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Verfahren und Vorrichtung zum Biegen und Härten einer Glastafel Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Biegen und zum Oberflächenhärten
von Tafeln aus gegossenem und gezogenem Glas. Insbesondere betrifft sie ein Biege-
und Härteverfahren, bei dem die in senkrechter Lage an ihrer Oberkante gehaltene
Tafel bis zum Erweichungspunkt erhitzt wird und gekrümmte Druckglieder gleichzeitig
auf beide Seiten der aufgehängten Tafel zur Herbeiführung der gewünschten Krümmung
und Luftströme zum Abschrecken der Tafel auf beiden Seiten einwirken. Derartige
Biege- und Härteverfahren sind an sich bekannt. Bei einem bekannten Verfahren dieser
Art werden die senkrecht aufgehängten Glastafeln bis nahezu auf ihre Erweichungstemperatur
erwärmt. Sodann läßt man Druckglieder, welche der Tafel die gewünschte Form geben,
gleichzeitig auf beiden Seiten der senkrecht herabhängenden Tafel einwirken und
entfernt sie nach erfolgter Formung der Tafel wieder gleichzeitig, um die Tafeln
abschrecken zu können, daß die beiden Flächen der Glastafel während des Abschreckens
nur mit den Teilen in Berührung kommen, von denen sie in senkrechter Lage gehalten
werden. Also erst, nachdem die Glastafel aus der formgebenden Vorrichtung entfernt
ist, wirken die gasförmigen Kühlstrahlen auf beide Seiten der Glastafel ein. Die
Glastafeln sind also während der Abkühlung, mit Ausnahme der sie festhaltenden Glieder,
völlig frei und sich selbst überlassen. Diese Art einer Biegung und Härtung einer
Glastafel hat Nachteile insbesondere dann, wenn eine in zwei Richtungen gekrümmte
Glastafel gehärtet werden soll, da die Tafel sich unter dem Einfluß ihrer eigenen
Schwere nach Entfernung der Druckglieder vor Anwendung der Kühlluft strecken bzw.
verziehen kann, wodurch die ihr gegebene Form verlorenginge.
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Die Erfindung bezweckt, diesen Nachteil der bekannten Biege- und Härteverfahren
zu beseitigen. Sie betrifft also ein Verfahren zum Biegen und Härten einer Glastafel,
bei dem die in senkrechter Lage an ihrer Oberkante gehaltene Tafel bis zum Erweichungspunkt
erhitzt wird und gekrümmte Druckglieder
gleichzeitig auf beide Seiten
der aufgehängten Tafel zur Herbeiführung der gewünschten Krümmung und Luftströme
zum Abschrecken der Tafel auf beiden Seiten ei wirken, dessen Erfindungskennzeichen
d bestehen, daß das Abschrecken erfolgt, w rend die Tafel noch von den Druckgliede
die ihren Druck auf die Fläche der Glastafe längs im Abstand voneinander quer über
die Tafel in etwa parallel zur Oberkante und/oder Seitenkante der Tafel verlaufenden
Linien ausüben, in gekrümmtem Zustand gehalten wird.
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Die Erfindung sieht u. a. weiterhin eine Vorrichtung zur Ausübung
des vorstehend genannten Verfahrens vor, das sich kennzeichnet durch eine Aufhängevorrichtung
für die zu biegende Tafel, die beim Biegen der Tafel in waagerechter Richtung sich
mit dieser krümmen kann.
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Das Verfahren nach der Erfindung hat u. a. den Vorteil, daß die Glastafel
in der gewünschten Krümmung durch die Druckglieder gehalten wird, während die Luft
zur Kühlung auf sie einwirkt.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die- zu formende
und zu kühlende Glastafel auch in waagerechter Richtung gebogen werden kann, da
sie an einer Metalltafel aufgehängt ist, die sich zusammen mit der Glastafel bei
der Formung frei biegen läßt.
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In den Zeichnungen .ist eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens
nach der Erfindung beispielsweise dargestellt.
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Fig. i ist ein Längsschnitt durch die ganze Einrichtung; Fig. 2 und
3 sind Endansichten: Fig. 4 ist ein Schnitt in größerem Maßstab nach Linie IV-IV
der Fig. i ; Fig.5 ist ein Schnitt in größerem Maßstab nach Linie V-V der Fig. i;
Fig.6 zeigt als Einzelheit die Durchbildung zur Einstellung der zum Härten benutzten
Luftdüsen; Fig.7, 8 und 9 sind Einzelansichten in schaubildlicher Darstellung und
zeigen verschiedene Möglichkeiten zum Aufhängen der Glastafeln an ihren oberen Kanten,
wobei Fig.9 auch die beim Biegen der Glastafeln benutzten Druckplatten zeigt: Fig.
io und i i sind schaubildliche Darstellungen gitterartiger Vorrichtungen, die zum
Biegen der Tafeln auf deren beiden Seiten Verwendung finden können; Fig. 12 zeigt
eine Einzelheit im Schnitt durch eine Glastafel und durch Teile der gitterartigen
Vorrichtungen.
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Mit 13 ist ein Tunnelofen bezeichnet, durch den die zu biegenden und
zu härtenden Glastafeln an einem endlosen Träger hängend bewegt werden. Der Ofen
hat Seitenwände 14 aus Isolierwerkstoff (Fig. 5) und eint obere Abschlußwand 15,
die bei 16 geschlitzt ist, so t ß die Haken, an denen die Glastafeln händurchgreifen
können. Der Ofen wird so 'eizt, daß eine allmählich von rechts nach s steigende
Temperatur vorhanden ist, so daß das Glas langsam auf die Biegetemperatur gebracht
wird, wenn die Tafeln durch den Ofen zur Biegestelle bewegt werden. Das Beheizen
des Ofens kann in beliebiger Weise erfolgen. In Fig.5 sind als Beispiel elektrische
Widerstandseinheiten 17 in den Ofenwänden gezeigt.
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Der endlose, die Glastafeln haltende und befördernde Träger ruht auf
einem Rahmen, der unabhängig vom Ofen ist und aus senkrechten [)-Eisen 18 und quer
liegenden U-Eisen i9 besteht. Dieses Rahmenwerk reicht über die ganze Länge des
Ofens. Längs des Rahmenwerks verlaufen zwei Bahnen für eine Förderkette 2o. Die
Bahnen bestehen aus Winkeleisen 2i zum Tragen des oberen Teiles der Kette und Winkeleisen
22 zum Tragen des unteren Teiles der Kette (Fig. 5). Haken 23 sind in Abständen
an der Kette zum Tragen der Glastafeln vorgesehen. Die am unteren Kettenteil befindlichen
Haken bewegen sich durch den Schlitzt 16, wie Fig. 5 zeigt, wobei ihre unteren Enden
in das Innere des Ofens ragen. Die Förderkette läuft um Kettenräder 24 und 25, die
an den Ofenenden liegen. Das Rad 24 wird von einem Motor 26 angetrieben, der am
Ende des Rahmenwerkes angeordnet ist und eine das Rad 24 tragende Welle 27 durch
Zahnräder 28, 29 und 3o antreibt. Der Motor ist umsteuerbar, so daß er in beiden
Richtungen zu einem noch auseinanderzusetzenden Zweck angetrieben werden kann.
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Die Glastafeln können in verschiedener Weise je nach der Richtung,
in der sie gebogen werden sollen, gehalten werden ,(Fig. 7, 8 und 9). In Fig. 7
ist eine Stange 31 gezeigt, die von mehreren Haken 23 getragen wird und die ihrerseits
mehrere Kniehebelgreifer 32 bekannter Konstruktion trägt.
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Die in Fig.8 dargestellte Durchbildung zum Tragen der Glastafel 38
weicht von der in Fig.7 dargestellten darin ab, daß eine Metall- (Blech-) Platte
39 zwischen die Stange 31 und die Greifer 32 eingeschaltet ist. Die Blechplatte
39 wird an der Stange 31 nur durch zwei Halter 4o gehalten. Durch diese Aufhängung
der Blechplatte 39 kann man sie zusammen mit der Glastafel biegen, werm
man
auch auf sie die Druckvorrichtungen einwirken läßt.
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Nach Fig.9 wird die Glastafel 41 in der gleichen Weise wie nach Fig.
8 gehalten. Der Unterschied liegt darin, daß die Tafel 38 der
Fig.8
in zwei Richtungen, die Tafel 41 der Fig. 9 nur in waagerechter Richtung gebogen
wird. Fig. -9 zeigt weiter auch Druckplatten 42, 43 und 44, 45, die zum Biegen der
Glastafel und der Blechplatte verwendet werden. Die oberen Platten 42 und 44 legen
sich gegen: die Blechtafel 39 und biegen diese, während die unteren Platten
43 und 45 sich gegen die obere Kante der Glastafel 41 legen und sie biegen können.
Die Berührung erfolgt nach der gestrichelten Linie 46. Wenn man die Tafel 41 nur
in einer Richtung biegen will, sind die beschriebenen und dargestellten Biegemittel
genügend, da der Tafelkörper der der Oberkante entlang aufgedrückten Biegung folgen
wird. Soll dagegen eine Glastafel, wie die Tafel 38 in Fig. 8, nach zwei Richtungen
gebogen werden, so muß man andere Biegemittel verwenden, welche die Tafel auf ihrer
ganzen Fläche berühren, z. B. die gitterartigen Vorrichtungen der Fig. io und i
i.
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Soll eine Glastafel ohne Härten gebogen werden, wie es z. B. bei der
Tafel 41 der Fig. 9 der Fall ist, so- wird dies mit der in Fig. 5 dargestellten
Biegevorrichtung durchgeführt, deren Lage mit X in Fig. i etwa in der Mitte -des
Ofens gekennzeichnet ist. Will man dagegen die Glastafeln sowohl biegen als auch
härten, was z. B. mit den in Fig. 7 und 8 dargestellten Tafeln geschieht, so wird
dies durch die Biege- und Härtevorrichtung der Fig. 4 durchgeführt, die in der Nähe
des linken Endes des Ofens liegt, etwa bei Y in Fig. i. Wenn eine dieser Vorrichtungen
benutzt wird, muß natürlich die andere ruhen, wobei ihre Teile so liegen müssen,
daß sie nicht den Arbeitsvorgang einschließlich der Betätigung der anderen Vorrichtung
stören.
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Bei Benutzung .der Biegevorrichtung der Fig. 5 ohne Härten der Tafeln
sind die Biegeplatten 42, 44 und 43, 45 gleitbar in den Seitenwänden des Ofens gelagert
und mit Ansätzen 47 verbunden. [)-Eisen 48 und 49 dienen als Führungen für .die
Platten. Die Ansätze 47 werden durch Hebel 51, die am Rahmenwerk bei 52 drehbar
gelagert sind, hin und her bewegt. Die oberen Enden der Hebel werden durch einen
Motor 5.3 hin und her bewegt, der auf dem Rahmenwerk ruht. Dieser Motor treibt eine
Kurbelscheibe 24 durch ein Untersetzungsgetrie#be im Gehäuse -55 (Fig. i). Mit der
Kurbelscheibe sind zwei Kurbeln 56 und 57 verbunden, die an ihren Enden mit Stangen
58 versehen sind, welche durch Öffnungen in den Enden der Hebel 51 greifen. Federn
59 liegen zwischen den Enden der Kurbeln 56 und 57 und den Hebelenden, so daß bei
Betätigung des Motors ein nachgiebiger Druck auf die Platten 42, 43, 44 und 45 ausgeübt
wird.- Die Spannung der Federn wird durch Muttern 6o geregelt, die auf die Stangen
58 geschraubt sind. Der Motor 53 ist umsteuerbar. Wenn er die Tafel 41 biegen soll,
wird er im Uhrzeigersinn (bei der Darstellung der Fig. 5) gedreht, so daß sich die
Druckplatten einander nähern und die Blechplatte 39, welche die Greifer hält, so-'`tvie
die Glastafel 41 bis zu der in Fig. 9 gezeigten Krümmung biegen. Der Biegedruck
wird wegen der Federn 59 in nachgiebiger Weise ausgeübt. Nach Beendigung des Biegens
der Tafel wird der Motor umgesteuert, so daß .die Druckplatten wieder in die Ausgangstellung
gebracht werden, die in Fig. 5 dargestellt ist. In diesem Zeitpunkt wird die Fördervorrichtung
betätigt, um die gebogene Glastafel weiter zu befördern und eine andere Tafel in
die Biegevorrichtung zu bringen.
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Bei Benutzung dieser Biegevorrichtung wird der die endlose Fördervorrichtung
2o bewegende Motor 26 so angetrieben, daß der untere Teil der Fördervorrichtung
von links nach rechts läuft. Die Glastafeln werden also zum Aufhängen an den Haken
23 am linken Ofenende vorbereitet und nacheinander beim stufenweise erfolgenden
Weiterbewegen der Fördervorrichtung aufgehängt. Während des Bewegens der Glastafeln
vom linken Ofenende zur durch X bezeichneten Mittelstellung, wo die Biegevorrichtung
liegt, werden sie allmählich auf eine Temperatur gebracht, die bei etwa 65o ° C
liegt, so daß sie durch die Druckplatten 42, 43, 44, 45 leicht gebogen werden können.
Die Blechplatten 39 werden dabei auch auf Rotglut gebracht, so daß sie ebenso ohne
Schwierigkeit gebogen werden können und nach dem Biegen nicht .das Bestreben haben,
sich gerade zu richten. Nachdem die Glastafeln bei X gebogen sind, wird ihre Bewegung
durch den rechten Ofenteil fortgesetzt, der so beheizt wird, daß die Temperatur
allmählich abnimmt. Das Glas kommt am Ende .des Ofenkanals mit einer solchen Temperatur
an, daß die Glastafel und die Aufhängevorrichtung einschließlich derBlechplatte
39 und der Stange 31 ohne Schwierigkeit gehalten.werden können. Beim Ankommen der
Tafeln beim rechten Ofenende werden sie von den Haken 23 abgenommen. Die Tragvorrichtungen
einschließlich der Stangen 3 i und fiter Platten 39 werden zum Wiedergebrauch zum
linken Ofenende zurückgebracht. Hierzu ist nur nötig, daß man die Platten 39 geraderi.chtet,
was leicht in einer Presse geschehen kann.
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Will man die Glastafeln außer biegen auch härten, so wird die in Fig.
4 gezeigte Einrichtung benutzt, die, wie gesagt, an der Stelle Y in Fig. i liegt.
-Soll die Glastafel nur Krümmung in senkrechter Richtung haben, wie es bei der Tafel
37 in Fig. 7 der Fall ist, so wird die Tafel, wie Fig. 7 zeigt,
aufgehängt
und läuft vgm rechten Ofenende an. Der Motor 26 wird also so bewegt, daß die untere
Bahn der Fördervorrichtung von rechts nach links läuft.
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Zum Biegen und Härten wird die Glastafel allmählich im Teil <d
des Ofens (Fig. i) erwärmt. Dieser Teil liegt rechts von der Biege- und Härtevorrichtung.
Er ist versehen mit waagerecht gleitenden Türen 61 und 6i', durch «-elche die dazwischenliegende
Abteilung vom übrigen Ofenteil abgeschlossen werden kann, so daß sie auf eine verhältnismäßig
hohe Temperatur im Vergleich zum übrigen Ofenkanal gebracht werden kann. Die Glastafel
wird in dieseln Ofenteil auf eine Temperatur gebracht, die in der Nähe des Erweichungspunktes
liegt, so daß man das Biegen und Härten durchführen kann. Bei weiterer Bewegung
der Fördervorrichtung nach links wird die Glastafel zwischen Blasköpfe 62 und 63
(Fig. d) der Biege- und Härtevorrichtung gebracht. Diese Blasköpfe ruhen auf zwei
Untergestellen 6d., die auf Schienen 66 derart angeordnet sind, daß beim Biegen
und Härten die Blasköpfe gegeneinander und voneinander ,veg bewegt werden können.
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Diese Bewegung wird durch eine Schraube 6; bewirkt, die durch Muttern
68 und 69 mit den Enden der Untergestelle verbunden ist. «'ird diese Schraube in
einer Richtung gedreht, dann bewegen sieh die Untergestelle gegeneinander; wird
sie in der entgegengesetzten Richtung gedreht, dann bewegen sich die Untergestelle
voneinander fort. Die Drehung derSchraube wird durch einenElektroniOtor 7o bewirkt,
der die Schraube durch eine Gleitkupplung 71 betätigt, deren Teile durch
eine Feder 72 zum nachgiebigen Erfassen an die Schraube gedrückt werden. Der Zweck
dieses nachgiebigen Antriebs ist, eine nachgiebige Verbindung zwischen den Biegevorrichtungen
und der Glastafel zu haben, so daß man keinen übermäßigen Druck auf das Glas ausüben
kann und daß ferner eine sehr genaue Betätigung des Motors 7o nicht nötig ist. Luft
wird den Blasköpfen 62 und 63 aus Gebläsen 73 und 74 zugeführt, die durch Motor
75 und 76 angetrieben werden. Als Verbindung dienen Rohre 77 und 78. Da die Blasköpfe
hin und her bewegt werden, während die Gebläse stillstehen, ist eine dehnbare Verbindung
nötig, was im Ausführungsbeispiel dadurch erreicht wird, daß die Rohre 77 und 78
aus Gummi bestehen.
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Zum Biegen der Glastafeln beim Nähern der Blasköpfe werden Biegevorrichtungen
nach Art der Gitterkörper 79 und 80 (Fig. io und i i) verwendet. Diese bestehen
vorzugsweise aus Holz und sind mit Löchern Boa versehen, so daß die Luft heim Härtevorgang
frei hindurchstreichen kann. Damit möglichst wenig Berührungsfläche vorhanden ist,
werden die Vorderkanten der Gitterkörperstangen zugeschärft, wie es bei 81 in Fig.
12 angedeutet ist. Statt Holz kann auch ein anderer, möglichst weicher Werkstoff
verwendet werden, um Beschädigungen des Glases zu vermeiden. Holz ist insbesondere
zweckmäßig, da die mit dem Glas in Berührung kommenden Flächen verkohlen und eine
Kohlenoberfläche in Berührung mit einer erweichten Glasfläche bekanntlich diese
Fläche nicht beschädigen kann. Die Gitterkörper werden vorn an den Blasköpfen durch
Stützen 82 und 83 gehalten, die leicht entfernbar sind, damit r-:ali Gitterkörper
anderer Krümmung je nach Bedarf einsetzen kann.
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Zum raschen Abkühlen oder Abschrecken der Oberfläche der Glastafel
nach dem Biegen, während sie noch zwischen den Gitterkörpern gehalten wird, sind
die Blasköpfe mit Düsensätzen 84 und 85 versehen. Wie Fig. 4 zeigt, sind diese Düsen
gleichmäßig über die Fläche der Glastafel verteilt. Sie liegen so, daß ihre Vorderenden
dem Verlauf der Glastafel folgen. Dadurch wird eine gleichmäßigere Zuführung von
Luft auf alle Teile der Tafeloberfläche bewirkt, als wenn die Vorderenden der Düsen
in derselben senkrechten Ebene liegen. Die Düsen können alle in waagerechter Richtung
verstellt werden, so daß man sie auf Glastafeln verschiedener Krümmung einstellen
kann. Zum Einstellen der Verbindungen zwischen dem Luftraum der Blasköpfe und den
Düsenenden ruhen diese in einer Gummimembran 86, so daß man die Düsen innerhalb
eines Bereiches verstellen kann, der alle Krümmungen der Glastafeln umfaßt, mit
denen man zu tun haben kann. Die einstellbare Anordnung der Düsen und ihre Anbringung
in der Membran ist in Fig. 6 gezeigt. Das Düsenrohr ist hinten, wo es durch die
Membran 86 geht, mit Gewinde versehen. Es trägt zwei mit entgegengesetzt geschnittenen
Gewinden versehene Muttern 87, 88, zwischen denen die Membrankante gefaßt ist, so
daß eine verhältnismäßig dichte Verbindung besteht. Vorn reicht das Düsenrohr durch
einen Stutzen 89, der mit der Blaskopfwand 9o zusammenhängt, durch welche die Düse
verläuft. Durch eine die Düse umfassende Schlitzmutter 9i, die in den Stutzen 89
geschraubt wird, wird hier die Düse festgeklemmt.
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Die Biege- und Härteeinrichtung ist vorzugsweise so groß, daß man
zwei Glastafeln gleichzeitig behandeln kann, was in Fig. i angedeutet ist. Nach
Beendigung des Biege-und Härtevorganges wird die Fördervorrichtung nach links bewegt,
um die beiden gebogenen und gehärteten Tafeln in den Ofenteil B zu bringen am Ende
des Ofens, wo sie
so lange bleiben, wie ein anderes Tafelpaar in
der Biege- und Härteeinrichtung behandelt wird. Wenn die beiden im Teil B befindlichen
Tafeln bei der nächsten Bewegung der Fördervorrichtung zum linken Ofenende gelangen,
werden sie abgenommen und auf nicht gezeigte Beförderungsvorrichtungen gelegt.
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Will man Glastafeln in zwei Richtungen biegen, wie es bei der in Fig.8
gezeigten Tafel 38 der Fall ist, so muß man im Gegensatz zu Fig. 7 die Metallplatte
39 zum Aufhängen mitverwenden, wie in Fig. 8 gezeigt. Dies ist notwendig, da die
Oberkante der Glastafel gebogen werden muß und die Aufhängung für diese Oberkante
derselben Krümmung folgen muß. Wird diese Aufhängevorrichtung beim Biegen, und Härten
verwendet, werden Gitterkörper ähnlich denen der Fig. io und ii verwendet, die jedoch
entsprechend anders gestaltet sind. Außer= dem muß man aber noch Platten entsprechend
den Druckplatten 42 und 44 in Fig. 9 zum Erfassen und Biegen der Blechplatte 39
benutzen. Dies kann man leicht bei einer Einrichtung nach Fig.4 machen, indem man
Platten ähnlich den Platten 42 und 44 hinzufügt, die auf den die Biege- und Gitterkörper
tragenden Stützen 83 ruhen. Der Vorgang hinsichtlich der Benutzung dieser Druckplatten
ist derselbe, wie er vorher in Verbindung mit der Einrichtung der Fig.5 beschrieben
ist.
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Man kann auch Glastafeln nach Fig. 9- in dem mit l' bezeichneten Teil
der Fig. i biegen und härten. In diesem Fall sind die Gitterkörper der Fig. io und
i i nicht notwendig. Vielmehr benötigt man nur die Biegevorrichtung nach Fig. 5,
die dann auf dem oberen Teil der Blasköpfe 62 und 63 angebracht werden müßten. Die
zum Härten dienende Einrichtung einschließlich der Düsen 84 und 85, deren Enden
der gebogenen Fläche der Glastafel folgen, werden genau die gleichen sein, wie es
vorher in Verbindung mit dem Biegen der Glastafel 38 nach Fig. 8 beschrieben ist.