DE4337559C1 - Verfahren zum paarweisen Biegen von Glasscheiben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum paarweisen Biegen von Glasscheiben, bei dem das Glasscheibenpaar in horizontaler Lage auf einer Rahmenbiegeform durch Schwerkraftbiegen vorgebogen und anschließend mit Hilfe einer von oben auf das vorgebogene Glasscheibenpaar einwirkenden vollflächigen Biegeform nachgebogen wird.

Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der US-A 5071461 bekannt. Bei diesem Verfahren werden die Glasscheiben nach dem Vorbiegen auf der Rahmenbiegeform mit dieser Rahmenbiegeform als unterer Biegeform durch mechanisches Pressen nachgebogen.

Aus der EP 0531152 A2 ist ein weiteres Verfahren der gattungsgemäßen Art bekannt. Bei diesem Verfahren werden die Glasscheiben nach dem Vorbiegen auf der Rahmenbiegeform von dieser Rahmenbiegeform abgehoben und auf eine untere Preßbiegeform überführt. Beim Nachbiegen werden die Glasscheiben ebenfalls durch mechanisches Pressen in die endgültige Form gebogen.

Zum Stand der Technik gehört auch ein zweistufiges Biegeverfahren für einzelne Glasscheiben oder für Glasscheibenpaare, bei dem die in einem Rollenofen auf Biegetemperatur erhitzten Glasscheiben in einem ersten Biegeschritt durch eine oberhalb der Transportrollen angeordnete Saugbiegeform von den Transportrollen abgehoben und durch Anlage an die Saugbiegeform vorgebogen, und anschließend in einem zweiten Biegeschritt entweder durch Anpressen oder durch Fallenlassen der vorgebogenen Glasscheibe auf eine Unterform in die endgültige Form gebogen werden (DE-OS 21 19 699).

Die bekannten gattungsgemäßen Verfahren sind nicht frei von Nachteilen. Wenn zum Beispiel zum Nachbiegen als untere Biegeform eine Rahmenbiegeform verwendet wird, läßt sich nicht verhindern, daß die Glasscheiben im Mittelfeld innerhalb des Randbereichs eine beim Schwerkraftbiegen in der Vorbiegephase erfolgte stärkere Durchbiegung beibehalten. Verwendet man zur Vermeidung dieses Nachteils als untere Preßbiegeform eine vollflächige Biegeform, dann kann es leicht zu optischen Verzerrungen in den Glasscheiben kommen, die darauf beruhen, daß die erste Berührung im Bereich der stärksten Durchbiegung zu kleinflächigen Deformationen führt, die auch beim weiteren Preßvorgang nicht vollständig beseitigt werden. Außerdem sind die bekannten, mit mechanischen Pressen arbeitenden gattungsgemäßen Verfahren in der Regel mit einem erheblichen konstruktiven Aufwand verbunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit dem es möglich ist, gleichzeitig zwei aufeinanderliegende und für die Verbundglasherstellung vorgesehene Glasscheiben mit verhältnismäßig geringem Aufwand in eine gewünschte endgültige Form zu biegen. Die Glasscheiben sollen bei diesem Verfahren eine hohe Formgenauigkeit sowohl im Randbereich als auch im Mittelfeld, und dementsprechend optimale optische Eigenschaften, das heißt geringstmögliche optische Verzerrungen auf der gesamten Oberfläche aufweisen. Das Verfahren soll es auch ermöglichen, Glasscheiben, die beim Vorbiegen durch Schwerkraftbiegung eine zu starke Durchbiegung erfahren haben, in der nachfolgenden Preßbiegephase ohne Beeinträchtigung der optischen Qualität zu korrigieren.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Glasscheibenpaar in dem durch Schwerkraftbiegen erfolgenden Vorbiegeschritt auf einer der Kontur der gewünschten endgültigen Form der Glasscheiben entsprechenden Rahmenbiegeform bis zur vollständigen Anlage des Scheibenrandes an der Rahmenbiegeform vorgebogen und anschließend mit Hilfe der vollflächigen Biegeform in dem innerhalb des Randbereichs liegenden Mittelfeld in die gewünschte endgültige Form gebogen wird, indem das Glasscheibenpaar durch Absaugen über die Umfangskante der vollflächigen Biegeform an die vollflächige Biegeform angedrückt wird.

Die Erfindung sieht also vor, das Vorbiegeverfahren so zu führen, daß sich die Glasscheiben unter der Wirkung der Schwerkraft auf jeden Fall so weit verformen, daß sie im Randbereich die endgültige Form annehmen. Das Mittelfeld der Glasscheiben kann sich dabei, je nach Ausmaß der gewünschten endgültigen Form, unter der Wirkung der Schwerkraft mehr oder weniger stärker als gewünscht durchbiegen. Im Anschluß an das Vorbiegen auf der Rahmenform werden die Glasscheiben in der Nachbiegephase durch Absaugen von Luft entlang des Randes der vollflächigen Biegeform an die obere Biegeform angelegt, deren Gestalt der gewünschten endgültigen Form der Glasscheiben entspricht.

Falls am Ende der Vorbiegephase im Mittelfeld der Glasscheiben eine stärkere als die gewünschte endgültige Biegung vorliegt wird bei der anschließenden Saugbiegephase die stärkere Biegung des Mittelfeldes durch den Saugvorgang rückgängig gemacht. Eine solche Überbiegung, die insbesondere im Übergangsbereich zwischen dem eigentlichen Mittelfeld der Glasscheiben und ihrem Randbereich auftritt, wird also durch den anschließenden Saugpreßbiegevorgang korrigiert.

In der Nachbiegephase zum Zweck der Formkorrektur liegt der Randbereich der Glasscheiben, der bereits der Sollform entspricht, an der vollflächigen Biegeform an. Da die vollflächige Biegeform aber immer mit einem luftdurchlässigen hitzebeständigen Gewebe oder Gewirk überzogen ist, wird durch den über den Randbereich des Glasscheibenpaares strömenden Saugluftstrom zwischen der Oberfläche der Biegeform und der oberen Glasscheibe des Glasscheibenpaares ein Unterdruck erzeugt, der ausreicht, um die obere Glasscheibe auf ihrer gesamten Fläche an die Biegeform anzudrücken und auf diese Weise zu stark gebogene Bereiche zu korrigieren. Gleichzeitig verhindert dieser entlang dem gesamten Scheibenumfang wirkende Saugluftstrom, daß während dieser Korrekturphase Luft zwischen die beiden Glasscheiben eindringt, so daß auch die untere Glasscheibe des Scheibenpaares dieser Biegekorrektur unterworfen wird, was bei einem Ansaugen des Scheibenpaares durch auf die obere Scheibenfläche wirkenden Unterdruck in dieser Weise nicht möglich ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich mit Erfolg auch dann durchführen, wenn am Ende der Vorbiegephase im Mittelfeld der Glasscheiben eine geringere als die gewünschte endgültige Biegung vorliegt. In diesem Fall wird der Randbereich der Glasscheiben durch den Saugvorgang an die obere Biegeform angedrückt und dadurch das Glasscheibenpaar im Mittelfeld nachgebogen. Wenn die Glasscheiben in ihrem Mittelfeld eine geringere Biegung als die der gewünschten endgültigen Form der Glasscheiben entsprechende obere Biegeform aufweisen, dann berührt die Glasscheibe bei ihrer auf die obere Biegeform gerichteten Bewegung die Biegeform zuerst im Mittelfeld, und der bereits die endgültige Biegung aufweisende Randbereich der Glasscheibe befindet sich zunächst noch nicht im Kontakt mit der oberen Biegeform. Durch das Absaugen über die Umfangskante der oberen vollflächigen Biegeform erfährt der Randbereich der Glasscheiben dann eine auf die obere Biegeform gerichtete Kraft, und unter der Wirkung dieser Kraft werden die Teilbereiche der Glasscheiben, die eine geringere als die gewünschte Biegung aufweisen, in die gewünschte endgültige Form nachgebogen.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es also gleichermaßen möglich, zu stark gebogene Bereiche zurückzubiegen, wie auch zu schwach gebogene Bereiche der Glasscheiben nachzubiegen. Beide Korrekturvorgänge können sogar gleichzeitig an dem gleichen Glasscheibenpaar erfolgen. Das ist beispielsweise dann der Fall, wenn Glasscheiben mit einem über die Scheibenoberfläche veränderlichen Biegeradius hergestellt werden sollen.

Weitere Vorteile, zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen.

Von den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Biegeofen, und

Fig. 2 eine Detaildarstellung einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendeten Saugbiegevorrichtung in einer Schnittdarstellung.

In Fig. 1 ist eine Gesamtanlage zum Biegen von Glasscheiben dargestellt. Sie umfaßt einen Horizontaldurchlaufofen 1, in dem die Glasscheibenpaare 2 auf verfahrbaren Rahmenbiegeformen 3 transportiert und auf Biegetemperatur erwärmt werden.

Jedes Glasscheibenpaar 2 wird auf eine Rahmenbiegeform 3 aufgelegt, deren Form exakt der gewünschten endgültigen Form der Glasscheiben im Randbereich entspricht. Die Rahmenbiegeformen 3 sind auf Rädern 5 verfahrbar gelagert und mit Kupplungsgliedern 6 miteinander gekoppelt. Oberhalb und unterhalb der Transportebene der Rahmenbiegeformen sind Heizstrahler 7 zum Erwärmen der Glasscheiben 2 auf Biegetemperatur angeordnet. In Transportrichtung der Glasscheiben gesehen befindet sich am hinteren Ende des Ofens eine Preßbiegestation 10 mit einer konvexen vollflächigen oberen Biegeform 11. Die Biegeform 11 ist über Streben 12 an einem Gehäuse 13 befestigt, das über Stangen 14 und einen Hubmechanismus 15 aufwärts und abwärts bewegt werden kann. Oberhalb des Gehäuses 13 sind Sauggebläse 16 angeordnet. Mit Hilfe der Rahmenbiegeform 3 können die Glasscheiben 2 nach dem Nachbiegevorgang aus dem Ofen 1 in eine sich an die Preßbiegestation anschließende nicht dargestellte Kühlstation überführt werden.

Mit dieser Biegevorrichtung wird das Biegeverfahren wie folgt durchgeführt: In einer nicht dargestellten Übergabestation werden die planen Glasscheiben 2 paarweise auf die Rahmenbiegeformen 3 aufgelegt. Auf den Rahmenbiegeformen 3 werden die Glasscheibenpaare 2 in einem vorgegebenen Arbeitstakt durch den Horizontaldurchlaufofen 1 transportiert und dabei auf Biegetemperatur erwärmt. Durch die Wirkung der Schwerkraft biegen sich dabei die Glasscheiben 2 durch. Das Verfahren wird bei ausreichend hohen Temperaturen und über eine genügend lange Zeit durchgeführt, so daß sich die Glasscheiben 2 in ihrem Randbereich an die ringförmige Biegefläche 8 der Rahmenbiegeform 3 anlegen.

Das Vorbiegen der Glasscheiben 2 und der Transport der Glasscheiben 2 durch den Horizontaldurchlaufofen können unabhängig voneinander erfolgen. Besonders zweckmäßig ist es aber, den Vorbiegeschritt und den Transportvorgang der Glasscheiben gleichzeitig erfolgen zu lassen.

Die vorgebogenen Glasscheibenpaare 2′ werden dann unter die vollflächige obere Biegeform 11 gefahren. Wenn ein vorgebogenes Glasscheibenpaar seine Position unterhalb der Biegeform 11 erreicht hat, wird die obere Biegeform 11 mit Hilfe der Hubvorrichtung 15 so weit abgesenkt, daß das vorgebogene Glasscheibenpaar 2′ an die obere Biegeform 11 angesaugt werden kann. Zu diesem Zweck werden die Sauggebläse 16 eingeschaltet. Die Sauggebläse 16 erzeugen einen Luftstrom, der ausreicht, um das Glasscheibenpaar vom unteren Biegerahmen 3 abzuheben. Es ist jedoch nicht unbedingt nötig, die vorgebogenen Glasscheiben von dem unteren Biegerahmen 3 vollständig abzuheben, vielmehr ist es auch möglich, die obere Biegeform 11 so weit abzusenken, daß die Glasscheiben noch in Kontakt mit dem Biegering 3 verbleiben.

Das Gehäuse 13 ist an seinem unteren Rand zweckmäßigerweise mit einem umlaufenden Flansch 17 versehen, durch den der Luftspalt zwischen dem Gehäuse 13 und der Biegeform 11 verringert wird. Dadurch wird gleichermaßen der Luftspalt zwischen den Glasscheiben 2′ und dem Gehäuse 13 verringert. Es ist zweckmäßig, den Luftspalt möglichst weitgehend zu verkleinern, denn dadurch kann der erforderliche Volumenstrom abgesenkt werden, ohne daß sich die Strömungsgeschwindigkeit am Rand der Glasscheiben und damit der Unterdruck zwischen den Glasscheiben und der Biegeform verringert. Auf diese Weise ist es möglich, zum Erzielen des gewünschten Unterdrucks und damit der gewünschten Kraft zur Korrektur der Biegung der Glasscheiben kleinere und preiswertere Unterdruckerzeuger einzusetzen.

Auf den Luftspalt kann man unter Umständen auch ganz verzichten und durch geeignete Maßnahmen dafür sorgen, daß der Spalt zwischen der Rahmenbiegeform 3 und dem Gehäuse 13 beispielsweise durch elastische Lippen geschlossen wird. Auf diese Weise wird der gesamte Unterdruck der Sauggebläse zwischen dem Glasscheibenpaar und der oberen Biegeform entlang dem Scheibenumfang wirksam. Dadurch kann der wirksame Unterdruck auf die Glasscheiben maximiert werden.

Nach dem Preßbiegen in der Biegestation 10 werden die in ihre Sollform gebogenen Glasscheiben 2′′ wieder auf die Rahmenbiegeform 3 abgelegt und mit deren Hilfe in eine nicht dargestellte Kühlstation verfahren.

Konstruktive Einzelheiten der Saugbiegeform gehen aus der in Fig. 2 dargestellten Detailzeichnung hervor. Man erkennt dort, daß die obere vollflächige Biegeform 31 als Hohlform ausgebildet ist, wobei der Hohlraum 32 über eine Öffnung 33 mit dem Ansaugstutzen 34 in Verbindung steht, an den die beiden Sauggebläse 35 angeflanscht sind. In der eigentlichen Formplatte 36 sind Öffnungen 37 vorgesehen. Diese Öffnungen 37 dienen in erster Linie dazu, das gebogene Glasscheibenpaar nach dem Nachbiegevorgang von der Formfläche zu lösen, indem der Hohlraum 32 der Form kurzzeitig unter Überdruck gesetzt wird, wenn das Glasscheibenpaar auf die Rahmenbiegeform 38 wieder abgelegt werden soll.

Die Biegeform 31 ist von einem Gehäuse 40 umgeben, das einen geschlossenen Hohlraum um die Biegeform 31 herum bildet und lediglich einen umlaufenden Spalt 41 zwischen der Umfangsfläche 42 der Biegeform 31 und der Wandfläche 43 des Gehäuses 40 beläßt. Dieser umlaufende Spalt 41 wird durch eine an die Wandfläche 43 anschließende Schürze 44 gebildet, die in der Arbeitsstellung der Saugbiegevorrichtung etwa in Höhe der Formfläche der Rahmenbiegeform 38 endet. Die Innenkontur der Schürze 44 ist der Umfangsform der Glasscheiben angepaßt und kann je nach Form der Glasscheiben gegen andere Schürzen ausgetauscht werden. Beim Einschalten der Sauggebläse 35 wird auf diese Weise ein in Richtung der dargestellten Pfeile senkrecht zur Umfangsfläche des Glasscheibenpaares strömender Saugluftstrom erzeugt, der die beschriebene Anpreßwirkung der beiden Glasscheiben an die Biegefläche der Formplatte 36 zur Folge hat.

Claims (3)

1. Verfahren zum paarweisen Biegen von Glasscheiben, bei dem das Glasscheibenpaar in horizontaler Lage auf einer Rahmenbiegeform durch Schwerkraftbiegen vorgebogen und anschließend mit Hilfe einer von oben auf das vorgebogene Glasscheibenpaar einwirkenden vollflächigen Biegeform nachgebogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Glasscheibenpaar in dem durch Schwerkraftbiegen erfolgenden Vorbiegeschritt auf einer der Kontur der gewünschten endgültigen Form der Glasscheiben entsprechenden Rahmenbiegeform bis zur vollständigen Anlage des Scheibenrandes an der Rahmenbiegeform vorgebogen und anschließend mit Hilfe der vollflächigen Biegeform in dem innerhalb des Randbereichs liegenden Mittelfeld in die gewünschte endgültige Form gebogen wird, indem beide Glasscheiben durch Absaugen über die Umfangskante der vollflächigen Biegeform an die vollflächige Biegeform angedrückt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorliegen einer stärkeren als der gewünschten endgültigen Biegung im Mittelfeld des Glasscheibenpaars am Ende der Vorbiegephase in der anschließenden Saugbiegephase die stärkere Biegung des Mittelfeldes durch den Saugvorgang rückgängig gemacht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorliegen einer geringeren als der gewünschten endgültigen Biegung im Mittelfeld des Glasscheibenpaars am Ende der Vorbiegephase in der anschließenden Saugbiegephase der bereits die endgültige Form aufweisende Randbereich der Glasscheiben durch den Saugvorgang an die obere Biegeform angedrückt und dadurch die Glasscheiben im Mittelfeld nachgebogen werden.