DE3708877C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ringformeinheit zum Formen und raschen Abkühlen einer Glastafel mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 57/1 45 041 zeigt eine solche Ringformeinheit, die einen Kühlungsring, mit einer Anzahl von Ausnehmungen und einen Formungsring, außerhalb des Kühlungsrings aufweist. Nachdem eine Glastafel durch den Formungsring gebogen worden ist, wird zur raschen Abkühlung Kühlluft gegen die Glastafel geführt, während diese durch den Kühlungsring gehalten wird. Da der Formungsring nur die Umfangskanten der Glastafel trägt, ist der Oberflächenanteil der Glastafel, der durch den Formungsring getragen wird, relativ klein, und demzufolge können leicht mechanische Verformungen an den Umfangsrändern der Glastafel auftreten. Darüber hinaus hinterläßt der Kühlungsring Erhebungen und Eindrücke in dem durch den Kühlungsring gehaltenen Bereich der Glastafel und die durch den Formungsring gehaltenen Umfangskanten der Glastafel können nicht gut abgeschreckt werden, da die Glastafelränder nicht ausreichend gekühlt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine solche Einheit einer Glastafel zu schaffen, wobei die Ringformeinheit in der Lage sein soll, eine verzerrungsfreie gekrümmte Glastafel zu erzeugen, in der keine optischen Reflexionen hervorgerufen werden und die eine hohe Formungsgenauigkeit aufweist. Des weiteren besteht die Aufgabe für die vorliegende Erfindung darin, eine solche Einheit zu schaffen, die diese in ihrer Gesamtheit gleichförmig formt und abkühlt. Des weiteren besteht die Aufgabe für die vorliegende Erfindung darin, eine solche Einheit zu schaffen, die ein Formungsteil hat, das leicht in seiner Form zu verändern ist. Des weiteren besteht die Aufgabe für die vorliegende Erfindung darin, eine solche Einheit zu schaffen, die keine Eindrücke und Erhebungen auf der Oberfläche der Glastafel hinterläßt. Schließlich besteht die Aufgabe für die vorliegende Erfindung darin, eine solche Einheit zu schaffen, die die erforderliche Kühlluft gut abführt.

Die Lösung dieser Aufgaben erfolgt mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1.

Die DE-OS 35 25 909 zeigt einen dreischichtig aufgebauten Formungsring.

Aus der US-PS 37 41 743 ist es bekannt, in der oberen Oberfläche eines Kühlungsringes in regelmäßigen Abständen Ausnehmungen vorzusehen, ebenso in dem aus zwei Schienen aufgebauten Kühlungsring Durchgangsöffnungen auszubilden. Dabei erfolgt die Abdeckung des Kühlungsringes durch verschiedene Metallgitter.

Die DE-OS 35 34 349 lehrt, für eine Zusatzringform eine eigene Anheb-Absenkeinheit vorzusehen.

Vorteilhafte Weiterbildungen gehen aus den Merkmalen der Unteransprüche hervor.

Im folgenden sind anhand mehrerer Figuren bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine schematische Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Einrichtung.

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Teilansicht der Ringformeinheit, nach Fig. 1 und ein unteres Formteil.

Fig. 3 zeigt einen vergrößerten Querschnitt eines Formungsrings.

Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Teildraufsicht eines Kühlungsrings.

Fig. 5 zeigt einen teilweisen Schnitt und eine Teilseitenansicht des Kühlungsrings gemäß Fig. 4.

Fig. 6 zeigt ein Ansicht ähnlich der gemäß Fig. 3, mit einem ausgestanzten oder mit Öffnungen versehenen Metallstreifen an dem Kühlungsring gemäß Fig. 4.

Fig. 7 zeigt eine vergrößerte Teildraufsicht des ausgestanzten Metallstreifens, nach Fig. 6.

Fig. 8 zeigt eine Teilansicht des ausgestanzten Metallstreifens, bevor dieser durch Walzen flachgepreßt ist.

Fig. 9 zeigt eine Teilansicht des ausgestanzten flachgepreßten Metallstreifens, nach dem Walzen.

Fig. 10 und Fig. 11 zeigen perspektivische Teilansichten von Kühlungsringen gemäß weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung.

Fig. 12 bis Fig. 15 zeigten in Vorderansichten, die aufeinanderfolgenden Schritte zum Formen einer Glastafel.

Fig. 16 zeigt eine perspektivische Ansicht einer mit einem ausgestanzten Metallstreifen bedeckten formenden/kühlenden Ringform.

Wie in Fig. 1 gezeigt, enthält ein Glastafel-Formungssystem einen Wärmeofen 1 zum Erhitzen einer Glastafel G, die aus einer Beschickungsstation (nicht gezeigt) zugeführt worden ist, auf eine Temperatur nahe dem Erweichungspunkt des Glases, und eine Formungs/Kühlungseinrichtung 5 zum Biegen und Abschrecken der Glastafel G, die nach dem Erhitzen durch eine Vielzahl von Transportwalzen 3 in dem Wärmeofen 1 zugeführt wurde. Die Formungs-/Kühlungseinrichtung 5 hat einen Tragrahmen 10, der eine Formeinheit M trägt, welche ein oberes und ein unteres Formteil 30 bzw. 38 hat. Der Tragrahmen 10 besteht aus einer Grundplatte 12, einer Vielzahl von auf der Grundplatte 12 aufrechtstehenden Ständern 14, und einer Deckenplatte 16, die von den Ständern 14 getragen wrid. Auf der Deckenplatte 16 ist eine Anhebe-/Absenkeinheit 20 zum Anheben und Absenken des oberen Formteils 30 angeordnet. Das obere Formteil 30 hat eine Anzahl von Luftaustrittslöchern (nicht gezeigt), die in der unteren Oberfläche, ausgebildet sind, um Kühlluft ausstoßen zu können. Das obere Formteil 30 besteht aus einer Hohlkonstruktion, deren Innenraum mit einer Druckluftquelle (nicht gezeigt) kommuniziert. Eine weitere Anhebe-/Absenkeinheit 35 ist auf der Grundplatte 12 zum Anheben und Absenken des unteren Formteils 38 montiert.

Wie in Fig. 2 deutlicher dargestellt, hat das untere Formteil 38 eine Anzahl von Luftaustrittslöchern 40 in dessen oberer Oberfläche zum Ausstoßen von Kühlluft und außerdem eine Anzahl von Schlitzen 42 in dessen oberer Oberfläche zum Aufnehmen von Walzen 44, wenn das untere Formteil 38 angehoben wird.

Wie in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigt, ist eine Ringformeinheit R um das untere Formteil 38 herum oder längs dessen Seiten angeordnet. Die Ringformeinheit R hat einen inneren Formungsring 50, der nahe dem unteren Formteil 38 positioniert ist, und einen Kühlungsring 55, der außerhalb des Formungsrings 50 angeordnet ist. Der Formungsring 50 und der Kühlungsring 55 können unabhängig voneinander durch Anhebe-/Absenkeinheiten 60, 62 auf einem auf der Grundplatte 12 montierten Tragtisch 57, angehoben bzw. abgesenkt werden.

Wie in Fig. 3 gezeigt, weist der Formungsring 50 eine Dreilagenstruktur auf, die eine untere Lage 65 aus Metall, beispielsweise rostfreiem Stahl, eine zwischenliegende Lage 67 aus Kunstharz auf der oberen Oberfläche der unteren Lage 65 und eine obere Lage 69 aus thermisch isolierendem Material, beispielsweise einem thermisch isolierenden Filz, welcher mit der oberen Oberfläche der zwischenliegenden Lage 67 verbunden ist, enthält. Die zwischenliegende Lage 67 dient dazu, eine Wärmeübertragung zu verringern, die die untere Lage 65, welche auf einer niedrigen Temperatur gehalten wird, auf die Glastafel G ausüben könnte. Der Formungsring 50 kann durch entsprechendes Abtragen der zwischenliegenden Lage 67 leicht in seiner Form verändert werden. Der Filz der oberen Lage 69 verhindert, daß die Glastafel G thermisch und mechanisch verformt wird, und er verhindert außerdem Eindrücke und Erhebungen, die ansonsten auf der Oberfläche der Glastafel G bei deren Formung hinterlassen würden.

Wie in Fig. 2 gezeigt, hat der Kühlungsring 55 eine Form komplementär zu der Form der Umfangskante der Glastafel G. Wie im einzelnen in Fig. 4 und Fig. 5 gezeigt, weist der Kühlungsring 55 in regelmäßigen Intervallen in der oberen Oberfläche eine Vielzahl von Ausnehmungen 70 auf, um Kühlluft durch diese abzuführen. Der Kühlungsring 55 hat außerdem vertikale Löcher 72 in den Ausnehmungen 70, um das Abführen der Kühlluft zu unterstützen.

In dem Ausführungsbeispiel in Fig. 6 ist ein ausgestanzter mit Öffnungen versehener Metallstreifen 75, vorzugsweise aus rostfreiem Stahl über die gesamte Oberfläche des Kühlungsrings 55 gelegt. Wie in Fig. 7 gezeigt, weist der Metallstreifen 75 eine Anzahl von ausgestanzten rautenförmigen Öffnungen 77 auf. Wenn die Fläche jeder dieser Öffnungen 77 zu groß wäre, könnte die Glastafel G in direkte Berührung mit dem Kühlungsring 55 kommen. Wenn die Öffnungen 77 zu klein wären, würden sie den Durchtritt von Kühlluft, wenn diese abgeführt werden soll, behindern. Vorzugsweise hat der ausgestanzte Metallstreifen 75 eine Dicke, von 0,1 bis 0,5 mm, und das Verhältnis der Oberfläche der Öffnugnen 77 zu der Gesamtoberfläche des ausgestanzten Metallstreifens 75 beträgt 40% oder mehr. Jede der rautenförmigen Öffnungen 77 sollte vorzugsweise eine längere Diagonale mit einer Länge S₁ von 0,5 bis 5,0 mm und eine kürzere Diagonale mit einer Länge S₂ von 0,4 bis 2,0 mm haben, wobei die Gitterstege zwischen benachbarten Öffnungen eine Breite S₃ von 0,1 bis 0,5 mm haben. Wenn ein Metallrohling ausgestanzt wird, um den Metallstreifen 75 zu bilden, hat dieser Erhebungen und Eindrücke 79 auf dessen Oberflächen, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist. Eine derartig ungleichmäßige Oberfläche würde eine Glastafel, die damit in Berührung kommt, beschädigen. Nach dem Ausstanzen wird daher der ausgestanzte Metallstreifen 75 durch Walzen flachgepreßt, um dessen Oberflächen einzuebnen, wie dies in Fig. 9 ist.

Fig. 10 und Fig. 11 zeigen jeweils einen Kühlungsring gemäß weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung. In dem Ausführungsbeispiel in Fig. 10 stehen Metallteile 82 in Abständen voneinander von der Seitenoberfläche eines Kühlungsrings 80 vor. Jedes der Metallteilte 82 hat eines oder mehrere (zwei in dem gezeigten Ausführungsbeispiel) Löcher 84, die Kühluft entweichen lassen. In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 11 sind U-förmige Metallteile 88 in Abständen voneinander angeordnet und mit der inneren Seitenoberfläche eines Kühlungsrings 86 verbunden. Jedes der U-förmigen Metallteile 88 definiert einen inneren Raum 89 zum Durchtritt von Kühlluft. Die Räume 89 können unterschiedliche Formen haben.

Im folgenden wird die Arbeitsweise des Glastafel-Formungssystems beschrieben.

Wie in Fig. 12 gezeigt, wird eine Glastafel G, die auf eine Temperatur nahe dem Glaserweichungspunkt erhitzt worden ist, durch die Transportwalzen 3 auf die Walzen 44 in der Formungseinrichtung 5 geliefert. Zu diesem Zeitpunkt befinden sich das obere Formteil 30 in einer angehobenen und das untere Formteil 38 in einer abgesenkten Position. Der Formungsring 50 und der Kühlungsring 55 sind niedriger als die Walzen 44 positioniert. Dann wird, wie in Fig. 13 gezeigt, der Formungsring 50 angehoben, um die Glastafel G aufzunehmen. Zu diesem Zeitpunkt ist der Kühlungsring 55 unterhalb des Formungsrings 50 positioniert. Anstelle eines Anhebens des Formungsrings 50 können die Walzen 44 abgesenkt werden, um die Glastafel G auf dem Formungsring 50 zu plazieren, der nun in Berührung mit der Glastafel G gehalten wird. Danach werden die Anhebe-/Absenkeinheiten 20, 35 betätigt, um das obere Formteil 30 abzusenken und das untere Formteil 38 anzuheben. Die Glastafel G wird nun zwischen dem oberen und dem unteren Formteil 30 bzw. 38 gebogen, während sie durch den Formungsring 50 gehalten wird (Fig. 14). Die Walzen 44 sind dabei vollständig von den Schlitzen 42 des unteren Formteils 38 aufgenommen.

Nachdem die Glastafel G gebogen worden ist, werden die Anhebe-/ Absenkeinheiten 20, 35 erneut betätigt, um das obere Formteil 30 anzuheben und das untere Formteil 38 abzusenken. Außerdem werden die Anhebe-/Absenkeinheiten 60, 62 unabhängig voneinander betätigt, um den Formungsring 50 abzusenken und den Kühlungsring 55 anzuheben, um dadurch die Glastafel G von dem Formungsring 50 an den Kühlungsring 55 zu übergehen. Die Umfangskanten der Glastafel G werden nun durch den Kühlungsring 55 gehalten (Fig. 15). Dann wird Kühlluft aus den Luftaustrittslöchern des oberen Formteils 30 und den Luftaustrittslöchern 40 des unteren Formteils 38 in Richtung auf die obere und die untere Oberfläche der Glastafel G ausgestoßen, um dadurch die Glastafel G rasch abzukühlen. Danach wird die abgekühlte gebogene Glastafel G durch Transportwalzen 90 (Fig. 1) an eine weitere Verarbeitungsstation geliefert.

Fig. 16 zeigt eine Einheit 92, die sowohl als Formungs- als auch als Kühlungsring dient, die eine Reihe von Ausnehmungen 94 hat, die in deren oberer Oberfläche bei gleichmäßigen Abständen voneinander ausgebildet sind. Die Einheit 92 ist vollständig mit einem ausgestanzten Metallstreifen 96 bedeckt, der identisch mit dem ausgestanzten Metallstreifen 75 in Fig. 7 ist, so daß Kühlluft gut entweichen kann und die Einheit 92 außer direkter Berührung mit einer Glastafel gehalten wird, um Eindrücke und Erhebungen zu vermeiden, die ansonsten auf der Glastafeloberfläche hinterlassen würden. Wenn die Fläche der rautenförmigen Öffnungen in dem ausgestanzten Metallstreifen 96 zu groß wäre, könnte die Glastafel die Einheit 92 berühren, und wenn die rautenförmigen Öffnungen zu klein wären, würden sie die Kühlluft nicht gut entweichen lassen. Vorzugsweise hat wie in dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel der ausgestanzte Metallstreifen 96 eine Dicke von 0,1 bis 0,5 mm, und das Verhältnis der Fläche der Öffnungen zu der Gesamtfläche des ausgestanzten Metallstreifens 96 beträgt ungefähr 40% oder mehr. Jede der rautenförmigen Öffnungen sollte eine längere Diagonale mit einer Länge von 0,5 bis 5,0 mm und eine kürzere Diagonale mit einer Länge von 0,4 bis 2,0 mm haben, wobei dei Gitterstege zwischen benachbarten Öffnungen eine Breite von 0,1 bis 1,5 mm haben. Nachdem der ausgestanzte Metallstreifen 96 gebildet worden ist, wird er durch Walzen gepreßt, um dessen Oberflächen einzuebnen. Die Formungs-/Kühlungsring-Einheit 92 arbeitet in gleicher Weise wie sowohl der Formungs- als auch der Kühlungsring 50 bzw. 55 gemäß dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel.

Claims (9)

1. Ringformeinheit zum Formen und raschen Abkühlen einer Glastafel, bestehend aus einem Formungsring (50) zum Biegen einer Glastafel (G), die auf eine Temperatur nahe dem Erweichungspunkt des Glases erhitzt wurde, im Zusammenwirken mit oberen und unteren Formteilen (30, 38), und einem Kühlungsring (55) zum Tragen der gebogenen Glastafel (G), während die Glastafel (G) durch ein Kühlmittel rasch abgekühlt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Formungsring (50) ein thermisch isolierendes Element zum Tragen der Glastafel (G) auf sich in Oberfläche-Zu- Oberfläche-Berührung aufweist,
daß der Kühlungsring (55) außerhalb des Formungsrings (50) angeordnet ist und eine Form hat, die komplementär zur Form der Umfangskante der Glastafel (G) zum Tragen der Umfangskante der Glastafel (G) ist,
daß der Kühlungsring (55) mehrere Ausnehmungen (70) in seiner Oberseite aufweist, und
daß sich mehrere Löcher (72) senkrecht durch den Kühlungsring (5) erstrecken und in den Ausnehmungen münden, wobei deren obere Enden auf die untere Fläche der Glastafel (G) gerichtet sind.

2. Ringformeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formungsring (50) aus einer unteren Lage (65) aus Metall, einer zwischenliegenden Lage (67) aus Kunstharz, der auf eine obere Oberfläche der unteren Lage (65) aufgebracht ist, und einer oberen Lage (69) aus thermisch isolierendem Filz, welcher mit einer oberen Oberfläche der zwischenliegenden Lage (67) verbunden ist und das thermisch isolierende Element bildet, besteht.

3. Ringformeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (70) des Kühlungsrings (55) regelmäßige Abstände voneinander aufweisen.

4. Ringformeinheit nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein ausgestanzter Metallstreifen (75) vorgesehen ist, der den Kühlungsring (55) abdeckt, und daß der ausgestanzte Metallstreifen (75) eine Anzahl von Öffnungen (77) aufweist.

5. Ringformeinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallstreifen (75) nach dem Ausstanzen mittels Walzen flachgepreßt ist.

6. Ringformeinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der ausgestanzte Metallstreifen (75) eine Dicke in einem Bereich von 0,1 bis 0,5 mm aufweist.

7. Ringformeinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (77) des ausgestanzten Metallstreifens (75) rautenförmig sind und daß das Verhältnis der Fläche der Öffnungen (77) zu der Gesamtfläche des ausgestanzten Metallstreifens (75) ungefähr 40% beträgt, wobei jede der rautenförmigen Öffnungen (77) eine längere Diagonallinie mit einer Länge (S₁) in einem Bereich von 0,5 bis 5,0 mm und eine kürzere Diagonallinie mit einer Länge (S₂) in einem Bereich von 0,4 bis 2,0 mm hat.

8. Ringformeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlungsring (80) eine Vielzahl von Metallteilen (82) hat, die auf einer inneren Seitenoberfläche desselben angeordnet sind, und daß jedes der Metallteile (82) zumindest ein Loch (84) aufweist.

9. Ringformeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlungsring (86) eine Vielzahl von im wesentlichen U-förmigen Metallteilen (88) hat, die auf einer inneren Seitenoberfläche desselben angeordnet sind.