in die in gebrochener Linienführung dargestellte Stellung verschoben, in der die gebogene Scheibe

j auf dem Formstempel mittels gegen die gegenüberliegenden Oberflächen der Scheibe von den Blasköpfen D gerichteten Luft- ströme schnell abgekühlt wird, während die Nockenscheibe 513 gedreht wird, um die hin- und hergehende Pendelbewegung des

j Rahmens und damit des Formstempels und der Glasscheibe vorzu-

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geben. Die Abkühlung wird über 9 Sekunden bei einem Luftdruck von 635 mm Wassersäule gegen die obere Oberfläche und 559 mm Wassersäule gegen die Bodenfläche ausgeführt.

Nachdem der Rahmen, zusammen mit dem Formstempel, zurück in die angehobene Ausgangsstellung oberhalb des Walzenförderers 25 bewegt worden ist, erfolgt die Absenkung und damit das Ablegen der gebogenen und getemperten Scheibe auf die Walzen 30. Von hier aus kann die Bewegung der Scheibe entlang ihrer hori- i

zontalen Förderbahn kontinuierlich durch Drehung des Walzenfor-^; derers 25 und über die Walzen 26a zu dem Förderer B fortgesetzt werden, auf dem eine zusätzliche Kühlung zwischen weiteren Blas-r köpfen C erfolgt. [

Bei dem gegebenen speziellen Aüsführungsbeispiel beträgt die Bearbeitungszeit, d.h. diejenige Zeit, von der an das Glas den Ofen verläßt, bis es sich vollständig innerhalb des Bereiches der Blasköpfe D befindet, 5 Sekunden während der vollständige

Bearbeitungszyklus pro Scheibe, einschließlich der 9 Sekunden I für die Abschreckung und Abkühlung derselben, bei 20 Sekunden ' liegt. Nach dieser Behandlung ist die bearbeitete Glasstaeibe vollständig ausgehärtet und besitzt eine Temperatur, die unter-j halb von 316 C liegt, während sie sich noch auf dem Formstempel ; befindet, wobei die zusätzliche Kühlung über die Blasköpfe C' nuif deshalb erfolgt, um die Temperatur auf Werte abzusenken, die ! eine Handhabung der Scheiben ermöglicht.

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Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dafl die Scheibe unmittelbar nach dem Biegen ausgehärtet, bzw. entsprechend abgekühlt wird und die innere Temperatur der Scheibe unter den Ofenwert des Glases abgesenkt wird, bevor sie die Biegeform verläßt. Im Ergebnis hiervon neigt die Scheibe nun nicht mehr dazu, die durch die Biegung erzielte Wölbung zu verlieren, wenn sie auf den Walzenförderer zurückgelegt worden ist, wobei Versuchsreihen ergeben haben, daß sich die durchschnittlichen Biegegenauigkeiten wesentlich verbessert haben.

In dem vorgenannten speziellen Ausführungsbeispiel nuß die Aufeinanderfolge der aus dem Ofen austretenden Scheiben selbstverständlich so bemessen sein, daß sie in die Biege- und Kühlvor- ! richtung in einer Intervallfolge eingebracht werden, die annähernd bei 20 Sekunden liegt und die damit einem vollständigen

\ Bearbeitungszyklus in der beschriebenen Vorrichtung entspricht.

Gutachtliche Beurteilungen haben jedoch ergeben, daß die sogenannte Ziehzeit noch von 5 auf 3 Sekunden herabgesetzt werden

■ kann.

Bei einem etwas abgewandelten Ausführungsbeispiel einer Biege- und Kühlvorrichtung - wie sie in den Fig. 11 und 12 dargestellt ist - kann der erforderliche Abstand zwischen den aufeinanderfolgenden Scheiben noch wesRentlich kleiner gehalten werden.

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Die abgewandelte, bevorzugte Ausführungsform besteht, wie dar-

gestellt, aus zwei Biegeformen 600 und 601, die von den beiden

Wagenaufbauten 602 und 603 aufgenommen sind, die beide pendeiförmig entlang der Schienen 604 (siehe Fig. 12) hin- und herbewegbar sind, und zwar auf die gleiche Weise, wie der Wagen 420 ■

entlang der Schiene 423. Die Bewegung erfolgt mittels der Zylinjder 606 und 607. Darüber hinaus trägt jeder Wagen Betätigungs- j zylinder 610 und 611, deren zugehörige» Kolbenstangen 612 und 6J13

mit den Rahmen 614 und 615 des Formstempelaufbaues 600 und 601 ]

in Verbindung stehen und die das Anheben und Absenken derselben ermöglichen. Dem Zylinder 610 ist steuerbar über eine Druck+- quelle und die Leitungen 617 und 618 ein Druckmedium zuführbar, während dieses für den Zylinder 611 entsprechend über die Leitungen 619 und 620 geschieht. Selbstverständlich sind der Kopf ! und das Kolbenstangenende der Zylinder 610 und 611 auch mit der Druckquelle über geeignete Rohrleitungen verbunden, wie das bereits im Zusammenhang mit den Fig. 4 und 9 beschrieben worden! ist, so daß das in den Fig. 11 und 12 dargestellte Ausführungsbeispiel gleichfalls die Pendelbewegung der Wagen 602 und 603 vorzugeben in der Lage ist. Pufferungen oder zeitverzögernde Elemente an den Begrenzungen der Bewegungen stellen die Vorrichtungen 515 und 517 dar. Die Wagen 602 und 603 sind desgleichen in Stellungen bringbar, die entsprechend zwischen den Blasköpfen D und E eine Anordnung der kühlenden Scheiben ermöglichen, wobei Nocken und Nockenmitnehmer die gewünschten Bewegungen während des Kühlvorganges vorzugeben in der Lage sind. . -24-

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BEISPIEL II

Abgesehen davon, daß die Aufeinanderfolge der erhitzten Glasscheiben, die aus dem Ofen austreten und in die Biege- und Kühlvorrichtung hineinbewegt werden, bei dem obigen Ausführungs beispifcel in einer dichteren Aufeinanderfolge angeordnet sein" können, ist es selbstverständlich möglich, die Ausführungsform nach den Fig. 11 und 12 in gleicher Weise zur Anwendung zu bringen, wie die im Beispiel I beschriebene, bis die erste erwärmte Scheibe auf dem Formstempel 601 gebogen worden ist und in die Abkühlstellung zwischen den Blasköpfen E bewegt wird.

Zu dieser Zeit soll sich der Formstempel 600 in seiner Stellung befinden und über den Zylinder 610 schnell angehoben werden, um die nächstfolgende Scheibe von dem Walzenförderer 25 (gestrichfeelte Linienführungein Fig. 11) abzuheben und durch Einwirkung von Trägheits- und Gravitationskraft in Übereinstimmung mit der formgebenden Oberfläche des Stempels zu biegen. Durch Druckbeaufschlagung über die Leitung 617 bewegt der Zylinder 606 den Wagen 602, daß der Stempel 600 und die sich auf diesem bewindliche gebogene Scheibe zwischen den Blasköpfen D eine Pendelbewegung ausführt und damit einen schnellen Abkühlvorgang bewirkt.

In der Zwischenzeit nach Abschluß der Abkühlperiode zwischen den Blasköpfen E wird dem Zylinder 607 ein Druckmedium über die Leitung 619 zugeführt, so daß nunmehr der Wagen 603 _?5

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; in seine Ausgangsstellung zurückbewegt wird und damit auch die Glasscheibe fluchtend über den Walzen 30 wieder in Stellung ' kommt. In dieser Stellung wird dem Kopf des Zylinder 611 ein Druckmedium.zugeführt, welches bewirkt, daß der Formstempel mit; der sich auf diesem befindlichen gebogenen Scheibe auf den Walzenförderer 25 durch Absenken zurückgelegt wird. Gleichzeitig befindet sich der Formstempel 601 in seiner angehobenen Stellung und biegt die nächstfolgende erhitzte Scheibe, sobald sie die entsprechende Stellung über diesem erreicht hat. Nunmehr wird durch Druckbeaufschlagung über die Leitung 620 zu dem Zylinder 607 der Wagen 603 so .bewegt, daß der Formstempel 601 wieder in die Kühlstellung zwischen den Blasköpfen E gelangt.

Entsprechend wird der Wagen 6Q2 im Wechsel wieder so verfahren, daß der Stempel 600 und die gebogene und abgekühlte Scheibe auf* diesem in eine Stellung gelangen, aus der heraus sie auf die Walzen 30 abgesenkt werden können, woraufhin wiederum die nächstfolgende Scheibe von dem Förderer abgenommen wird.

Damit schafft die zweite bevorzugte Ausführungsform gewisser- ! maßen eine doppelte Pendelanordnung, der wechselseitig die eine über die andere der aus dem Ofen austretenden Scheiben für j einen jeweiligen Biegestempel zugeführt vfrden, um die beschrie- ■ benen Verfahrensschritte zu durchlaufen. Die Pendelbewegungen ! erfolgen zu gegenüberliegenden Seiten der Vorrichtung, um hier '

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die erforderliche Kühlung durchzuführen oder es wird ein Formstempel mit einer gebogenen Scheibe in die Stellung zwischen Blasköpfen nach rechts verschoben, während der andere Formstempel für die Aufnahme und den Biegevorgang der nächsten folgenden Scheibe, die von dem Bandförderer abzunehmen ist, bereit ist, um sie nachfolgend den Blasköpfen auf der linken Seite zuzuführen. Diese Doppelanordnung reduziert die Bearbeitungszeit für jede Scheibe auf rund 12 Sekunden und verbessert gleichzeitig die Glasqualität durch die dichtere Aufeinanderfolge der aus dem Ofen austretenden Rohscheiben.

Es ist bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen wesentlich, daß eine schnelle Kühlung der Scheiben so früh wie möglich nach dem Biegevorgang stattfindet, und daß die Kühlung aufrechterhalten wird, bis die Scheibe vollständig ausgehärtet ist, d.h., bis die innere Temperatur des Glases einen Wert erreicht hat, der unter der Ofentemperatur liegt, so daß eine nachteilige Beeinflussung durch latente innere Wärme ausgeschaltet ist. Der allgemeinste Gesichtspunkt der Erfindung ist ungeachtet dessen in einem Verfahren zu suchen, bei dem die anfängliche Abkühlung der Scheibe primär die Krümmung derselben festlegt, wobei nachfolgend entweder ohne oder mit abschließender Kühlung gearbeitet werden kann. Das zur Kühlung verwendete Kühlmedium kann entweder unter einem hohen oder unter einem niedrigen Druck; stehen, wobei die Einstellung desselben von bestimmten Parametern, wie beispielsweise der Dicke des Scheibenmaterials abhängig sein kann. -27-

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Claims

P at ent an sp rü ehe

1. Verfahren zum Biegen und Abkühlen von Glasscheiben, bei dem eine flache Glasscheibe zunächst auf die Biegetemperatur er-.' wärmt wird, währeiü sie entlang einer vorzugsweise horizonta·*- len Förderbahn bewegt wird, um in einer Biegestation von der Bahn mittels einer formgebenden Oberfläche eines Formstempels abgenommen und mit einer Geschwindigkeit angehoben zu werden, die ausreichende Trägheitskräfte in Verbindung mit der wirkenden Gravitationskraft auf die Scheibe ausübt, so daß sie gegen die formgebende Oberfläche gedruckt wird, und wobei die verfomte Scheibe nachfolgend zusammen mit dem Formstempel abgeseift und auf die kontinuierliche Bewegungsbahn zurückgebracht, wird, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar nach dem Anheben und Biegen der Glasscheibe und während sie sich noch in Auflage auf der formgebenden Oberfläche befindet, diese einer Pendelbewegung und Abkühlung derart unterworfen wird, daß zunächst eine Bewegung in einer horizontalen Richtung und in eine seitliche Stellung vorgegeben wird, die außerhalb der vertikal fluchtenden Stellung über der kontinuierlichen Bewegungsbahn liegt, daß in dieser Stellung eine Abkühlung der angehobenen

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und gebogenen Glasscheibe auf dem Formstempel erfolgt, und daß nachfolgend eine weitere Bewegung horizontal zurück in die mit der Bewegungsbahn vertikal fluchtende Stellung oberhalb derselben ausgeführt wird, bevor der Stempel abgesenkt und die Scheibe auf die Bewegungsbahn für ihre kontinuierliche Weiterbewegung entlang derselben zurückgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlung durch Beaufschlagung der gegenüberliegenden Oberflächen der gebogenen und angehobenen Glasscheibe mit einem Kühlmedium während einer relativen Hin- und Herbewegung zwischen Scheibe und Kühlmedium ausgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2» dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmedium in direktem Strom gegen die Oberflächen gegeben *ird und die Bewegung durch Hin- und Herpendeln der Scheibe in horizontaler Richtung innerhalb der seitlichen Stellung und in Richtungen der Pendelbewegungen ausgeführt wird, und daß der Abkühlvorgang vor Zurückführung der Scheibe auf die Bewegungsbahn ausreichend vervollständigt ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3 t dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der genannten Pendelbewegung reduziert ist und der Kühlmittelstrom gegen die Oberflächen der Scheibe gerichtet ist, während diese innerhalb der Kühlstellung die Pendelbewegungen ausführt.

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5· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Verfahrensablauf aufeinanderfolgende ebene Glasscheiben erwärmt, angehoben und gebogen werden, und daß abwechselnd angehobene und gebogene Scheiben Pendelbewegungen in Stellungen ausführen, die außerhalb der fluchtenden Stellung der kontinuierlichen Bewegungsbahn und auf gegenüberliegenden Seiten der Bahn für die Abkühlung liegen.

6. Vorrichtung zum Biegen und Abkühlen von Glasscheiben mit einem horizontalen Bahnförderer für die Aufnahme von zunächst flachen Glasscheiben und schließlich gebogener, ausreichend abgekühlter Glasscheiben und für deren kontinuierliche Bewegung entlang der vorgegebenen Bahn mit einer Biegeform und Hilfsmittel zur Bewegung der Form in vertikaler Richtung zwischen einer abgesenkten, unterhalb der genannten Bahn liegenden Stellung und einer angehobenen, oberhalb derselben befindlichen Stellung,' wobei eine Glasscheibe van dem Förderer abgehoben und unter Einfluß der auftretenden Trägheits- und Gravitationskräfte gebogen wird, um nachfolgend auf die Bewegungsbahn zurückgeführt zu werden, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die unmittelbar nach dem Biegevorgang eine Pendelbewegung des Formstempels in horizontaler Richtung und seitlich aus der Ebene oberhalb der Bahn zwischen der angehobenen Stellung' und der abgesenkten Stellung heraus bewirken, wobei diese Stellung im Abstand seitlich zu und außerhalb der horizonta-

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len Bewegungsbahn liegt, aus der die Scheibe herausgehoben wird, um letztlich wieder auf diese zurückgeführt zu werden, und daß Hilfsmittel innerhalb der seitlichen Stellung für die Abkühlung der gebogenen Glasscheibe vorhanden sind.

7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ,die Abkühlung der Scheibe bewirkenden Mittel aus sich gegenüberliegenden Blasköpfen bestehen, die einen Kühlmittelstrom gegen die Oberflächen der Scheibe richten, und daß Mittel, die mit den die Pendelbewegungen vorgebenden Mitteln verbunden sind, die Pendelgeschwindigkeit herabsetzen, wenn sich der Formstempel in der.-Stellung zwischen den Blasköpfen befindet, wobei eine Hin- und Herbewegung des Stempels in der Bewegungsbahn,während dieser in der seitlichen Stellung zwischen den Blasköpfen angeordnet ist, erfolgt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Formstempel getrennt voneinander mit getrennten Betätigungsmitteln eine abwechselnde Bearbeitung der entlang der Bahn bewegten Scheiben ermöglichen, daß Mittel zur Ausführung der Pendelbewegung der Formstempel und damit abwechselnden Verschiebung der Glasscheibe aus der mit der Bahn fluchtenden Stellung heraus auf gegenüberliegende Seiten derselben und schließlich Mittel, die in den beiden Seitenstellungen der Kühlung der gebogenen Glasscheiben dienen, vorhanden sind.

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