DE2945776C2

DE2945776C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Formen von Glasscheiben durch Senken

Info

Publication number: DE2945776C2
Application number: DE2945776A
Authority: DE
Inventors: Samuel Lansing Oakmont Pa. Seymour
Original assignee: PPG Industries Inc
Current assignee: Glasstech Inc
Priority date: 1978-11-13
Filing date: 1979-11-13
Publication date: 1988-10-20
Also published as: DE2945776A1; KR830002373B1; BR7907343A; ES8100228A1; FR2441592B1; CA1128755A; AU5254279A; IT1119960B; KR830001142A; ES485875A0; GB2037272B; ES8102995A1; AU513860B2; GB2037272A; ES490331A0; IT7969200A0; FR2441592A1

Description

im Arbeitszyklus der Apparatur nach F i g. 1.

F i g. 9 ist eine Stirnansicht der Biegeform- und Stützstruktur entlang der Linie 9-9 in F i g. 1.

Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht des Gasträgerbetts in der Formstation, die einen vierteiligen Richtrahmen und eine versetzte Befestigungsanordnung für den Richtrahmen aufweisL

Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht einer anderen Befestigungoanordnung für den Richtrahme« in der Formstation.

Fig. 12 ist die Seitenansicht einer weiteren Ausführurigsform für die Fallverformung von Glasscheiben unter Verwendung eines flachen Ringes zum Anheben.

In Fig. 1 ist eine Biege- und Temperanlage gezeigt, die einen Ofen 10 (von dem lediglich das Aiisgangscnde gezeigt ist), eine Biegestation 11, -eine Temperstation 12 und eine Entladestation 13 enthält Der Ofen, die Temperstation und die Entladestation bilden keinen Teil der vorliegenden Erfindung und die Beschreibung einer speziellen Ausführungsform dient im vorliegenden Falle lediglich zu Zwecken der Beschreibung. Beliebige npeh dem Stand der Technik bekannte Anordnungen zum Erhitzen und Tempern von Serien von horizontal angeordneten Glasscheiben können in Verbindung mil dem Biegeprozeß der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Dementsprechend wird hier nur eine kurze Beschreibung des Ofens, der Temperstation und der Entladestation gebracht. Zusätzliche Einzelheiten hinsichtlich der Ausgestaltungen der gesamten Biege- und Temperanlage können der US-PS 38 46 104 entnommen werden.

Der Ofen 10 ist vorzugsweise vom Gasträgcr-Typ, worin die Glasscheiben auf eine Schicht von heißen Gasen gelagert sind, wenn sie erhitzt und durch den Ofen transportiert werden. Beispiele für Gaslrägeröfen zum Erhitzen von Glasscheiben sind in den US-PS 32 23 501 und 33 32 759 zu finden. In dem abgeschnittenen Teil des Ofens in F i g. 1 ist zu sehen, daß das Gasträgerbett durch einen Herdblock 21 definiert ist, durch den sich eine große Zahl über die vertikalen Ausbohrungen erstreckt, von denen einige die obere Oberfläche des Herdblocks mit heißen, unter Druck stehenden Gasen aus einer Luftkammer 22 verbinden, und mit anderen, die mit der oberen Oberfläche des Herdbioeks mit kreuzgebohrten Auslaßkanälen 23 in Verbindung stehen. Die gleiche Herdblockkonstruktion setzt sich unterhalb des Ofenausganges zu einer Verlängerung 24 und einem Träger 25 in der Biegezone fort. Nähere Einzelheiten der Herdb'ockkonstruktion sind der Querschnittsansicht des Trägers 25 in Fig.3 zu entnehmen. Dort ist ersichtlich, daß vertikale Bohrungen 26 völlig durch den Block hindurchreichen und daß die Bohrungen 27 von der Oberfläche bis zu den horizontal sich erstreckenden Aus'aßkanälen 23 reichen.

Unter erneuter Bezugnahme auf F i g. I findet sich dort eine typische Anordnung zum Vorschub der Glasscheiben durch den Ofen, bei der sie auf eine Schicht von heißen Gasen gestützt sind. Der Transportmechanismus umfaßt dort ein Paar paralleler, endloser Ketten 30, die den Weg der Glasscheiben innerhalb des Ofens flankieren und durch eine Vielzahl von Schubstreben 31 verbunden sind. Am Ausgang des Ofens kann jede Glasscheibe von der Kettentransportvorrichtung freigegeben werden und mit einer erhöhten Geschwindigkeit über den Verlanget ungsblock 24 und vermittels einer Ausgaberolle 32 und cnor Fluchtrollc 33 in die Biegestation befördert werden. Der Durchgang der Glasscheiben vom Ofen her kann untcrstützl werden, indem die Herdblockteile 21, 24 und 25 mit einem leicht abwärts geneigten Neigungswinkel(d. h. 1 bis 2°) angeordnet sind. In typischer Weise wird ein genügender Gasdruck zwischen den Herdblockteilen und den Glasscheiben aufrechterhalten, so daß die Glasscheiben etwa 1,6 mm oberhalb der oberen Fache der Herdblöcke schweben. Die Ausgaberolle 32 und Fluchtrolle 33 ragen aus der Oberfläche der Herdblöcke heraus, so daß sie gerade ausreichen, um die Unterseiten der Glasscheiben zu berühren.

Wenn eine Glasscheibe in der Biegestation angekommen ist, wird ihre Vorwärtsbewegung durch einen Suchrahmen 35, der auf dem Herdblock 25 ruht, gestoppt. Der Suchrahmen definiert zumindest eine offenendige »Tasche«, in der der vordere Teil der Glasscheibe aufgenommen werden kann. Wie in F i g. 2 gezeigt ist enthält der Suchrahmen 35 zwei solcher Taschen, um die Glasscheiben G und G'aufzunehmen. Jede der die Glasscheibe aufnehmenden Taschen ist so konsturiert, daß sie annähernd mit dem Umriß des F'iirungsteils jeder Glasscheibe übereinstimmt, so daß dk Glasscheibe sicher in den Taschen mit wenig oder keiner Bewegungsfreiheit abgesetzt wird, wenn sie zum Eingriff mit dem Suchrahmen gebracht wird. Der Suchrahmen 35 ist um eine genu bestimmte Entfernung von der Fluchtrolle 33 entfernt, so daß die sich bewegende Kante einer genau ausgefluchteten Glasscheibe sich annähernd direkt über dem Mittelpunkt der Fluchtrolle 33 befindet, wie in F i g. 3 gezeigt ist. Die FluchtroIJe 33 setzt ihre

jo Rotation fort, um die Glasscheibe in die Tasche des Fluchtrahmens zu bringen, wenn die Glasscheibe auf der Schicht heißer Gase schwebt. Die Reibungskraft zwischen der Fluchtrolle 33 und der Glasscheibe wird auf einem Minimum gehalten und auf die sich bewej;ende Kante der Glasscheibe beschränkt um ein Abnutzen oder Verklemmen des Glases zu vermeiden, sie ist jedoch hinreichend, um die schwebende Glasscheibe in eine Gleichgewichtslage in Ausfluchtung mit der Tasche des Suchrahmens zu bringen und die Glasscheibe darin festzuhalten. Solch eine fluchtende Anordnung führt leictit von selbst zu der Möglichkeit, mehrere Glasscheiben nebeneinander zu verarbeiten. Beispielsweise ist der Suchrahmen in F i g. 2 so konstruiert, äaß er zwei Glasscheiben aufnimmt, und in Fig. iö ist ein Suchrahmen für die Aufnahme von vier Glasscheiben gezeigt. Es ist offensichtlich, daß ein Suchrahmen so angepaßt wurden kann, daß er sich irgendeiner beliebigen Anzahl von Glasscheiben anpaßt, die nebeneinander auf dem Träger 25 angebracht sind. Der Suchrahmen 35 kann vermittels von Stäben .36 an Ort und Stelle gehalten werden, die. wie in F i g. 2 gezeigt ist, sich seitlich bis zu Stützvorrichtungen auf jeder Seite des Herdblocks 25 erstrecken. Die Stäbe 36 sind vorzugsweise an ihren Enden mit einer gewissen Möglichkeit der Einstellbarkeil befestigt, wie z. B. durch Einklemmen zwischen einem Platienpaar 37, wie in der Figur gezeigt. Weitere Anordnungen zur Befestigung des Suchrahmens werden später in Vevh'ndung mit Fig. 10 und 11 beschrieben.

feo Während die Verwendung eines Suchrahmens und einer Fluchtrollc, wie sie in der bevorzugten Ausfijhrungsform für das wiederholte Einstellen einer präzis vorbestimmten Stellung für jede Glasscheibe, die in die Biegcstalion eintritt, oben beschrieben ist, können ande-

h¹) re Anordnungen für den glsichen Zweck dienen. Beispielsweise kann die Verwendung von vertikalen zurück/ichbarcn Bolzen, wie sie in der US-PS 35 73 889 und 3b 76 089 gezeigt sind, verwendet werden. Es ist

weiterhin festzustellen, daß in dem Fall, in dem eine Rolltransportvorrichtung anstelle eines Gasträgerbettes verwendet wird, die Notwendigkeit zum genauen Ausfluchten der Glasscheibe in der Biegestation weniger kritisch sein kann. Dies liegt daran, daß Glasscheiben eher geneigt sind, aus der Ausfluchtung zu driften, wenn sie frei auf einem Gasträger schweben. Wenn eine Rolltransportvorrichtung zum Transport der Glasscheiben in die Biegestation verwendet wird, kann die endgültige Orientierung der Glasscheiben oberhalb der Biegestation ausgeführt werden, wie in der US-PS 37 Ol 643 beispielsweise gezeigt ist.

Direkt oberhalb des Suchrahmens 35 ist eine Vakuumvorrichtung 40 angebracht. Die Vakuumvorrichtung besteht aus einer hohlen Kammer mit einem flachen r> Boden 41, in dem sich eine große Anzahl von Durchbohrungen 42 befindet. Um die Oberfläche der heißen Glasschsiben. zu schützen, kann dip I Interseite der Vakuumvorrichtung mit einer Schutzschicht 43 bedeckt sein, die ein dehnbares geknüpftes Glasfasergewebe sein kann, wie in der US-PS 31 48 968 offenbart ist. Die Schicht 43 kann durch eine Vielzahl von Klemmen 44 an Ort und Stelle gehalten werden. Das hohle Innere der Vakuumvorrichtung stehl vermittels einer biegsamen Leitung 45 mit einer Vakuumquelle in Verbindung. Die Fläche der Vakuumvorrichtung soll die Gesamtfläche der größten Glasplatte oder Platten, die gleichzeitig von dem Suchrahmen 35 aufgenommen werden, übersteigen. Für eine größtmögliche Vielseitigkeit kann die Vakuumvorrichtung die Innenfläche des Trägers 25 im wesentlichen jo bedecken.

Die Hache Ausbildung und Festigkeit des Bodens 41 der Vakuumvorrichtung sind wichtige Faktoren für die erfolgreiche Durchführung der vorliegenden Erfindung. )ede wesentliche Abweichung von der Form kann dazu r> führen, daß die Glasscheiben verformt werden. Demzufolge sollte der Boden 41 hergestellt werden, indem größte Sorgfalt auf das Herstellen einer flachen Bodenfläche gelegt wird, und sie sollte hinreichend starr sein, um jedes Biegen oder Verwerfen während des Gebrp.uchs zu vermeiden. Vorzugsweise besteht der Boden aus einem relativ dicken einzigen Stück eines hitzebeständigen Metalls, wie z. B. rostfreiem Stahl, obgleich es in einigen Fällen möglich ist, ein dünneres Werksioffmaterial mit Verstärkungsgliedern, die an der inneren Oberfläche angeschweißt sind, zu verwenden. Als Beispiel für eine bevorzugte Konstruktion in einem Stück wurde ein rostfreier Stahl mit einer Dicke von wenigstens 13 mm, vorzugsweise von wenigstens 16 mm, für eine Platte von 51 cm zu 2 m geeignet befunden. In diesem Beispiel war das Innere der Vakuumvorrichtung 73 cm groß.

Die Vakuumvorrichtung ist mit Vorrichtungen zum vertikalen Hin- und Herbewegen, wie z. B. hydraulischen Zylindern 50 und Führungsstangen 51 ausgerüstet, wie in F i g. 1 gezeigt ist. Die Zylinder 50 bewegen die Vakuumvorrichtung zwischen einer oberen Position, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist. und einer unteren Position, in der die Vorrichtung in unmittelbarer Nachbarschaft oder in Kontakt mit dem Suchrahmen 35 und der Glas- bo scheibe oder den Glasscheiben, die durch den Suchrahmen 35 und der Glasscheibe oder den Glasscheiben, die durch den Suchrahmen gehalten werden, gebracht wird, hin und her. Wenn die Vakuumvorrichtung in der unteren Position ist, wird ein hinreichendes Vakuum unge- h5 legt, um die Glasscheiben in Kontakt mit der Vorrichtung zu ziehen und um sie durch die Vakuumvorrichtung zu heben, wenn die Vakuumvorrichtung gehoben wird. Die Vorrichtung muß nicht in Kontakt mit den Glasscheiben kommen, um sie aufzunehmen. Bereits eine Annäherung im Bereich von 0,8 mm bis etwa 1,6 mm wurde zum Anheben der Glasscheiben für hinreichend befunden, obgleich dies in Abhängigkeit von der Stärke des angelegten Vakuums und dem Gewicht des Glases variieren kann. Außerdem ist die Stärke des benötigten Vakuums, die Anzahl der Durchbohrungen 42 in der Vakuumvorrk'hiung und der Durchmesser der Durchbohrungen voneinander abhängig. Es ist wünschenswert, die Durchbohrungen 42 klein hinsichtlich ihrer Anzahl und ihres Durchmessers zu halten, um die benötigte Kraft zur Aufrcchterhallung des Vakuums in der Vakuumvorrichtung auf ein Minimum zu halten, jedoch sollten genug Durchbohrungen vorhanden sein, daß eine relativ gleichförmige Verteilung der Durchbohrungen sich jedem Teil des kleinsten zu verarbeitenden Glasieilcs überlagert. Ein Abstand von etwa einer Durchbohrung auf 6.5 cm² wurde für die meisten Zwekkc für geeignet befunden. Bohrungsdurchmesser von mehr als 1,9 mm, z. B. von etwa 2,3 mm. wurden für ein Vakuum von 10 cm Wassersäule als zufriedenstellend befunden. Diese Daten beziehen sich auf das Verarbeiten von 3mm dicken Scheiben aus Soda-Kalk-Kieselsäure-Floalglas einer handelsüblichen Siandardzusammensetzung.

Mit d'*r oder den durch Vakuum gegen ihre Unterseite gezogenen Glasscheibe oder Glasscheiben wird die Vorrichtung in ihre höhere Position gehoben, wie in F i g. I gezeigt ist, um einen genügenden Freiraum zu lassen, um eine Umrißform 60 zwischen dem Träger 25 und der Vorrichtung einzuführen. Die Form entspricht dem gewünschten Umriß und der gewünschten Kontur für die gebogene Glasscheibe und ist vorzugsweise entsprechend der US-PS 39 73 943 konstruiert. Die Form ist vorzugsweise vom Umriß-Ringtyp. leicht an Gewicht und an ihrer oberen Kante mit Einschnitten versehen, um eine minimale Wechselwirkung mit dem Luftstrom während des Tcmperns zu bewirken. Die Form wird getragen von einer Vorrichtung zum Hin- und Herbewcgcn 61, durch die die Form horizontal durch die Biege-, Temper- und Entnahmezone bewegt wird. In der gezeigten besonderen Ausführungsform besteht die Vorrichtung zum Hin- und Herbewegen aus einem Paar freitragender Träger 62, die an einem Ende durch vertikale Klammern 63 gehalten werden, deren obere Enden entlang einem Paar horizontaler Führungsstäbe 64 gleiten können. Die Vorrichtung zum Antrieb der Vorrichtung zum Hin- und Herbewegen 61 entlang des horizontalen Weges kann ein Elektromotor (nicht gezeif;) sein, der eine endlose Kette 65 antreibt, an denen die oberen Enden der Klammern 63 befestigt sind. Querriegel 66 können die Form oder Formen auf der Vorrichtung zum Hin- und Herbewegen festhalten. Eine Endansicht der Vorrichtung zum Hin- und Herbewegen ist in Fig.9 dargestellt, worin zwei Formen 60 und 60' zur gleichzeitigen Aufnahme der Scheiben G und C nach Fig. 2 enthalten sind.

Wenn die Vakuumplatte 40 auf eine Höhe oberhalb der Höhe der Form 60 gehoben worden ist, wird, wie in F i g. I gezeigt, die Vorrichtung zum Hin- und Herbewegen nach links bewegt, um die Biegeform in eine direkte Ausfluchtung unterhalb der Glasscheibe, die an der Vakuumplattc hochgehoben worden ist, zu bringen. In typischcr Weise kann die Lnifernung zwischen der Vakuumplattc und dem Träger 25 an diesem Punkt etwa 15 bis 20 cm betragen. Diese Entfernung hat einen Einfluß auf die Geschwindigkeit, mit der die Glasscheibe an

Hiize verliert, du cine höhere Lage die Glasscheibe in eine kühlere Umgebung hebt. Dieser Fffekt kann zur »Feineinstellung« de<· Temperatur (und somit der Viskosität) zu dem Zeilpunkt, an dem die Glasscheibe in die Form fallengelassen wird, verwendet werden. Der größte Abstand der Form in der Position direkt unterhalb der Glasscheibe ist ein größeres Teilstück von der Glasscheibe entfernt als das zur freien Bewegung der Glasscheibe erforderliche Minimum, so daß, wenn die Glasscheibe von der Vakuumvorrichtung losgelassen wird, sie über ein Teilstück in die Form fällt, die ausreicht, um beim Stoß eine hinreichende Biegekraft auf das Glas auszuüben. Im typischen Fall, wenn die Kontur der Form Punkte maximaler Erhebung einschließt, kommt das fallende Glas zuerst mit diesen hohen Punkicn in Berührung, und um diese Punkte wird ein Biegemoment erzeugt, welches den übrigen Teil der Glasscheibe in eine abwärts gerichtete Biegung drückt, bis ein im wesentlichen völliger Kontakt mit der Form hergestellt wird. Als geeignete Entfernung zwischen der Vakuumvorrichtung und den hohen Punkten der Form wurden etwa 2,5 bis 5 cm, und etwa 5 bis 15 cm an den niederen Punkten der Form gefunden. Die genaue Entfernung, durch die das Glas fällt, hängt von dem Gewicht und der Temperatur des Glases, dem Grad der dem Glas zu verleihenden Biegung und der Geometrie der besonderen Form ab und kann in ungewöhnlichen Fällen auch über die obenangegebenen Entfernungsbereiche hinaus variieren.

Das Voslassen der Glasscheibe von der Vakuumvorrichtung wird durchgeführt, indem das Vakuum auf einen Wert reduziert wird, der nicht mehr ausreicht, um die Glasscheibe zu halten. Dies kann in bequemer Weise durch Öffnungen eines Ventils bewirkt werden, wodurch das Innere der Vakuumvorrichtung in Verbindung mit atmosphärischem Druck gebrach« wird. In einigen Fällen kann es auch wünschenswert sein, das Loslassen des Glases von der Vorrichtung zu bewirken, indem ein schneller vollständiger Abfall des Vakuums von einem schnellen Aufbau eines positiven Drucks gefolgt wird. Ein weiteres fakultatives Merkmal ist, die Vakuumvorrichtung mit einer Vielzahl von separat kontrollierbaren Vakuumzonen zu versehen, so daß das Vakuum ungleichmäßig aufgehoben werden kann. Beispielsweise kann es in einigen Fällen vorteilhaft sein, die Kantenteile und den Mittelteil einer Glasscheibe zu verschiedenen Zeiten loszulassen. Durch Verzögerung des Loslassens der Mittelteile kann dem Glas eine leicht rückläufige Biegung verliehen werden, was zur Vermeidung einer übermäßigen Mitteldurchbiegung hilfreich sein kann, wenn die Glasscheibe auf eine konkav konturierte Umrißform abgesenkt wird. Andererseits kann eine stufenweise Vakuumaufhebung verwendet werden, um eine relativ tiefe Biegung hervorzuheben, die auf anderem Wege durch Stoßkraft allein schwierig zu erreichen ist.

Das Moment, das der Glasscheibe bei ihrem freien Fall auf die Form übertragen wird, bewirkt vorzugsweise im wesentlichen die einzige Biegekraft, die die Glasscheibe in Übereinstimmung bringt mit der Kontur der Form. Obwohl infolge der Schwerkraft ein kleiner Betrag an Durchbiegung stattfinden kann, nachdem die Glasscheibe auf der Form gelagert wird, ist ihre Größe doch unwesentlich, wenn sie auf die Biegung bezogen wird, die durch die durch das Moment erzeugte Kraft in der bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens hervorgerufen wird. Das Durchbiegen ist ein relativ langsamer Prozeß, und in der vorliegenden Erfindung wird das Tempern vorzugsweise in einem so minimalen Zeitraum begonnen, so ciuii ein durch die Schwerkraft bewirktes Durchbiegen nicht möglich ist. Andererseits kann es für einige schwierige Biegungen erwünscht sein, den Beginn des Tcmperns zu verzögern, wodurch ein wesentlicher Betrag an zusätzlichem Durchbiegen stattfinden kann, nachdem das Glas in die Form fallengelassen worden ist. F.ine solche Technik kann beträchtlich schneller sein als das durch Schwerkraft bewegte Durchbiegen id allein, obwohl sie langsamer ist als die bevorzugte Methode, da das anfängliche Fallenlassen des Glases auf die Form sehr schnell einen wesentlichen Teil des Biegens bewirkt.

Nach Aufnahme der Glasscheibe wird die Form so-Ii fön aus der Bicgesiation in die Temperstation 12 überführt. Die Temperstation enthält obere und untere Blasköpfe 70 und 71. die Ströme des Tempermediums (gewöhnlich Luft) auf entgegengesetzte Seiten der Glasscheibe leiten, um Obcrflächenteile jeder Glasscheibe schnell abzukühlen, wodurch die Glasscheibe einer Temperung unterworfen wird. Beim Typ der Temperstation, die in F i g. 1 gezeigt ist, enthält jeder Blaskopf eine Vielzahl von Rohreinheiten 72, die an ihren Enden mit einem Rohrverteiler 73 oder 74 in fließender Verbindung stehen. Jeder Rohrverteiler andererseits wird über Leitungen 75 und 76 mit einer unter Druck stehenden Temperflüssigkeit versorgt. Jede der Rohreinheiten 72 hat eine Vielzahl von kleinen Austrittsöffnungen, die so orientiert sind, daß sie Ströme der Temperflüssigkeit jo in die Stellung richten, die von der Glasscheibe besetzt ist, die in den Raum zwischen dem oberen und unteren Blaskopf 70 und 71 transportiert worden ist. Die Rohrcinheiien 72 sind in vertikaler Richtung in bezug auf die Rohrvcrteiler 73 und 74 verstellbar, so daß der Zwi- y, sehenraum zwischen der Glasoberfläche und den Rohreinheiten gleichförmiger eingestellt werden kann. Der untere Blaskopf 71 kann mit einer klappbaren Stütze 80 an einem Ende und einer Zylindervorrichtung 81 am entgegengesetzten Ende versehen sein, um dem unteren Abschreckungsmodul zu erlauben, gekippt zu werden, falls die Notwendigkeit besteht, Glasfragmenüe vom Blaskopf zu entfernen. Während in der Temperstation Ströme von Tempermedium auf die Glasscheiben gerichtet werden, ist es empfehlenswert, eine relative Bewegung zwischen den Blasköpfen und den Glasseheiben vorzusehen. Dies kann durchgeführt werden, indem die Vorrichtung zum Hin- und Herbewegen 61, von der die Form und Glasscheiben getragen werden, horizontal hin- und herbewegt wird.

■so Wenn der Tempervorgang beendet ist, schreitet die Vonichtung zum Hin- und Herbewegen 61 in die vollständig rechts liegende Position, wie in Fig. 1 gezeigt ist, um die Glasscheibe oder -scheiben in die Entnahmestation 13 zu bringen. Dort können die Glasscheiben von der Form von Hand oder durch geeignete mechanische Vorrichtungen entfernt werden.

Die Fig.4 bis 8 zeigen einen Verfahrenszyklus des Verfahrens zum Biegen von Glasscheiben entsprechend der vorliegenden Erfindung. In F i g. 4 kommt eine Glasbü scheibe G aus dem Ofen 10 heraus. Zur gleichen Zeit wird eine bereits gebogene und getemperte Glasscheibe C aus der Vorrichtung zum Hin- und Herbewegen 61 entfernt. In F i g. 5 ist die Glasscheibe C in die Biegestation 11 eingetreten und ihr vorderes Ende ist mit dem b5 Suchrahmen 35 in Eingriff getreten, während iihre freihängende Kante durch die Fluchtrolle 33 angetrieben wird. Zur gleichen Zeil wird die Vakuumvorrichtung herabgelassen, um mit der Glasscheibe in Eingriff zu

treten. Die vorherige Glasscheibe ist der Vorrichtung zum Hin- und Herbewegen 61 bereits entnommen und die Vorrichtung zum Hin- und Herbewegen hat begonnen, sich zur Biegezone zu bewegen. In Fig.6 ist die Glasscheibe vom Träger 25 durch die Vakuumvorrichtung 40 gehoben worden und die Vorrichtung zum Hin- und Herbewegrn 61 ist mit der Form 60 direkt unterhalb der Glasscheibe zur Ruhe gekommen. In F i g. 7 ist das Vakuum an der Vakuumplatte aufgehoben und die Glasscheibe ist in die Form 60 gefallen und dadurch in die gewünschte Biegung gebogen worden. Die Vorrichtung zum Hin- und Hcrbewcgcn trägt die Glasscheibe sofort aus der Biegestation und in die Temperstation 12, wo sie, wie in F i g. 8 gezeigt, schnell durch Luftströme gekühlt wird. Danach bewegt die Vorrichtung zum Hin- und Herbewegen die Glasscheibe in die Entnahmestation 13.

Die folgenden Arbeitsparameter sind ein Beispiel für eine erfolgreiche Anwendung der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung auf 3 mm dicke Glasscheiben. Unter abweichenden Bedingungen variieren auch die Daten. Die Ofcntemperaiur wurde bei einer Temperatur von etwa 700"C gehalten. Das Gas, das aus dem Träger 25 in der Biegezone austritt, kann eine Temperatur von etwa 600"C bis 725^UC aufweisen, vorzugsweise etwa 675° C. Die Vakuum vorrichtung 40 erreicht nach einer Arbeitsperiode infolge ihrer Nähe zu den heißen Gasen aus dem Träger 25 eine Temperatur von etwa 260 bis 400⁰C. Das Glas befindet sich vorzugsweise bei etwa 650° C, wenn es von der Vakuumplatte aufgenommen wird. Insgesamt etwa 6 Sekunden verstreichen vom Zeitpunkt der Glasaufnahme bis zum Beginn des Temperns, bei dieser Zeit ist das Glas auf etwa 640⁰C abgekühlt. Etwa 3 Sekunden verstreichen von der Zeit, wo das Glas auf die Form fallengelassen wird, bis zum Beginn des Temperns. Insgesamt benötigt das Glas etwa i0 Sekunden, um vom Ofenausgang auszutreten, gebogen zu werden und in dieTemperstalion einzutreten. Diese schnellen Biegeraten zeigen nicht nur eine hohe Durchsatzrate an. sondem sind auch vorteilhaft, um einen hohen Tempergrad zu erhalten, da die Geschwindigkeit des BiegcprozcOes es erlaubt, das Tempern zu beginnen, bevor die Glasscheibe eine beträchtliche Menge an Hitze verloren hat.

durch cine Hülse 93, die vertikal verstellbar am Stützarm 94 befestigt ist. Das äußere Ende der Schwenkklaminer 92 kann mit mechanischen Betätigungsvorrichtungen in Einwirkung stehen, wie z. B. einem Hydraulikzy-

^r, linder 95, um eine Fernbedienung des die Schwenkklammer hebenden Mechanismus zu ermöglichen. In der Ausführungsform von F i g. 11 ist angegeben, daß der Suchrahmcn aus zwei Hälften besieht, wobei jede Hälfte durch jeweils eigene Schwenkvorrichtungen gehoben

in werden kann.

Fig. 12 zeigt eine weitere Anordnung, die einige, jedoch nicht alle der Merkmale und Vorteile der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in sich vereinigt. In Fig. 12 bezichen sich gleiche Ziffern

r. auf Elemente, die mit denen identisch sind, die in Verbindung mil der bevorzugten Ausführungsform der Fig. 1 beschrieben worden sind. Insbesondere sind der Ofen 10. die Tcmpcrstation 12 und die Entnahmestation 13 identisch mil denen in Fig. i und müssen hier r.ich!

beschrieben werden. Jedoch ist in der Biegestation 100 in F i g. 12 die Vakuumplatte 40 nicht vertikal beweglich, sondern ist durch Träger 101 fest aufgehängt. Wie in der bevorzugten Ausführungsform ist die Vakuumplatte flach und muß nicht verändert werden, wenn die Glasformen wechseln. Jedoch werden die Glasscheiben in dieser Ausführungsform, anstatt daß sie durch die Vakuumplatte aufgenommen werden, durch einen Hebering 102 zum Kontakt mit der Unterseite der Vakuumplatte angehoben. Der Hcbcring 102 ist vermittels eines hy-

JO draulischcn Zylinders 104, der mit dem Ring vermittels einer seitlich sich erstreckenden Nase 103 verbunden ist, vertikal hin- und herbewegt. Der Ring 102 kann sich um einen Gasträgerherdblock 125 herum erstrecken, der im wesentlichen von der gleichen Konstruktion sein kann

Ji wie diejenige des vorher beschriebenen Herdblockes 25. jedoch von verminderter Größe. Andererseits kann ά<2ΐ Ring 102 such in Aussparungen passen, di? in die Oberseile eines größeren Hcrdblocks eingelassen sind. Die Oberseite des Heberings definiert eine flache Stützebene für die Glasscheibe entlang einer entweder kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Beri'hrungslinie mit den Kantcntcilen am Rande der Glasscheibe. Glasscheiben werden auf dem Herdblock 125 durch einen Suchrahmen 35 und eine Fluchtrolle 33 in gleicher Wei-

F i g. 10 zeigt eine andere Anordnung zur Befestigung 45 se. wie vorher beschrieben, ausgerichtet. Nachdem jede

eines Suchrahmens auf dem Träger 25 in der Biegcstation. Um die Vielseitigkeit der Suchrahmenanordnung zu zeigen, ist in Fig. 10 ein Suchrahmen 85 abgebildet, der mit vier Taschen 87 ausgestattet ist. die das gleichzeitige Ausrichten und Biegen von vier Glasscheiben erlauben. Um den Suchrahmen an Ort und Stelle zu halten, sind zwei oder mehr Stifte 86 an die Frontkante des Suchrahmens geschweißt und können in Löcher eingeführt werden, die in den Träger 25 gebohrt sind. Diese Löcher können diejenigen sein, die bereits für den Durchgang der Gase im Herdblock angebracht sind, oder es können spezielle Löcher gebohrt sein, um die Stifte 86 aufzunehmen.

Fig. Π zeigt eine weitere Abänderung der Befestigungsanordnung für den Suchrnhmen. In diesem Fall ist der Suchrahmen mit einem schwenkbaren Träger ausgestattet, so daß der Suchrahmen leicht nach oben oberhalb der Oberfläche des Trägers 25 bewegt werden kann, falls es erforderlich sein sollte. Glasfrapmente vom Herdblock zu entfernen. Ein Paar Stäbe 9i führen teleskopartig in die Enden einer röhienförmigen Schwenkklammer 92. um eine seitliche Verstcllbarkcii zu ermöglichen. Die Schwcnkklammcr 92 ist drehbar Glasscheibe durch den Ring 102 angehoben und an der Unterseite der Vakuumvorrichtung 40 gehalten ist, wird der Ring in seine niedrigere Position zurückgezogen, eine Form 60 wird mit der unteren Glasscheibe ausgerichtet und die Glasscheibe wird in die Form fallengelassen, um der Glasscheibe die benötigte Krümmung zu verleihen. Diese Anordnung ist vorteilhaft bezüglich der durch Vakuum betriebenen Biegungsanordnungen nach dem Stande der Technik, da die Vakuumplatte flach ist und nicht erneuert werden muß. wenn eine Produktänderting durchgeführt wird, und da sie leicht an das gleichzeitige Verarbeiten mehrerer Glasscheiben angepaßt werden kann, ledoch ist die Anordnung nach F i g. 12 nicht so vorteilhaft wie die bevorzugte Ausfüh-

W) rungsform, da der Herdblock 125 und der Hebering für jeden Wechsel der Form oder Anzahl der herzustellenden Glasscheiben ersetzt werden müssen.

Weitere Änderungen der Ausführungsform nach Fig. 1, die unter die vorliegende Erfindung falien, kön-

n^ri nc η die Verwendung eines Roilentransporters anstelle der ('^stützvorrichtung für das Stützen und den Transport der Glasscheiben einschließen. Ein Rollentransportcr kann anstelle aller der Gasstützbeitabschniue in der

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Ofen- und Biegestation verwendet werden, oder es kann vorteilhaft sein, lediglich das Gasstützbett im Ofen durch einen Rollentransporter zu ersetzen und einen Gasträgerherdblock, wie z. B. Nr. 25 in der Biege<.ta'.ion zu verwenden. ■>

Es ist offensichtlich, daü der Schritt der Ausrichtung der Form zur Glasscheibe vor dem Fallenlassen der Glasscheibe nach Wunsch auch durchgeführt werden kann, indem die Vorrichtung anstelle der Form bewegt wird. κι

Eine andere Möglichkeil im Umfang der Erfindung ist es, die Glasscheiben zu erhitzen, wenn sie in im allgemeinen vertikaler Orientierung gestützt werden. Beispielsweise können die Glasscheiben durch einen Ofen transportiert werden, während sie auf ihren unteren Kanten ruhen und durch Ströme von erhitzten Gasen aufrecht gehalten werden, wie in der US-PS J3 4I 312 offenbart ist. Die Vakuumvorrichtung kann schwenken, um jede Glasscheibe in vertikaler Orientierung aufzunehmen und sich dann in eine horizontale Orientierung drehen, um die Glasscheibe auf die Form fallen /u lassen.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

JO

bO

b5

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Formen von Glasscheiben durch Einsinkenlassen der erhitzten Glasscheibe in eine Rahmenbiegeform, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasscheibe mit einer Vakuum vorrichtung angehoben wird und in eine allgemein horizontal gerichtete Orientierung an der Unterseite der Vakuumvorrichtung gebracht wird, eine Form mit einer Kontur, die die gewünschte Kontur für die Glasscheibe definiert, in vertikaler Ausrichtung mit und unter der Glasscheibe gebracht wird, und die Glasscheibe von der Platte losgelöst wird, so daß diese auf die Form fällt und sich der durch die Form definierten Kontur anschmiegt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Glasscheiben gleichzeitig von der Vakuumvorrichtung festgehalten und von ihr wieder gelfcsl werden, um in mehrere entsprechende Formen zu faiien.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasscheibe in einer genügenden Höhe oberhalb der Form von der Vakuumvorrichtung losgelöst wird, so daß die Stoßkraft im wesentlichen die gesamte Biegekraft liefert, die erforderlich ist, um die gewünschte Gestalt der Glasscheibe zu erhalten.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe über der Form, aus der die jo Glasscheibe losgelöst wird, bei zumindest Teilen der Glasscheibe zumindest 5 cm b^'rägt.

5. Vorrichtung zum Formen von erhitzten Glasscheiben, gekennzeichnet durch

eine Vakuumvorrichtung (40) mit flachem perforier- s^r: ten Boden (41) und einen daran anschließenden Innenraum, der mit einer Vakuumquclle in Verbindung steht, um die Glasscheibe durch Vakuum von den Trägern (25) zu heben,

Hebevorrichtungen (50,51) zum vertikalen Hin- und 41) Herbewegen der Vakuumvorrichtung in und aus nächster Nähe der Träger (25),
eine Form (60) mit aufwärtsgerichteiep. Formflächen, die die gewünschte Krümmung definieren und der Gestalt der Glasscheiben entsprechen, und Vorrichtungen (61) zum Hin- und Herbewegen, um die Form (60) unter der Glasscheibe zur Ausfluchtung zu bringen, um die von der Vakuunivorrichtung (40) herunterfallende Glasscheibe aufzunehmen und zu formen, und gegebenenfalls Mittel, um Strome von Temperflüssigkeit auf die auf den Formen liegenden Glasscheiben zu bringen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumvorrichtung (40) cine ge- v> nügende Breite aufweist, um mit mehreren Glasscheiben nebeneinander gleichzeitig in Eingriff zu treten und sie zu heben, wobei entsprechend mehrere Formen (60) vorgesehen sind, um mehrere Glasscheiben gleichzeitig von der Vakuunivorrichtung w) (40) aufzunehmen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Form (60) einen offenen Ring entsprechend dem Umriß der Glasscheibe darstellt.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Formen von Glasscheiben durch Einsinkenlassen der erhitzten Glasscheibe in eine Rahmenbiegeform. Die Erfindung betrifft weiterhin auch eine Vorrichtung zum Formen der erhitzten Glasscheiben.

In der US-PS 19 99 558 ist eine spezielle Form zum Biegen von Glas durch Einsinkenlassen der erhitzten Glasscheibe in die Rahmenbiegeform beschrieben. Die Nachteile des Verfahrens, Glasscheiben durch Einsinkcnlasscn in Rahmenbiegeformen zu biegen, werden im ersten Absatz dieser Patentschrift ausführlich diskutiert Die Schwierigkeiten bestehen vor allem darin, daß beim Einsinken der erhitzten Glasscheibe in die Rahmenbiegeform eine erhebliche Reibung auftritt, die es u. a. er- !ordert, die Glasscheibe sehr hoch zu erhitzen, um sie sehr weich zu machen. Dieser bekannte Nachteil der bekannten Einsinkverfahren wird durch die Ausgestaltung nach der US-PS 19 99 558 dadurch behoben, daß die Glasscheibe von hakenförmigen Anschlaggliedern gehalten wird. Das Halten der Glasscheibe durch die hakenförmigen Anschiaggiieder erfordert jedoch eine genaue Ausrichtung dieser Hakenglieder zur Scheibe hin. wodurch es schwierig ist, die Herstellung verschiedener großer Glasscheiben und insbesondere ihr gleichzeitiges Biegen und Tempern in der Serienproduktion bei einer hohen Produktivität der Anlagt zu gewährleisten.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Formbiegeverfahren zu schaffen, das in der Anordnung leicht an mehrere Glasscheiben angepaßt werden kann, um sie gleichzeitig zu biegen und zu tempern, und gleichzeitig die Produktivität der Anlage zu vergrößern.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Verfahrens- bzw. Vorrichtungs-Hauptanspruchs enthaltenen Merkmale.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es lediglich erforderlich, eine einzige Form zu verwenden, die dem Umriß und der Kontur der gebogenen Glasscheibe entspricht, auf die eine durch Hitee erweichte Glasscheibe fallengelassen wird, um die Biegekraft auf das Glas zu übertragen. Unmittelbar, nachdem jede Glasscheibe den Heizofen verlaßt, wird sie durch eine flache Vakunmnlatip angehoben, die in Kontakt mit der oberen Seite der Glasscheibe gebracht wird. Wenn die Vakuumplatte und die Glasscheibe auf eine erhöhte Position angehoben sind, wird die Glasscheibe in eine Position unterhalb der Glasscheibe befördert, das Vakuum wird aufgehoben und die Glasscheibe fällt auf die Form, um den Biegevorgang zu bewirken. Die Form wird dann von unterhalb der Vakuumplatle zurückgezogen und in eine Temperstation überführt, wo Luftströme auf die entgegengesetzten Oberflächen der Glasscheibe gerichtet werden, um das Glas zu tempern. Diese Anordnung vereinfacht die Umstellung von einer Gestalt auf die andere, da die einzelne Biegeform das einzige größere Element ist, das umgebaut werden muß.

Die Fig. 1 stellt eine Seitenansicht einer speziellen bevorzugten Ausführungsform der Glasschcibenbiege- und Tempereinrichtung dar, die den Fall-Formungspro- v.cü und den flachen Vakuumheber der vorliegenden Erfindung einschließt.

F i g. 2 ist eine perspektivische Ansicht des Fall-Form-Abschnittes der Biege- und Temperapparatur nach Fig. I.

F i y. J ist die Ansicht des Querschnitts durch den Gastragerblock in der Formzonc entlang der Linie 3-3 in F i g. 2.

Die l^; i μ. 4 bis 8 /eigin aufeinanderfolgende Schritte