DE69226733T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Biegen einer Glasscheibe - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft Verfahren zum Biegen von Glasscheiben und insbesondere solche Verfahren, in denen mit Glasscheiben gearbeitet wird, die bezüglich im wesentlicher horizontalen Ebenen verformt werden, und welche eine Formgebungsstufe durch Pressen enthalten. Sie ist speziell auf die industrielle Herstellung von Autoverglasungen gerichtet, wie gebogene und vorgespannte Verglasungen - mit denen meist die Rückseite und die Seiten eines Fahrzeugs ausgestattet sind - bzw. gebogene oder auch im Kühlofen abgekühlte und mehrschichtige Verglasungen, d. h. die auf einer Seite mit einer Kunststoffolie versehen oder paarweise durch eine Kunststoffolie miteinander verbunden sind, die meist als Windschutzscheibe dienen.
• Der Großteil von Autoverglasungen sind gebogene Verglasungen, welche besonders strenge optische Qualitätsnormen erfüllen und sowohl an den Rändern, um beispielsweise das Ummanteln der Verglasung mit einem aufgeformten Rahmen zu ermöglichen, als auch im Rest der Oberfläche eine festgelegte Biegung sehr genau einhalten müssen, da die Glasscheiben gegebenenfalls in einen engen Spalt oder, um Zweischeiben-Isolierverglasungen zu bilden, paarweise passen müssen.
• Es sind zahlreiche Vorrichtungen zum Biegen einer Glasscheibe in horizontaler Position bekannt, welche einen Preßvorgang zwischen zwei einander ergänzenden Biegeformen, im allgemeinen einer Vollform und einer ringförmigen Gegenform, umfassen. In erster Näherung können all diese Vorrichtungen in zwei Gruppen eingeteilt werden, die sich grundsätzlich durch die Gestaltung der Biegestation unterscheiden. In der ersten Gruppe ist diese Station einfach am Ende des Ofens angeordnet, der zum Erhitzen der Glasscheiben auf mehr als ihre Erweichungstemperatur dient, wobei sämtliche Biegewerkzeuge, mit Ausnahme der mit dem heißen Glas in Berührung befindlichen Teile, die Umgebungstemperatur haben. Der große Vorteil dieser Variante besteht darin, daß sie das Problem der Konstruktion der Werkzeuge, deren Regelung und ihren Austausch bei einer Änderung der Produktion sehr vereinfacht, wobei dieser Vorteil aber auf Kosten einer unvermeidlichen Abkühlung des Glases während der gesamten Dauer des Biegevorgangs geht. Deshalb muß die Temperatur des Glases nach dem Biegevorgang generell noch genügend hoch sein, um ein thermisches Vorspannen zu ermöglichen. Auf jeden Fall ist das Vermögen eines Glases, sich mit einer gegebenen Geschwindigkeit zu verformen, in sehr hohem Maße von seiner Temperatur abhängig, je mehr sich das Glas abkühlt, um so schwieriger läßt es sich biegen, was hier um so störender ist, als das Verformungsvermögen auch mit der bereits angenommenen Biegung umgekehrt zusammenhängt, so daß alle Schwierigkeiten am Ende des Arbeitsgangs zusammentreffen. Die Bearbeitung außerhalb des Ofens erfordert daher eine Überhitzung der Glasscheiben in ihm, wodurch die Gefahr von optischen Verformungen größer wird und in jedem Fall die Probleme mit den Werkzeugen gegenüber den Problemen, welche mit dem Glas und dessen optischer Qualität verbunden sind, in den Vordergrund treten.
• Die zweite Gruppe flacher Biegevorrichtungen ist diejenige der isothermen Vorrichtungen, worin die Biegestation in einem geschlossenen heißen Raum angeordnet ist, in welchem die Umgebungstemperatur fast gleich der Formgebungstemperatur des Glases und somit 600 bis 750ºC ist. Im Folgenden werden diese Vorrichtungen auch als "Biegevorrichtungen im Ofen" bezeichnet, selbst wenn der Biegevorgang in Wirklichkeit nicht im Ofen, sondern in einer beheizten Zelle erfolgt. Diese Variante hat den Vorzug, vor allem anderen das fertige Erzeugnis und nicht die zu dessen Herstellung dienenden Werkzeuge zu berücksichtigen; so ist es möglich, Glasscheiben zu biegen, deren Temperaturen, mit denen sie den Ofen verlassen, wesentlich niedriger als im vorhergehenden Fall sind - es ist nicht mehr erforderlich, das Glas zu überhitzen, um die Wärmeverluste während des Biegevorgangs zu kompensieren - was ganz allgemein unter dem Gesichtspunkt der optischen Qualität vorteilhaft ist. Desweiteren ist die Dünne der Glasscheiben, ein begrenzender Faktor bei einer möglichen Abkühlung während des Biegens, nicht mehr kritisch wie zuvor.
• Es ist jedoch selbstverständlich, daß dieser Vorteil zu Lasten einer Konstruktion der gesamten Formgebungsvorrichtung und insbesondere der Werkzeuge geht, die deutlich komplizierter ist. Das erste sich stellende Problem ist das des Transports der Glasscheibe vom Ofen zur Biegepresse - oder, was schließlich auf dasselbe hinausläuft - das ihrer Abnahme, unter der Voraussetzung, daß die Entscheidung für eine horizontale Produktionslinie primär von dem Wunsch geleitet ist, auf sämtliche Zangen oder andere Werkzeuge zu verzichten, die örtlich einwirken und demzufolge auf der Glasscheibe stets Spuren hinterlassen, die man nicht wieder entfernen kann.
• Eine erste Lösung besteht darin, die Presse mittels einer Saugplatte zu versorgen, die zwischen ihr und dem Ende des Ofens eine hin- und hergehende Bewegung ausführt, wobei die Glasscheibe auf der unteren Form abgelegt wird, die ihrerseits hin- und herbewegt wird, um sich gegenüber der oberen Gegenbiegeform anordnen zu lassen (EP-A-183 418). Die Genauigkeit des Biegevorgangs erfordert jedoch eine gute Beherrschung dieser verschiedenen seitlichen Bewegungen, eine Beherrschung, die - bei hoher Temperatur - schwierig mit großer Regelmäßigkeit zu erreichen ist, vor allem, wenn eine Genauigkeit von etwa einem Zehntelmillimeter gewünscht wird, was auf die komplexesten Glasscheibenformen zutrifft.
• Eine weitere Lösung besteht darin, den die Glasscheiben transportierenden Förderer bis zu der Stelle zu verlängern, wo der Preßvorgang stattfindet. Für diesen Fall wurde vorgeschlagen, die Glasscheibe beispielsweise mit Hilfe einer Ansaugung und aufsteigender Heißgasströme anzuheben, um sie mit der oberen Form, die dann höher liegt, in Berührung zu bringen, wobei zwischen dem Förderer, der die Glasscheiben bringt, und der oberen Form ein Zwischenraum freigelassen wird, der ausreicht, um einen unteren Rahmen einzusetzen. Nach dem Pressen mittels dieses Rahmens wird die Glasscheibe wieder von der oberen Form aufgenommen, bis sie auf einem Vorspannrahmen abgelegt wird (EP-A-237 231). Im kalten Zustand besteht, wie im Dokument EP-A-394 366 beschrieben ist, eine andere Möglichkeit darin, den unteren Preßrahmen durch den Förderer hindurchlaufen zu lassen, entweder, indem der Rahmen aus einer Reihe von Segmenten gebildet wird, zwischen denen sich die Fördererrollen befinden können, diese Rollen selbst Verankerungen enthalten, die in Ruhelage eine Aufnahme für den Preßrahmen abgeben, oder die Rollen selbst in Segmente unterteilt sind. Es ist jedoch festzustellen, daß ein Segmentrahmen dazu neigt, Abdrücke auf dem Glas zu begünstigen, wobei die Glasscheibe an ihrem Umfang nicht gleichmäßig abgestützt wird, und die beiden anderen Varianten - Rollen mit Verankerungen oder in Segmente unterteilte Rollen - enorme Probleme bei Konstruktion und Realisierung der Antriebe für die Rollen aufwerfen, die bis heute für hohe Temperaturen nicht gelöst sind.
• Schließlich ist im Patent US-A-3 869 271 ein Formgebungsverfahren durch Unterdruck vorgeschlagen worden, in welchem das Glas durch den Ofen hindurch von einem Luftkissen bewegt wird und danach in die Formgebungszone außerhalb des heißen Raums eintritt, wo es von einem zweiten Luftkissen abgestützt wird, das von einem Preßrahmen umgeben ist, der freitragend angebracht ist und sich unmittelbar unter einer oberen konkaven Form befindet. Die Glasscheibe wird über dem Preßrahmen arretiert, der unter die Ebene des Luftkissens abgesenkt ist. Der Preßrahmen wird wieder angehoben und legt die Glasscheibe an die obere Biegeform an. Um zu vermeiden, daß ein großer Teil der Glasscheibe während der Übergabe vom ersten Luftkissen auf das der Formgebungszone nicht abgestützt ist, werden in der Zwischenzone Rollenabschnitte angeordnet, welche ein Absinken auf Grund der Schwerkraft verhindern.
• Auch hier ist zu betonen, daß sich die Preßvorrichtung in der kalten Zone befindet. Desweiteren wird die Glasscheibe in dem beschriebenen Fall in der Preßzone von einem Luftkissen abge stützt, das sich innerhalb des Preßrahmens befindet. In der Praxis ist eine solche Anordnung nur möglich, wenn die Abmessungen der flachen Glasscheibe nicht zu sehr von denen des Rahmens und damit der gebogenen Glasscheibe abweichen, anders ausgedrückt, wenn die verliehene Biegung klein bleibt. Im gegenteiligen Fall ist es notwendig, ein weiteres Luftkissen vorzusehen, das den Rahmen umgibt, wodurch die Regelungsprobleme der Werkzeuge in hohem Maße noch verkompliziert werden, wobei die Herstellung des Gleichgewichts für ein Segementluftkissen besonders schwierig ist. Desweiteren ist die Steuerung des Weges einer sich auf einem Förderer vorwärtsbewegenden Glasscheibe tatsächlich ein komplizierter Vorgang, da zwei aufeinanderfolgende Glasscheiben Wege haben können, die um mehrere Zentimeter voneinander abweichen. Diese Wegabweichungen sind mit den aufeinandertreffenden Forderungen nach hoher optischer Qualität und großer Genauigkeit der Biegung schwer zu vereinbaren. Zum Ausgleich dieser Abweichungen kann sicherlich ein Zentriermittel wie das beispielsweise im Patent US-A-4 233 049 beschriebene eingesetzt werden, wodurch die Vorrichtung allerdings schwerer wird.
• Weiterhin hat diese Zentrierung der Glasscheibe nur Sinn, wenn die beiden Preßformen gut übereinstimmen. In obengenanntem Dokument ist jedoch die ringförmige Gegenform freitragend, während die obere Form aufgehängt ist. Daraus resultieren Positionsabweichungen, die schwierig zu kompensieren sind und noch mehr störten, wenn die Werkzeuge in der heißen Zone angeordnet wären - sogar wenn man die simple und dennoch reale Schwierigkeit unberücksichtigt läßt, daß Zugänglichkeit und einfache Sichtsteuerung deutlich weniger leicht sind, sobald die Biegezone von Seitenwänden umschlossen ist.
• Deshalb liegt der Erfindung die Aufgabe einer Weiterentwicklung von Verfahren zum Biegen von Glasscheiben durch Pressen in einer heißen Zone zugrunde, wobei sie auf die Erhöhung von Produktionstakten und Produktivität bei Verkürzung der Stillstandszeiten, insbesondere derjenigen, die von den Einstellun gen zwischen zwei unterschiedlichen Produktionen verursacht werden, unabhängig von der Komplexität der Glasscheiben, wobei die höchsten Qualitätsforderungen eingehalten werden, gerichtet ist.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Biegen einer Glasscheibe, die in einem Horizontalofen auf Biegetemperatur erhitzt worden ist, den sie durchläuft, von einem Förderer mit angetriebenen Rollen transportiert, der sie in eine Biegezelle bringt, worin eine Umgebungstemperatur aufrechterhalten wird, die im wesentlichen gleich der Biegetemperatur der Glasscheibe ist. Erfindungsgemäß wird die Glasscheibe in der Biegezelle unter einer oberen Biegeform senkrecht zu einer ringförmigen Gegenform arretiert, die ein einziges Tragmittel für die Glasscheibe umgibt, das nicht angetrieben ist und auf den zentralen Bereich der Glasscheibe in der Biegezelle einwirkt, wobei die ringförmige Gegenform angehoben wird, um die Glasscheibe an die obere Biegeform zu pressen. Die Bezeichnung "einziges Tragmittel für die Glasscheibe" bedeutet erfindungsgemäß, daß außer dem von der ringförmigen Gegenform umgebenen Tragmittel für die Glasscheibe kein weiteres vorhanden ist.
• Das erfindungsgemäße Biegeverfahren unterscheidet sich von den bekannten Verfahren des Standes der Technik in erster Linie dadurch, daß in der heißen Formgebungszone ein Tragmittel für die Glasscheibe eingesetzt wird, das diese einfach abstützt, ohne sie dabei zu befördern. Die Glasscheibe verfolgt ihren Weg im wesentlichen auf Grund ihrer Trägheit und der Geschwindigkeit, die sie auf dem Rollenförderer angenommen hat. Als Tragmittel können vorzugsweise auf Luftkissen frei drehbar angebrachte Rollen verwendet werden, die nicht angetrieben sind. Für diesen Zweck geeignete Luftkissenlager sind beispielsweise in der Patentanmeldung EP-A-310 500 beschrieben.
• In einer besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist das Tragmittel ein Luftkissen. In diesem Fall ist es möglich, da zwischen Glas und Luftkissen keine Reibung vorhanden ist, die Position der Glasscheibe zu beherrschen, auch wenn diese sich noch mit einer der Rollen des Zuführungsförderers in Kontakt befindet.
• Ebenfalls vorzugsweise sind die Glasscheiben quer ausgerichtet und bewegen sich "mit der Spitze nach vorn", somit im Fall einer trapezförmigen Glasscheibe mit ihrer langen Grundseite nach hinten, parallel zu den Rollen des Zuführungsförderers vorwärts. Auf diese Weise kann man die Glasscheibe mit Hilfe von Seitenanschlägen ausrichten, die fest sind - oder wenigstens während des gesamten Zentriervorgangs fest gehalten werden. Das Luftkissen erlaubt den Glasscheiben reibungslos und damit ohne Abdruckbildung zu gleiten. So genügt es, daß die Glasscheiben zwischen den ersten beiden Seitenanschlägen - denen mit dem größten Abstand, da sie der hinteren Kante der Glasscheibe entsprechen - erfaßt werden, damit die Glasscheibe sich selbst ausrichtet.
• Die Ausrichtung der Glasscheibe kann gegebenenfalls von vorderen Anschlägen vervollständigt werden. In sämtlichen Fällen ist es von Vorteil, eine leichte Neigung des Tragmittels so nach unten vorzusehen, daß die Glasscheibe in Endposition gut arretiert ist und nicht die Neigung hat, nach dem Anstoßen an die Zentrieranschläge etwas zurückzugleiten.
• Das Tragmittel für die Glasscheibe ist von der ringförmigen Gegenform umgeben, die deshalb in Form einer gegebenenfalls mit gelenkigen Elementen versehenen ununterbrochenen Schiene ausgeführt werden kann. Die ringförmige Gegenform wird von oben nach unten, um sich in einer Warteposition zu befinden, die den Durchgang der Glasscheibe erlaubt, und von unten nach oben, um diese zu pressen und an die obere Biegeform anzulegen, bewegt.
• Tragmittel und ringförmige Gegenform bilden vorzugsweise eine Einheit, welche von einer gemeinsamen Grundplatte getragen wird, die außerhalb des heißen Raums angebracht ist, sie bilden somit eine gemeinsame Einheit, die durch einen einzigen Block ersetzt werden kann. Der erste Vorteil einer solchen Anordnung besteht darin, daß sie die perfekte Ausrichtung der ringförmigen Gegenform in bezug auf das Luftkissen sicherstellt, Weiterhin trägt die Grundplatte auch das gesamte Antriebssystem, das so als empfindlich bekannte Teile wie elektrische Anschlüsse oder Druckluftzuleitungen, mechanische Präzisionseinrichtungen und mechanische oder hydraulische Stellglieder enthalten kann.
• In einer besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Preßeinheit, d. h. die obere Biegeform und die ringförmige Gegenform, während der Phasen der Temperaturerhöhung geschlossen und eingerastet. Diese Anordnung führt auch hier zu einer Verkürzung der Einstellungszeiten. Deshalb sind die beiden Formen bereits im kalten Zustand ordnungsgemäß angeordnet und bleiben es in der gesamten Erwärmungszeit.
• Darüber hinaus ist es selbstverständlich, daß, um eine gute Reproduzierbarkeit der Formgebung zu erhalten, dieses Einrasten bei jedem Preßvorgang wiederholt wird, wodurch sehr kleine Fehler, die noch auftreten können, beseitigt werden.
• Die Randbereiche der Glasscheibe stehen über das Luftkissen über und werden deshalb nicht abgestützt. Meistens ist das ohne Belang, da die Glasscheibe in der Biegezelle nicht abgekühlt wird und deshalb im Ofen nicht überhitzt zu werden braucht, wodurch die Neigung der Ränder begrenzt wird, sich abzusenken. Dennoch kann dieses Problem bei einem außerordentlich tiefen Biegevorgang kritisch werden. Um dies zu vermeiden, kann dann Heißluft eingeblasen werden, um die Wirkung des Luftkissens beispielsweise durch Blasdüsenreihen zu verlängern, die auf dem Wagen angebracht sind, der die ringförmige Gegenform trägt. Gegebenenfalls können dieselben Blasdüsenreihen oder andere Düsenreihen, die mit verhältnismäßig hohen Überdrücken von beispielsweise über 784 Pa (80 mm Wassersäule) versorgt werden, so eingesetzt werden, daß sie zur Aufnahme der Glasscheibe durch die obere Biegeform beitragen.
• Die Erfindung hat ebenfalls eine Vorrichtung für die Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens zum Biegen von Glasscheiben zum Gegenstand, welche einen Horizontalofen umfaßt, der seinerseits einen Förderer mit angetriebenen Rollen enthält und von einer Biegezelle abgeschlossen wird, worin eine Temperatur nahe der Biegetemperatur der Glasscheibe aufrechterhalten wird und welche eine obere Biegeform, die mit geeigneten Mitteln versehen ist, um eine Glasscheibe im Kontakt mit der oberen Biegeform zu halten, und eine untere Einheit enthält, die aus einem nicht angetriebenen Tragmittel für den zentralen Bereich der Glasscheibe und einer ringförmigen Gegenform besteht, welche dieses einzige Tragmittel für die Glasscheibe umgibt. Die Gegenform und das Tragmittel für den zentralen Bereich der Glasscheibe sind auf einer Grundplatte angebracht, die auch Isolierelemente, die den Boden der Biegezelle verschließen, und verschiedene Elemente, die außerhalb der heißen Zone der Biegezelle angeordnet sind, insbesondere die Antriebselemente für die ringförmige Gegenform, trägt. In einer solchen Vorrichtung wird daher bei einem Wechsel der Produktion der gesamte untere Teil der Biegezelle herausgezogen, so daß die Produktionslinie die Flexibilität einer kalten Produktionslinie annimmt, wobei die Vorteile eines Biegevorgangs in der heißen Zone erhalten bleiben. Durch die Isolierelemente kann unter der Produktionslinie eine Temperatur aufrechterhalten werden, die ausreichend niedrig ist, um Eingriffe durch den Menschen gefahrlos zu erlauben.
• Um einen Produktionswechsel zu vereinfachen, ist es bevorzugt, die gesamte untere Einheit auf einem Wagen unterzubringen, der, indem er auf Schienen entlangrollt, an seinen Platz gebracht wird. Dieser Effekt wird noch verstärkt, wenn der Wagen verwendet wird, um gleichzeitig eine neue obere Biegeform heranzuschaffen, die dann an der Ansaugeinheit wie ein Einschub befestigt wird.
• Der Wirkungsgrad der Biegepresse wird vorteilhafterweise erhöht, wenn die Materialien gleich sind, obere Biegeform und ringförmige Gegenform aus Materialien hergestellt sind, die gleich sind oder wenigstens gleiche Ausdehnungseigenschaften besitzen, was es erlaubt, die Gestaltung der Werkzeuge im kalten Zustand auf den heißen zu extrapolieren und eine gute Parallelität der Formen der Biegepresse zu gewährleisten. Diese Werkzeuge werden beispielsweise durch Gießen und spanabhebende Bearbeitung ein und desselben Gußeisens oder hitzebeständigen Stahls erhalten. Die Rastsysteme oder die anderen Teile, welche Bestandteil des Werkzeugsatzes sind, wie die Anschläge zum Ausrichten der Glasscheibe, sind ab der Gießstufe direkt Teil dieser Werkzeuge oder werden, dann aber mit einer hohen Genauigkeit der maschinellen Bearbeitung, angesetzt. Außerdem enthält die Vorrichtung vorteilhafterweise Mittel zum Messen des Luftspalts zwischen oberer Biegeform und ringförmiger Gegenform, wobei die Zylinder, welche die ringförmige Gegenform betätigen, von diesen Meßmitteln gesteuert werden, um den Sitz der Biegepresse perfekt einzustellen.
• Weitere vorteilhafte erfindungsgemäße Merkmale und Einzelheiten werden an Hand der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die im Anhang befindlichen Zeichnungen erläutert, wobei
• - Fig. 1 schematisch eine Seitenansicht einer erfindungsgemässen Biegeform,
• - Fig. 2 die Biegevorrichtung der Fig. 1 von vorn,
• - Fig. 3 eine Draufsicht einer Glasscheibe, die über einer erfindungsgemäßen ringförmigen Gegenform ausgerichtet worden ist,
• zeigt.
• Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte erfindungsgemäße Biegevorrichtung umfaßt in Fig. 1 von rechts nach links einen Ofen 1, von welchem hier nur ein Ende veranschaulicht ist, eine Biegezelle 2 und in Richtung Kühlvorrichtung einen Ausgang 3. Der Ofen 1 ist vorzugsweise ein Elektroofen, der die von der am 20. Februar 1991 von der Anmelderin angemeldeten Patentanmeldung 91 400 450.2 gelehrten Eigenschaften besitzt, oder auf jeden Fall ein Ofen, der mit Mitteln ausgerüstet ist, durch welche die Glasscheibe, gegebenenfalls mit gut lokalisierten überhitzten Bereichen, die beispielsweise Biegelinien entsprechen, auf Biegetemperatur erhitzt wird. In diesem Ofen wird die Glasscheibe von einer Einheit aus angetriebenen Rollen 4, beispielsweise aus Siliciumdioxid oder einer anderen hitzebeständigen Keramik, transportiert. Die Rollen sind vorzugsweise mit einer gewebten oder gewirkten Hülle aus Siliciumdioxid überzogen, wodurch die Gefahr einer Abdruckbildung minimiert wird.
• Der Förderer setzt sich bis in die Biegezelle (Rollen 4') fort, einen wärmeisolierten Raum, worin eine Temperatur von etwa der Biegetemperatur der Glasscheiben, typischerweise etwa 650ºC, wenn ein thermisches Vorspannen vorgesehen ist, und etwa 550ºC für ein anschließendes Abkühlen im Kühlofen, aufrechterhalten wird. Um Nebenluftströme zu verhindern, die beispielsweise bei der Aufgabe stören könnten, wird gegebenenfalls eine Schürze 5 eingesetzt. In der eigentlichen Formgebungszone ist der Förderer unterbrochen, wobei jedoch auf der anderen Seite dieser Zone in derselben Linie neue Rollen 4" angeordnet sind, um gegebenenfalls eine unbearbeitete Glasscheibe abtransportieren zu können, deren Abtransport von einem Abstreifer- oder Bürstensystem unterstützt wird, das die fehlerhaften Glasscheiben aus dem Bereich des Tragmittels beispielsweise zu einer wassergefüllten Glasbruchvorrichtung vorwärtsbewegt.
• Der obere Teil der Biegezelle besteht aus zwei wärmeisolierten Zonen. Die verengte obere Zone 6 bildet den Ansaugbereich, wobei die Ansaugung durch Luftsaugdüsen 7 erfolgt und die mitreißende Heißluft aus dem Erwärmungsofen für die Glasscheiben stammt. In der unteren Zone 8 befindet sich die obere Einheit 9 der Biegepresse, die im wesentlichen aus einem Werkzeughalter 10 besteht, worin ein bodenloser Kasten 11, der die obere Biegeform umgibt, zwischen Gleitflächen angeordnet wird. Durch die Ansaugung mittels der Luftsaugdüsen 7 wird dieser Kasten so unter Unterdruck gesetzt, daß eine Saugkraft entsteht, die auf den Umfang der Glasscheibe einwirkt, wobei diese Lösung gegenüber der Lösung mit einer durchbohrten Saugform bevorzugt ist, da die auf die Glasscheibe wirkende Kraft in der Nähe der Ränder, dort, wo die Glasscheibe im allgemeinen gebogen wird, maximal ist und außerdem nicht die Gefahr besteht, daß sich gegenüber den Saugöffnungen auf dem Glas Abdrücke bilden, und die Ansaugung am Umfang eine größere Freiheit läßt, was die Wahl des Schutzüberzugs für die obere Biegeform betrifft.
• Die untere und die obere Zone, die durch einen wärmeisolierten Zwischenboden 12 voneinander abgeteilt sind, sind durch die Ansaugleitung und auch durch mindestens eine Öffnung für die Reinjektion wenigstens eines Teils der abgesaugten Luft miteinander verbunden. Zum Zeitpunkt der Reinjektion wird die Luft vorzugsweise, beispielsweise mittels Heizwiderständen oder anderer gleichwertiger Beheizungsmittel, wieder erhitzt, um den Wärmeverlust, welcher bei der durch das Ansaugen bedingten Entspannung auftritt, und gegebenenfalls die etwas "kühleren" Temperaturen der Druckluft, die als mitreißende Luft in den Luftsaugdüsen dient und durch einen Durchgang ihres Kreislaufs im Ofen vorgewärmt wird, auszugleichen, so daß das Klima in der unteren Zone der Biegezelle vollkommen temperaturgeregelt ist. Desweiteren enthält die obere Zone einen Abzug, durch welchen gegebenenfalls die überschüssige Heißluft, die aus dem Ofen stammt, abgeleitet wird, wodurch man vermeidet, daß in der oberen Zone ein Überdruck entsteht, weshalb im Ansaugbereich eine gute Druckregelung möglich wird. Außerdem wird durch die Wärmeisolierung der unteren Zone die Größe des "aktiven" Teils der Biegezelle verkleinert und werden damit die Temperaturregelungsprobleme verringert.
• Der soeben beschriebene obere Teil hat auch einen großen Vorteil, der auf der Vorderansicht der Vorrichtung besonders sichtbar ist, nämlich daß die Mittel, welche es ermöglichen, den Werkzeughalter zu betätigen, um die Hub-Senk-Bewegungen der oberen Form auszuführen, außerhalb der Biegezelle an den Seiten des oberen Ansaugbereichs in der kalten Luft entlanglaufen können. Es ist festzustellen, daß sich durch die hohe Temperatur der Formgebungszone der Einsatz von Ketten darin verbietet. Der Werkzeughalter muß deshalb durch Zugstangen 13 betätigt werden, welche ihrerseits an Ketten befestigt sind, die sich auf Rollen abwickeln, die zwingend über der Decke der Biegezelle mit einem Abstand angeordnet sein müssen, der mindestens gleich dem Weg der Zugstangen 13 ist. Erfindungsgemäß erlaubt es der Lauf an den Seiten, den Träger 14 der Tragkonstruktion 15 wie in den Fig. 1 und 2 skizziert abzusenken, wodurch die Kosten der Vorrichtung und vor allem deren Raumbedarf verringert werden. Durch diese gute Steuerung von Temperatur und Druck in der Biegezelle wird vermieden, Abkühlungserscheinungen durch Konvektionsströme mittels Einrichtungen zur Beheizung durch Wärmestrahlung kompensieren zu müssen, wobei Strahlungseinrichtungen dazu neigen, die Werkzeuge und Gewebe zu überhitzen und damit deren Alterung zu beschleunigen.
• Es ist festzustellen, daß ein solcher oberer Teil der Biegezelle sehr gut auch außerhalb des Erfindungsumfangs immer dann verwendet werden kann, wenn eine Einrichtung zur Ansaugung oder Aufnahme von Luft mit einer oberen Biegeform verbunden ist.
• Im Folgenden wird der untere Teil der Biegezelle beschrieben. Dieser untere Teil steht über einer Grube 16 über, auf deren Boden sich Schienen 17 befinden, die parallel angeordnet sind, auf denen Räder laufen und mittels derer der untere Teil der Biegepresse an seine Stelle gebracht wird. Die Temperatur der Grube 16 liegt bei der Umgebungstemperatur, selbst wenn die Nähe der Biegezelle eine leichte Erwärmung bedingt. Somit bleiben die Schienen 17 kalt, wodurch eine einfache und genaue Positionierung des unteren Teils der Biegezelle sichergestellt wird. Dieser untere Teil enthält eine Grundplatte 18, die von einem Wagen getragen wird oder direkt mit Rädern 19 versehen ist. Die Grundplatte 18 trägt ein Isolierelement 20, die Stützplatte 21 des Luftkissens und die ringförmige Gegenform 22.
• Das Isolierelement 20 fügt sich in den Boden der Biegezelle, die für eine isotherme Arbeitsweise isoliert sein muß, ein und verschließt ihn. Wenn die untere Einheit herausgezogen worden ist, wird der Boden vorzugsweise wieder mit einer Verschlußeinrichtung, beispielsweise mit hier nicht dargestellten Metallverschlußklappen oder Stahlrolltüren, verschlossen, wodurch zu große Wärmeverluste verhindert werden. Außerdem sind an der Verbindung von Isolierelement und festem Boden der Biegezelle Dichtungselemente vorgesehen.
• Die Hauptkomponente des unteren Teils der Presse besteht aus der ringförmigen Gegenform 22, die von einem Rahmen 23 getragen wird, dessen Abmessungen vorteilhafterweise in Abhängigkeit von der maximalen Größe der zu bearbeitenden Glasscheiben berechnet werden, wobei eine Verbindungsplatte 24 zur Befestigung der Gegenform 22 auf dem Rahmen 23 dient. Die Hub-Senk-Bewegungen des Rahmens 23 und damit der Gegenform 22 werden von mindestens drei und vorzugsweise von vier motorgetriebenen Schrauben 25 bewirkt, die durch die Grundplatte 18 hindurchführen und somit zu einem großen Teil in der kalten Umgebung arbeiten, was für eine ordnungsgemäße Arbeitsweise einen Gewinn darstellt. Die motorgetriebenen Schrauben 25 erlauben es auch, den Sitz der ringförmigen Gegenform in der Regelungs- und vor allem in der Preßphase einzustellen, wie später genauer erläutert werden wird.
• In dem hier dargestellten Fall sind die Zylinder unter der Biegezelle angeordnet und wirken direkt auf den ringförmigen Rahmen ein.
• Die Gestaltung des Werkzeugsatzes und insbesondere des ringförmigen Rahmens muß unter dem Gesichtspunkt einer sehr hohen Biegegenauigkeit mit speziell einer sehr großen Reproduzierbarkeit der Glasscheibenformen ausgeführt werden. Das in diesem Punkt von den Erfindern festgehaltene Ziel ist das einer Genauigkeit von 1/10 Millimeter für die Glasscheiben, was eine hohe Genauigkeit der Werkzeuge voraussetzt.
• Die vom ringförmigen Rahmen verursachten Fehler können von dreierlei Art sein: diejenigen, die auf ein Konzentrizitätsproblem mit einem Versatz in bezug auf die volle Biegeform in horizontaler Ebene und diejenigen, die auf eine schlechte Parallelität der Bahnen mit dann nichtkomplementärer Form und Gegenform zurückzuführen sind und schließlich diejenigen, die mit Sitzfehlern verbunden sind.
• In einer herkömmlichen Vorrichtung ist der ringförmige Rahmen mit Regelungsmitteln versehen, die es ermöglichen, auf seine Bahn, seinen Sitz und seine Position in der Ebene einzuwirken. Dazu ist beispielsweise eine bestimmte Anzahl von Schrauben vorgesehen, die es hinter der Bahn erlauben, die Geradheit der Bahn zu beeinflussen. Weiterhin ist der ringförmige Rahmen auf einem konzentrischen Rahmen angebracht, der seinerseits auf einem weiteren konzentrischen Rahmen angebracht ist, was es erlaubt, durch die Spiele von Schrauben und Stehbolzen seine Konzentrizität und seinen Sitz einzustellen. Außerdem sind, verbunden mit der vollen Biegeform, Rastmittel angebracht. Dabei kann in der Praxis die Anzahl der Regelungspunkte etwa hundert erreichen. Um mit ihr umzugehen, muß selbstverständlich in der Hitze gearbeitet werden, wobei die häufigste Lösung darin besteht, entlang des ringförmigen Rahmens kleine Tonsäulen aufzubringen und deren Höhe nach einem Preßvorgang zu messen. Der Vorgang ist träge, wird er unter insbesondere heißen Bedingungen durchgeführt, recht schwierig, ergibt vor allem eine relativ geringe Genauigkeit und ist in erster Linie an die große Erfahrung des Bedienpersonals gebunden. Nach Beendigung dieser Einstellungen ist es dessen Ziel, so nahe wie möglich an der festgelegten Bezugsposition zu bleiben, indem ein Abweichen davon vermieden und somit versucht wird, jedes Mal dieselben Bewegungen zu wiederholen. Auch hier erweist sich dieses Ziel oftmals teilweise als illusorisch und auf jeden Fall ungeeignet, eine Biegegenauigkeit von weniger als einen Millimeter sicherzustellen.
• Erfindungsgemäß war es die erste Entscheidung, alle Schmiedeteile wegzulassen und nur noch Teile zu verwenden, die aus einem Guß und/oder maschinell bearbeitet und im Verhältnis zueinander wärmeberuhigt sind. Somit werden ringförmige Biegeform, obere Biegeform und Rasteinrichtung aus demselben Material oder aus Materialien, deren thermische Eigenschaften gleich sind, nach denselben Plänen, insbesondere auf der Basis desselben CAD (computergestützte Konstruktion), für den ringförmigen Rahmen und die Biegeform hergestellt. Da das erfindungsgemäße Biegeverfahren thermische Bedingungen voraussetzt, welche für sämtliche Teile, die angeordnet werden, um im wärmeisolierten Raum der Biegezelle zu verbleiben, gleich sind, hat man dann unter diesen Bedingungen die Gewähr der ursprünglichen vollkommenen Parallelität der Bahnen, ohne daß weitere Einstellungen erforderlich wären. Wenn im Biegeverfahren eine Abkühlung des ringförmigen Rahmens vorgesehen ist, insbesondere wenn er zum Transportieren der gebogenen Glasscheiben aus dem Biegeraum und weiter während des Vorspannens als Träger für die Glasscheiben dient, werden vorzugsweise unterschiedliche Materialien gewählt, die sich aber in ihrem jeweiligen Arbeitstemperaturbereich gleich verhalten.
• Wie weiter oben erwähnt, bilden die Rastsysteme einen integralen Bestandteil der Werkzeugsätze und müssen ebenfalls dasselbe Verhalten in der Hitze haben. Ihre Einstellung und damit die der Konzentrizität des ringförmigen Rahmens in bezug auf die obere Biegeform kann somit ein für allemal im kalten Zustand durchgeführt werden.
• Die letztgenannte Einstellung betrifft den Sitz. In den bekannten Vorrichtungen des Standes der Technik bezieht sich diese Einstellung einzig und allein auf den ringförmigen Rahmen. Doch tatsächlich ist festzustellen, daß die obere Biegeform an Zugstangen aufgehängt ist, wovon man gegebenenfalls welche in bezug auf die anderen derart dehnen kann, daß sich der Sitz der oberen Biegeform trotz ihres sehr hohen Gewichts so verändern kann, daß selbst eine perfekte Einstellung des Sitzes des ringförmigen Rahmens zu einem schlechten Ergebnis führt.
• Entsprechend einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird nicht versucht, den Sitz der Gegenform und/oder der Form in bezug auf eine absolute Position und insbesondere auf die Waagerechte einzustellen, sondern zwischen Gegenform und Form einen genauen Luftspalt einzuhalten. Dazu werden mindestens drei und vorzugsweise vier Hydraulikzylinder oder andere unabhängige Hebemittel verwendet, deren Bewegungen in der letzten Annäherungsphase von Sensoren geregelt werden.
• Diese Sensoren können beispielsweise magnetostriktive Sensoren sein, deren Sensorstift geschützt ist. Es kann auch eine optische Dreiecksaufnahme vorgesehen werden. Vorzugsweise werden aber kapazitive Sensoren aus rostfreiem Stahl eingesetzt, die dann die metallische obere Form als Reflektor nutzen. Solche kapazitive Sensoren können vorteilhafterweise ohne einen Schutz wie einen Kühlkreislauf arbeiten, und ihre Meßgenauigkeit ist bis zu etwa 10 mm sehr hoch, weshalb ein Empfindlichkeitsmaximum im erfindungsgemäßen Bereich liegt.
• Es ist weiterhin bevorzugt, daß die Mittel, welche die Bewegungen der ringförmigen Gegenform steuern, nicht direkt darauf, sondern auf die Unterlage in Form eines Rahmens, der sie trägt, einwirken. Diese Mittel sind beispielsweise Hydraulikzylinder oder vorzugsweise motorgetriebene Schrauben. Der Tragrahmen ist vorzugsweise ein unverformbarer Rahmen - d. h. er kann durch Regelungen nicht verändert werden. Die Seitenarme führen vorzugsweise durch die geraden Füße der Biegezelle, durch geeignete Schlitze, hindurch, was es insbesondere erlaubt, die Zylinder in der kalten Umgebung anzuordnen, wodurch speziell die Wartungsarbeiten vereinfacht werden. Die ringförmige Gegenform ist nicht starr auf ihm befestigt, sondern ruht beispielsweise auf Stiften, die in Hohlräume des ringförmigen Rahmens eingreifen. Somit hat der ringförmige Rahmen in bezug auf den Tragrahmen noch einen gewissen Freiheitsgrad, auch wenn sich die Zylinder nicht alle genau auf derselben Höhe befinden, wird der ringförmige Rahmen nicht verformt. Es ist festzustellen, daß er in diesem Fall selbstverständlich nicht senkrecht steht, wobei dieser Sitzfehler aber anschließend durch die Regelung des Luftspalts wieder korrigiert wird.
• Um zu verhindern, daß der einfach auf dem Tragrahmen aufliegende ringförmige Rahmen in einen solchen Ungleichgewichtszustand gerät, ist er außerdem vorteilhafterweise mit Winkeln versehen, durch welche die Seitenbewegungen begrenzt werden und das Anordnen des ringförmigen Rahmens auf seinem Tragrahmen unterstützt wird.
• Was die Bewegung der motorgetriebenen Schrauben betrifft, so ist bereits festgestellt worden, daß sie am Ende des Weges jeweils unabhängig voneinander sind und durch die Messung des Luftspalts geregelt werden. Was den übrigen Weg betrifft, der beispielsweise 200 bis 300 mm betragen kann, während das Ende des Weges eine Bewegung von lediglich 10 mm darstellt, werden die motorgetriebenen Schrauben vorzugsweise synchron bewegt. Dazu ist es vorteilhaft, voneinander unabhängige mechanische Systeme vorzusehen - die für das Ende des Weges auf jeden Fall erforderlich sind - deren Einstellwerte aber überwacht werden. Gemäß einer bekannten elektrisch gesteuerten Synchronisationsart wird beispielsweise eine Schraube als Führung eingesetzt und die Bewegung der anderen Schrauben nach dieser Führungsschraube eingestellt. Eine solche Synchronisationsart ermöglicht, Bewegungen mit hoher Geschwindigkeit auszuführen, wobei bekannt ist, daß in diesem Teil des Weges keine große Genauigkeit notwendig ist und Abweichungen von einigen Millimetern to leriert werden. Sobald einer der Sensoren für den Luftspalt einen Abstand mißt, der kleiner als der gewählte Grenzwert, beispielsweise 10 mm, ist, werden die Bewegungen der motorgetriebenen Schrauben entsynchronisiert, und es wird auf den vom Luftspalt geregelten Modus übergegangen.
• Wie aus der bisherigen Beschreibung hervorgeht, wird erfindungsgemäß absolut nicht versucht, genaue, reproduzierbare Bewegungen zu erhalten, sondern es wird die richtige Endposition gewährleistet.
• Die Gestaltung des soeben beschriebenen Werkzeugsatzes und insbesondere das Regelungsprinzip mit dem Luftspalt kann, jedoch unter der Bedingung, daß die ringförmige Gegenform weitgehend unverformbar ist, so daß die von den Luftspaltsensoren gemessene Position für die Position sämtlicher Punkte der Bahn der ringförmigen Gegenform effektiv signifikant ist, auf andere Biegevorrichtungen angewendet werden. Desweiteren setzt der hier beschriebene Werkzeugsatz eine unbewegliche obere Biegeform mit einer vertikalen Bewegung des ringförmigen Rahmens, um die Glasscheibe anzupressen, voraus. Es ist jedoch selbstverständlich, daß die Erfindung ebenfalls auf Vorrichtungen mit einem ringförmigen Rahmen, der nicht vertikal bewegt, sondern wo die obere Biegeform abgesenkt wird, oder auch auf Vorrichtungen, worin die beiden Pressenteile einander angenähert werden, anwendbar ist.
• Die ringförmige Gegenform 22 besteht vorzugsweise aus einer ununterbrochenen Schiene, wodurch die Gefahr einer Abdruckbildung auf der Glasoberfläche begrenzt wird, kann aber auch, um die komplexesten Biegeprobleme zu lösen, aus beispielsweise drei zueinander gelenkigen Elementen gebildet sein. An der Gegenform sind Raststifte 26 angebracht, die in mit der oberen Biegeform der Presse verbundene Schlitze oder Ösen 27 eingreifen. Obere Biegeform, Gegenform und die Rastelemente sind alle aus demselben Material oder wenigstens aus Materialien hergestellt, die dieselben thermischen Eigenschaften besitzen. Beispielswei se wird ein hitzebeständiger Stahlguß verwendet, wobei die Teile nach dem Gießen maßgeschliffen werden. Weiterhin ist festzustellen, daß sämtliche Teile, die mit der Glasscheibe in Berührung kommen werden, vorzugsweise mit einer Schutzhülle, beispielsweise auf der Basis eines Gewebes oder Gestricks aus Metalldraht, versehen sind.
• Somit besteht die Biegepresse aus zwei Formen, deren Parallelität der Bahnen durch die maschinelle Bearbeitung der Teile und durch gleiche Ausdehnungseigenschaften sichergestellt wird, wobei der Sitz der Presse durch die Regelung des Luftspalts gesteuert wird.
• Die von der Grundplatte 18 getragene dritte Komponente ist das Luftkissen oder genauer die Stützplatte 21. Dieses Luftkissen ist im Inneren der ringförmigen Gegenform angeordnet und vorgesehen, die Glasscheibe in der Formgebungszone abzustützen. Dabei wird die Stützplatte - welche beispielsweise aus einer mit Blasöffnungen versehenen perforierten Keramikplatte besteht - direkt von der Grundplatte getragen, wobei Mittel zur Feineinstellung ihren Sitz und ihre leichte Neigung nach unten regeln, durch welche ihre Position zur Ausrichtung der Gasscheibe an den Anschlägen sichergestellt wird.
• Das Luftkissen besteht selbstverständlich aus Heißluft, die vorerwärmt ist und von einem Gebläse gefördert wird, wobei zu berücksichtigen ist, daß für die Aufrechterhaltung des Luftkissens Durchsätze von mehreren tausend Kubikmetern pro Stunde und Überdrücke von einigen hundert Millimetern Wassersäule erforderlich sind. Das Luftkissen, welches nur in der Mitte der Gegenform angeordnet und von einer Grundplatte getragen ist, kann leicht derart eingestellt werden, daß es bei der Aufnahme der Glasscheiben an den Rollenförderer anschließt. Für diese Einstellung des Luftkissens wird beispielsweise ein unverformbarer Träger, beispielsweise aus Keramik, verwendet, der gleichzeitig auf den Rollen 4' hinter der Formgebungszone und den Rollen 4" davor ruht. Auf diesem Träger sind Abstands sensoren, beispielsweise desselben Typs wie die für die Messung des Luftspalts verwendeten, angebracht, die zur Einstellung der Höhe des Luftkissens und dessen Horizontalität dienen. Das Luftkissen dient in aller Regel nur dazu, die Glasscheibe abzustützen, deren Bewegung durch den Kontakt ihres hinteren Teils mit den Rollen gesteuert wird. In der Praxis ist diese Steuerung vollkommen wirksam, solange sich die Glasscheibe mit mindestens einer Rolle in Berührung befindet, wobei sie durch das Luftkissen praktisch nicht abgebremst wird. Dennoch kann es erforderlich werden, Mittel, welche die Fortbewegung der Glasscheibe unterstützen, wie das Blasen von Heißluft auf den Rand, eine schräge Ausrichtung einiger Öffnungen der Stützplatte oder auch eine leichte Neigung des Luftkissens, vorzusehen.
• Es ist zu betonen, daß erfindungsgemäß das einzige verwendete Luftkissen das in der Formgebungszone ist, wodurch zahlreiche bekannte Nachteile des Einsatzes von Luftkissen vermieden werden. Dabei ist es in erster Linie perfekt möglich, im Ofen eine differenzierte Erhitzung der Unterseite der Glasscheibe durchzuführen, da diese dann von den Rollen abgestützt wird. Weiterhin wird mit Rollen die Bahn der Glasscheibe 28 (siehe Fig. 3) auf deutlich zufriedenstellendere Weise beherrscht.
• Durch dieses Luftkissen in der Formgebungszone und die Zentrieranschläge können alle Bahnabweichungen von etwa einigen Millimetern, die von den Rollen des Ofens verursacht worden sind, leicht beseitigt werden. Die seitlichen Zentrieranschläge 29 sind an der oberen Biegeform oder ihr gegenüber in bezug darauf fest angebracht. Wenn sich, wie schematisch in Fig. 3 dargestellt, die Glasscheibe "mit der Spitze nach vorn" vorwärtsbewegt, so genügt es, daß es ihre mögliche seitliche Verschiebung ihr nicht verbietet, zwischen den Zentrieranschlägen erfaßt zu werden, damit am Ende eine vollkommene Zentrierung erhalten wird (in der Praxis erlaubt das meist eine Verschiebung von mehreren Zentimetern, was weitestgehend ausreicht). Die Glasscheibe, die sich immer noch mit mindestens einer Rolle 4 in Berührung befindet, die ihre Beförderung si cherstellt, gleitet seitlich auf das Luftkissen, ohne daß dabei die Gefahr einer noch so geringen Beschädigung besteht.
• Mit einer solchen Einrichtung ist deshalb die Positionierung der Glasscheibe völlig unabhängig vom Luftkissen, das lediglich ein Tragmittel für die Glasscheibe bildet. Demgegenüber befinden sich Glasscheibe und obere Biegeform in vollkommener Übereinstimmung, selbst wenn sich die obere Biegeform im Verhältnis zu ihrer Bezugsposition verschiebt.
• Der zweite Aspekt ist der, daß die beiden Preßeinrichtungen zueinander in einen Bezug gebracht werden, der durch die Wahl und die Qualität der Materialien, das Einrasten der oberen Biegeform in bezug auf die ringförmige Gegenform und die Regelung der Hydraulikzylinder erhalten wird, welche die Gegenform mit dem Luftspalt bewegen. Somit ist die Vorrichtung einerseits so konstruiert, daß alle Positionierungsabweichungen begrenzt und andererseits bei jedem Arbeitsgang vollständig korrigiert werden.
• In Fig. 3 ist ebenfalls schematisch eine Einrichtung dargestellt, die gegebenenfalls das Absinken des Randbereichs der Glasscheibe kompensiert, der nicht vom Luftkissen abgestützt wird. In diesem Fall ist die ringförmige Gegenform von einer Düsenreihe 30 für das Einblasen von Luft umgeben, die auf eine Temperatur von nahe der Temperatur der Glasscheibe erhitzt oder, wenn der Randbereich besonders stark gebogen werden soll, sogar überhitzt ist.
• Meist wird ein und dieselbe Einrichtung für die Bearbeitung von Glasscheiben mit ganz unterschiedlichen Abmessungen gebracht. Trotzdem wird vorzugsweise dieselbe Unterlage oder derselbe Rahmen 23 für sämtliche Abmessungen eingesetzt, wobei dieser Rahmen eingebaute Fördererrollen trägt, die in bezug auf die festen Rollen des Förderers, der durch den Ofen führt, synchron angetrieben werden. Diese eingebauten Rollen besitzen vorzugs weise regelbare Achsabstände, um sich an die verschiedenen Formen anzupassen.
• Weiterhin ist festzustellen, daß die Grundplatte vorzugsweise motorgetrieben ist, was das schnelle Herausziehen des unteren Teils der Biegepresse erlaubt, beispielsweise um ihn zu reinigen, falls eine Glasscheibe zerbrochen ist. Das Herausziehen kann mit dem Hineinbringen einer wassergefüllten Glasbrucheinrichtung synchronisiert werden, die beispielsweise an die Stelle der Rollen tritt, die in Höhe der Schwelle der Biegezelle angebracht sind, wobei die wassergefüllte Glasbrucheinrichtung in der Grube angeordnet ist und zum gewünschten Zeitpunkt angehoben wird. Auf diese Weise gehen durch einen zufälligen Bruch nur einige Glasscheiben verloren, ohne dabei die Produktion zu unterbrechen.
• Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen. Der untere Teil der Biegepresse wird auf den Schienen herangefahren und in einer Bezugsposition arretiert. Nach Anschluß der Heißluftzuleitungen und gegebenenfalls der elektrischen Leitungen wird die obere Biegeform auf die ringförmige Gegenform gebracht und während der gesamten Phase der Temperaturerhöhung in eingerasteter Position derart gehalten, daß sich die Presse in geschlossener Position befindet. Diese Position wird während der gesamten Phase des Temperaturanstiegs der verschiedenen Komponenten aufrechterhalten. Nach beendeter Vorwärmung der Vorrichtung kann der Biegezyklus beginnen und wird die Presse geöffnet, wobei die ringförmige Gegenform unter das Transportniveau der Glasscheibe abgesenkt wird. Sowie die Ankunft einer Glasscheibe festgestellt worden ist - beispielsweise durch einen Sensor, dessen an ihn angeschlossene Recheneinrichtungen vorzugsweise ebenfalls von der Grundplatte in kalter Umgebung getragen werden - wird die obere Biegeform mit hoher Geschwindigkeit in einem ersten Schritt und anschließend, am Ende des Weges, langsamer abgesenkt. Dadurch kann sich die Glasscheibe in bezug auf die Anschläge dieser Form ausrichten. Gegebenenfalls werden die Zentrieranschläge, falls erforderlich, während die Randan saugung ausgelöst wird, welche die Glasscheibe anhebt, weggeklappt. Die Glasscheibe wird somit im Kontakt mit der oberen Biegeform vorverformt. Dann wird die Gegenform in einem ersten Schritt, wobei die vier Hydraulikzylinder synchron betrieben werden, und anschließend in der Endphase, wobei die vier Hydraulikzylinder durch den wirkliche Luftspalt zwischen Biege- und Gegenform unabhängig voneinander geregelt werden, wieder in Preßposition angehoben. Nach Beendigung des Preßvorgangs wird die Glasscheibe wieder durch Ansaugung an der oberen Biegeform festgehalten, die dann erneut in die obere Position angehoben wird. Die gebogene Glasscheibe wird dann von einem Transportrahmen - oder einem beliebigen anderen gleichwertigen Mittel - aufgenommen und zur Kühlstation gebracht.
• Durch die beschriebene Vorrichtung und das beschriebene Verfahren werden besonders kurze Zykluszeiten mit sehr schnellen Produktionswechseln und kurzen Einstellzeiten möglich, wobei alles zusammen eine sehr geringe Schwankung der Qualität der hergestellten Glasscheiben bewirkt.

Claims (35)

1. Verfahren zum Biegen einer Glasscheibe, die in einem Horizontalofen (1) auf Biegetemperatur erhitzt worden ist, den sie durchläuft, von einem Förderer mit angetriebenen Rollen (4) transportiert, der sie in eine Biegezelle (2) bringt, worin eine Umgebungstemperatur aufrechterhalten wird, die im wesentlichen gleich der Biegetemperatur der Glasscheibe ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasscheibe in der Biegezelle unter einer oberen Biegeform senkrecht zu einer ringförmigen Gegenform arretiert wird, die ein einziges Tragmittel für die Glasscheibe umgibt, das nicht angetrieben ist und auf den zentralen Bereich der Glasscheibe in der Biegezelle einwirkt, und dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Gegenform (22) angehoben wird, um die Glasscheibe an die obere Biegeform zu pressen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragmittel aus frei drehbar angebrachten Rollen bestehen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragmittel aus einem Heißluftkissen bestehen.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Gegenform und die Tragmittel auf einer außerhalb der Biegezelle angeordneten Grundplatte (18) angebracht sind.

5. Biegeverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasscheibe in einer zu einer langen Seite querstehenden Richtung im Ofen bewegt wird.

6. Biegeverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteposition der Glasscheibe von seitlichen und gege benenfalls von vorderen Anschlägen bestimmt wird, die fest an der oberen Biegeform angebracht sind.

7. Biegeverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der oberen Biegeform und der Gegenbiegeform (22) bestehende Preßeinheit während der Phasen der Temperaturerhöhung geschlossen ist.

8. Biegeverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Heißluft in Richtung der Umfangsbereiche der Glasscheibe, die nicht vom Heißluftkissen getragen werden, geblasen wird.

9. Biegeverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegepresse nach der Messung des Luftspalts zwischen oberer Biegeform und ringförmiger Gegenform gesteuert wird.

10. Biegeverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um die Grundplatte, welche die ringförmige Gegenform und die Tragmittel trägt, schnell herauszuziehen.

11. Biegeverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Unterstützung für den Weitertransport der Glasscheiben während ihrer Bewegung auf dem Heißluftkissen vorhanden ist.

12. Biegeverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragmittel leicht geneigt sind.

13. Biegeverfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Rand der Glasscheibe Heißluft geblasen wird.

14. Vorrichtung zum Biegen einer Glasscheibe, welche einen Horizontalofen (1) umfaßt, der seinerseits einen Förderer mit angetriebenen Rollen (4) enthält und von einer Biegezelle (2) abgeschlossen wird, worin eine Temperatur nahe der Biegetemperatur der Glasscheibe aufrechterhalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß diese Zelle (2) eine obere Biegeform, die mit geeigneten Mitteln versehen ist, um eine Glasscheibe im Kontakt mit der oberen Biegeform zu halten, und eine untere Einheit enthält, welche aus einer Grundplatte (18) besteht, die den Isolierboden der Biegezelle (2), eine ringförmige Gegenpreßform (22), ein einziges Haltemittel für die Glasscheibe, wobei dieses Mittel nicht angetrieben wird und auf den zentralen Bereich der Glasscheibe in der Biegezelle einwirkt, und ein motorgetriebenes Hub-Senk-System für die ringförmige Gegenform trägt.

15. Biegevorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragmittel für die Glasscheibe in der Formgebungszone aus einer Stützplatte (21) aus hitzebeständigem Material besteht, die mit einer Reihe von Öffnungen durchbohrt ist, durch welche hindurch ein Heißluftkissen erzeugt wird.

16. Biegevorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Einheit auf einem Wagen angebracht ist, der auf kalten Schienen (17) bewegt wird.

17. Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß um das Tragmittel für die Glasscheibe herum Blasdüsenreihen für Heißluft angeordnet sind.

18. Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, gekennzeichnet durch Anschläge zum Positionieren gegenüber der oberen Biegeform und in bezug auf diese.

19. Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Biegeform und die ring förmige Gegenform (22) durch spanabhebende Bearbeitung von Gußeisenteilen erhalten werden.

20. Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß in den Gießformen für die Teile Rastsysteme enthalten sind.

21. Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 20, gekennzeichnet durch Sensoren zur Messung des Luftspalts zwischen der oberen Biegeform und der ringförmigen Gegenform, von welchen die Mittel geregelt werden, die die Bewegung der ringförmigen Gegenform steuern.

22. Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 21, gekennzeichnet durch Rollen, die auf dem Rahmen angebracht sind, der die ringförmige Gegenform trägt.

23. Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagen motorgetrieben ist.

24. Biegevorrichtung für eine Glasscheibe nach einem der Ansprüche 14 bis 23, worin die obere Biegeform und/oder die ringförmige Gegenpreßform (22) Rastmittel (27) besitzt/besitzen, die geeignet sind, die Konzentrizität von oberer Biegeform und ringförmiger Gegenform sicherzustellen, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Biegeform, die ringförmige Gegenform (22) und die Rastmittel (26, 27) aus Materialien, die sich in der Wärme gleich verhalten, und durch spanabhebende Bearbeitung oder ein Verfahren, das dieselbe Genauigkeit wie eine spanabhebende Bearbeitung, insbesondere eine größere Genauigkeit als 1/10 Millimeter, ergibt, hergestellt sind.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Position der ringförmigen Gegenform durch Hebemittel, insbesondere motorgetriebene Schrauben (25) in Abhängigkeit von der Messung des Luftspalts zwischen ringförmiger Gegenform und oberer Biegeform geregelt wird.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren für den Luftspalt kapazitive Sensoren sind.

27. Vorrichtung nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Gegenform (22) nicht starr auf einem Tragrahmen angeordnet ist, der von Hebemitteln vertikal bewegt wird.

28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragrahmen Seitenarme enthält, die durch die Wände der Biegezelle führen, wobei die Hebemittel auf diese Arme außerhalb der Zelle einwirken.

29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikzylinder bei ihren großen Bewegungen elektrosynchronisiert sind.

30. Vorrichtung zum Biegen einer Glasscheibe nach einem der Ansprüche 14 bis 29, welche einen Horizontalofen (1) umfaßt, der von einer Biegezelle (2) abgeschlossen wird, worin eine Temperatur nahe der Biegetemperatur der Glasscheibe aufrechterhalten wird und welche eine obere Biegeform enthält, die mit einer in der Biegezelle (2) angebrachten Ansaugeinrichtung verbunden ist, gekennzeichnet durch eine Wärmeisolierwand (12), welche die untere Zone der Biegezelle, worin sich insbesondere die obere Biegeform befindet, von der Ansaugzone trennt.

31. Biegevorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck in der Ansaugzone mittels eines Abzugs geregelt wird.

32. Biegevorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck in der Ansaugzone durch mindestens eine Öffnung zum Wiedereinblasen von abgesaugter Luft in die untere Zone der Biegezelle geregelt wird.

33. Biegevorrichtung nach Anspruch 32, gekennzeichnet durch Mittel zum Erwärmen der abgesaugten Luft, die wieder in die untere Zone der Biegezelle eingeblasen wird.

34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Ansaugzone kleiner als die Größe der unteren Zone der Biegezelle ist.

35. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel, welche die Betätigung der oberen Biegeform ermöglichen, teilweise außerhalb der Biegezelle an den Seiten der oberen Ansaugzone angebracht sind.