DE1090394B - Verfahren und Vorrichtung zum Biegen von Glasscheiben - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht siah auf ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zum Biegen von Glasscheiben, insbesondere in solche Rundsichtformen, die besonders für Fahrzeugverglasungen -geeignet sind. Bei diesen Formen ist das Glas zu einer Form mit einem verhältnismäßig seihwach gekrümmten Mittelteil gebogen, der in voneinander entfernt liegende, scharf gebogene Bereiche unter anschließender Bildung ziemlich flacher Endteile übergeht, die sich in voneinander entfernt liegenden, zum Hauptteil der Schieibe etwa rechtwinklig liegenden, annähernd parallelen Ebenen erstrecken.

Beim Biegen von Glasscheiben legt man das Glas auf aus einzelnen Abschnitten bestehende Biegeformen und befördert es quer durch einen Biegeofen, in dem sich ein Biegeabschnitt befindet, der eine Anzahl von Heizelementen enthält, die auf verschieden, hohe Temperaturen erwärmt werden, um verschiedenen Bereichen des durch den Ofen hindurchwandernden Glases verschieden große Wärmemengen zuzuführen. Insbesondere zum Biegen von Saheiben für Rundsichtverglasungen enthält der Mittelabschnitt der Biegezone Heizvorrichtungen, die dem Mittelteil des Glases Strahlungswärme verhältnismäßig geringer Stärke zuführen,, und an jedem Ende dieser Zone mäßiger Erwärmung und in Verlängerung derjenigen voneinander entfernt liegenden kritischen Bereiche des Glases, die am schärfsten gebogen werden müssen, sind Zonen vorgesehen, in denen man ziemlich viel Wärme zuführt. Während die Scheiben bis zum Erweichungspunkt des Glases oder noch höher erwärmt werden, sacken sie ab und passen sich den oberen Auflageflächen der Formen an, auf denen liegend sie durch den Biegeofen wandern. Die Enden der Glasscheiben werden hingegen durch Zonen geführt, die außerhalb der stärker beheizten Zonen liegen.

Beim Biegen von Glasscheiben in Formen mit derartig unterschiedlichen Krümmungsgraden treten beträchtliche Schwierigkeiten auf. Da die Kraftfahrzeugindustrie verlangt, daß die kritischen scharf gebogenen Bereiche der Fahrzeug-Windschutzscheiben nahe an den verhältnismäßig flachen Enden der Windschutzscheiben liegen, ist es erforderlich, diese scharf zu biegenden kritischen Bereiche erhöhten Temperaturen auszusetzen. Durch eine derartige Wärmeein- wirkung auf die kritischen Bereiche erreichen die benachbarten Zonen ebenfalls Temperaturen, bei denen das Glas erweicht, so daß sie leicht an ihren äußeren Enden unter Bildung solcher gebogener Formen absinken, die nicht der gewünschten Form entsprechen.

Versuche zur Verhinderung des Absackens der Glasscheiben an diesen Enden, während man die mittleren und die kritischen Teile, die gebogen werden sollen, unter selektiver Abschirmung der Glasenden Verfahren und Vorrichtung
zum Biegen von Glasscheiben

Anmelder:

Pittsburgh Plate Glass Company,
Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. W. Beil, Rechtsanwalt,
Frankfurt/M.-Höchst, Antoniterstr. 36

Bean.spruch.te Priorität:
V. St. v. Amerika vom 14. November 1955

James Sidney Golightly, Pittsburgh, Pa. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

sich durchbiegen läßt, verursachten eine neue Schwierigkeit, die durch die vorliegende Erfindung beseitigt wird. Die teilweise abgeschirmten Glasscheiben sind in den Grenzzonen zwischen den abgeschirmten, und den nicht abgeschirmten Bereichen einem schroffen Wärmeabfall ausgesetzt, wenn man zur Abschirmung nach den vorstehenden Patenten arbeitet. Infolge des zwischen den abgeschirmten und den nicht abgeschirmten Bereichen bestehenden Wärmeabfalls treten innerhalb des Glases Spannungen auf. Derartige Spannungen lassen sich während des auf das Biegen folgenden Kühlens nur schwer entfernen und erzeugen im Endprodukt Zonen mit optischen Verzerrungen.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Biegen von Glasscheiben in eine Gestalt mit sphärischen Krümmungen, die stark gekrümmte Bereiche und wenigstens einen verhältnismäßig flachen Endbereich umfassen, z. B. zu gekrümmten Windschutzscheiben mit einem gekrümmten mittleren Bereich und flachen Endbereichen, bei dem eine flache Glasscheibe auf eine Biegeform mit einer oberen formgebenden Fläche gelegt und dann die Glasscheibe durch strahlende Wärme auf zuir Glaserweichung ausreichende Temperaturen erwärmt wird, so daß sich die Glasscheibe auf die formgebende Fläche der Form absenkt, wobei diejenigen Bereiche der Glasscheibe, die verhältnismäßig flach bleiben sollen, durch an der Biegeform angebrachte Schirme gegen die strahlende Wärme abgeschirmt werden. Hierbei kann man eine zu starke Biegung der Glasenden und das Auftreten von Spannungen und optischen Verzerrungen, die durch einen schroffen Temperaturabfall zwischen den

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abgeschirmten und den nicht abgeschirmten Glas- aus der geöffneten in die geschlossene Stellung bebereichen verursacht werden, dadurch vermeiden, in- wegen und dann eine praktisch lückenlose Formfläche dem man für ausgewählte Bereiche des Glases nett- ergeben, die nach Höhenprofil und Umriß der für artige Wärmeabschirmungen vorsieht Diese Absehir- die fertiggebogene Scheibe gewünschten Gestalt entmungen sind dadurch gekennzeichnet, daß die Schirme 5 spricht, wird durch die Schwenkung der Endteile im Verlaufe des Absenkens der Scheibe auf die form- der Form gegenüber den feststehenden Formteilen gebende Fläche der Biegeform selbsttätig allmählich das Tuch allmählich von der ursprünglich bedeckten aus ihrer Anfangsstellung, in der sie die flachzuhalten- Glasoberfläche weggezogen, bis schließlich die Glasden Bereiche abschirmen, so herausbewegt werden, scheibe am Ende des Biegevorganges ganz freiliegt, daß sie, sobald die flachzuhaltenden Bereiche merklich io Die Glasscheibe muß spannungsfrei geglüht sein, beabzusinken beginnen, diese zunehmend freigeben. Es vor ihre Enden abzusinken beginnen, weil sie dabei werden also die abgeschirmten Bereiche allmählich in längere Zeit der zum Glasbiegen erforderlichen Tem-Abhängigkeit von dem Fortschreiten des Biegevor- peratur ausgesetzt werden.

ganges immer kleiner^ bis schließlich die gesamte Die Erfindung wird noch besser an Hand einer Scheibe unmittelbar den Heizstrahlen in dem Biege- 15 Beschreibung verständlich, die eine besondere Ausofen ausgesetzt wird. Mit dem Spannungsfreiglühen führungsform der Erfindung betrifft; diese Beschreibeginnt man, bevor die flachen Bereiche durch die bung soll aber nur zur Erläuterung dienen und die Wärmeeinwirkung merklich abgesunken sind. Erfindung nicht irgendwie einschränken; Für den Um-

Die Schirme werden zweckmäßig so weit aus ihrer fang der Erfindung sind nur die Ansprüche maß-

Anfangsstellung herausbewegt, daß die flachzuhalten- 20 gebend.

den Bereiche am Ende des Biege Vorganges nicht mehr In den Zeichnungen, die einen Teil der vorliegenabgeschirmt werden. Zur Durchführung des Ver- den Erfindung bilden, bedeutet

fahrens eignet sich besonders eine mehrteilige Biege- Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer typischen, form, deren gelenkig miteinander verbundene Ab- aus mehreren Teilabschnitten bestehenden Form nach schnitte sich aus einer ersten Stellung, in der die zu 25 vorliegender Erfindung, wobei diese Form in ihrer gebiegende flache Glasscheibe aufgelegt wird, in eine öffneten Stellung mit einer daraufliegenden flachen zweite Stellung bewegen, in der ihr Höhenprofil und Glasscheibe vor dem Biegen gezeigt ist,
ihr Umfang der für den Rand der gebogenen Glas- Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht, die jedoch scheibe gewünschten Gestalt entsprechen. Das Beson- die Biegeform nach Beendigung des Biegevorganges dere liegt hierbei darin, daß eine oder mehrere über 3° zeigt,

mindestens einem Teil wenigstens eines Formab- Fig. 3 einen Teilschnitt, bei dem erkennbar ist, wie

Schnitts oberhalb der Glasscheibe angeordnete Schirme die Erfindung beim Beladen einer Glasbiegeform an-

so mit der Biegeform verbunden sind, daß sie beim gewandt wird.

Übergang der Biegeform von der ersten in die zweite In den Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen

Stellung die anfänglich abgeschirmten Bereiche der 35 dieselben Teile kennzeichnen, ist ein Schlittengestell C

Glasscheibe zunehmend freigeben. gezeigt, das eine allgemein mit M bezeichnete Form

Es sind zwar schon Abschirmungen bei zu biegen- trägt, auf der die zu biegende Glasscheibe G liegt,
den Glasscheiben vorgeschlagen worden; jedoch wer- Das Gestell C besteht aus zwei, sich im Abstand den hierbei nicht die beiderseitigen Endteile der voneinander in Längsrichtung erstreckenden Winkel-Scheibe abgeschirmt, sondern die Mitte, und außer- 40 eisen Ϊ0, die an ihren Enden durch Querträger 12 mitdem wird dabei nicht die Lehre vermittelt, die Ab- einander verbunden sind. Ein Paar Schienen 14 verschirmung während des Anwärmvorganges der Glas- binden ebenfalls die Winkeleisen 10, und zwar sind scheibe wegzunehmen. Diese letztere Art des Weg- sie unter den Winkeleisen 10 und zwischen den Quernehmens ist jedoch dann von besonderer Bedeutung, trägern 12 angebracht und bilden eine gleitende Lagewenn es sich um die Abschirmung der Endbereiche der 45 rung für die Bewegung des Schlittens auf einer Rollen-Scheibe handelt, die ihre Lage auf der Form beim förderanlage durch einen Biegeofen hindurch. Der Hochklappen der äußersten Flügelabschnitte erheb- Schlitten hat ferner senkrechte Stützen 16, die jeweils lieh ändern. Auf der anderen Seite sind auch schon einen Oberbau 18 oberhalb der Winkeleisen 10 tragen. Abschirmteile über den Endbereichen der zu biegen- Jeder Oberbau 18 umfaßt ein Paar einander gegenden Scheibe vorgesehen worden, jedoch fehlt auch 5° überliegender eingekerbter Träger 19, auf denen Traghierbei die Vorschrift, daß man die Schirme während stützen für die Form ruhen und die an ihren äußersten des Absenkens der Scheibe allmählich wegnehmen Enden Handgriffe 20 haben, um die Handhabung und soll; vielmehr soll man dabei die Abschirmmittel (in Lagerung der Schlitten zu erleichtern,
diesem Fall Platten) bereits vor dem Beginn des Ab- Die auf der Rückseite liegenden Träger 19 sind bei senkens abheben. Demgegenüber stellt das allmäh- 55 22 eingekerbt. Wenn der Schlitten C die Form M liehe Wegnehmen einen erheblichen technischen Fort- trägt, dann tragen die Kerben 22 die Stangen 24, an schritt dar. denen die Form befestigt ist.

Bei einer besonderen Ausführungsform der vor- Die Formen M bestehen aus einem mittleren Formliegenden Erfindung, bei der eine Biegeform mit einem teil 30 und Endformteilen 32. Der mittlere Formteil feststehenden mittleren Formteil und schwenkbaren 60 wird von einem Paar in Abstand voneinander ange-Endteilen benutzt wird, befestigt man ein Tuch aus ordneter Längsschienen 34 gebildet, die jeweils oben einem biegsamen feuerbeständigen Werkstoff, der das Formkanten 36 bilden, deren Höhenprofil und Umriß Glas nicht verkratzt, wenn er bei erhöhten Tempera- denjenigen entsprechen, die für die einander gegenturen darauf gleitet, an einem Teil der aus einzelnen überliegenden Ränder des Mittelabschnitts der gebo-Abschnitten bestehenden Form, der gegenüber einem 65 genen Glasscheibe vorgesehen sind. Jede Schiene 34 die Form tragenden Schlitten seine Lage nicht ändert. ist an ihrer Unterseite und nahe ihrer beiden Enden, Die Endteile der Form schwenkt man dann in ge- in Längsrichtung gesehen, mit einer Formhaltestange öffnete Stellung, legt eine flache Glasscheibe auf die 24 verbunden, und zwar über einen Ansatz 38. Ferner geöffnete Form und bedeckt die Enden der Scheibe befinden sich Anschlagstücke 40 an der Unterseite der mit dem Tuch. Während sich die Endteile der Form 70 Schienen 34 nahe jedem Ansatz 38. Dadurch wird der

Claims (5)

1. 5 6

   Mittelteil 3Ö der Form fest auf dem Schlitten C über Berührung mit den äußersten Enden der Formend-

   die starren Halter der Formhaltestangen 24 und die teile 32 gehalten, sondern auch die sonst leicht im Glas

   Kerben 22 der einander gegenüberliegenden Träger 19 auftretenden Sprünge, die auf den schroffen Wärme-

   des Schlittens C gehalten. abfall zurückzuführen sind, werden durch die allmäh-

   Die Endteile 32 der Form haben obere Formnächen 5 liehe Vergrößerung der den Heizkörpern des Biege-42 mit einen! etwas abgeänderten etwa Unförmigen ofens ausgesetzten Gläsobernäche vermindert. Ver-Ümriß, so daß sie an ihrer Formfläche eine Gestalt glichen mit Produkten, die mit Vorrichtungen der bisbesitzen, die nach Höhenprofil und Umriß derjenigen her üblichen Art unter Verwendung feststehender Abentspricht, die die Enden der zu biegenden Glasscheibe schirmungen hergestellt werden, oder mit solchen Aberhalten sollen. io schirmungen, deren Bewegung nicht in der erfindungs-

   Mit Gegengewichten 46 belastete Arme 44 sind an gemäßen Weise mit dem Biegevorgäng Synchronisiert

   den inneren Enden der Formendteile 32 durch Ver- ist, weisen die Endprodukte nach Vorliegender Erfin-

   bindüngsstangen 45 befestigt. Die Gegengewichte 46 dung erheblich geringere optische Verzerrungen auf.

   sitzen auf den inneren Enden der Arme 44, und die Die vorliegende Erfindung wurde zwar hier an

   Endteile 32 sind um Stifte 48 schwenkbar. Die Gegen- 15 Hand einer aus einzelnen Abschnitten bestehenden

   gewichte sind so angeordnet, daß sie die Endteile 32 Rahmenform mit einer im allgemeinen konkaven

   in eine derartige Stellung schwenken können, in der oberen Formfläche erläutert; ihre Grundgedanken

   die Form geschlossen ist. In dieser Stellung bilden die sind jedoch in gleicher Weise allgemein sowohl bei

   Oberkanten 36 der Schienen 34 und die Oberkanten 42 Anwendung aus einem Stück wie auch aus mehreren

   der Endteile 32 eine fast lückenlose Umrandung, die 20 Abschnitten bestehender Form geeignet. Ferner

   nach Höhenprofil und Umriß der für den ganzen Rand können die Formflächen der erfindungsgemäßen Form

   der gebogenen Glasscheibe gewünschten Form ent- im Aufriß entweder konkav öder konvex sein,

   spricht. Die Abschirmungen brauchen übrigens die Ober-

   Die Form umfaßt ferner ein Paar Wärmeableitungs- fläche des Glases nicht zu berühren, solange sie sich

   platten 50, die jeweils durch eine Halterung 32 an 25 nur zwischen der Wärmequelle und einem Teil der

   einer der Stangen 24 befestigt sind. Ein Seil 54 ist an Glasscheibe befinden. Nach vorliegender Erfindung ist

   einem Ende an einem biegsamen feuerbeständigen es lediglich erforderlich, daß sich die Abschirmungen

   Tuch 56 befestigt, mit seinem anderen Ende an der gegenüber der Form während des Ablaufs des Biege-

   Halterung 52. Das Tuch 56 besteht vorzugsweise aus Vorgangs so bewegen können, daß die Fläche des

   einem Werkstoff, der die Oberfläche einer Glasscheibe 30 unmittelbar der Wärmestrahlung des Biegeofens aus-

   nicht verkratzt, wenn er bei erhöhten Temperaturen gesetzten Glases allmählich immer größer wird, wo-

   über das Glas gleitet. Gewebe aus Glasfasern und durch eine zunächst vorhandene gerade oder auch

   Asbest sind Beispiele für geeignete Werkstoffe, aus unregelmäßige Grenzlinie zwischen den abgeschirmten

   denen das Tuch 56 hergestellt sein kann. und den nicht abgeschirmten Teilen des Glases weiter-

   Wenn man eine Glasscheibe zum Biegen auf die be- 35 wandert, die bei den bisherigen Arbeitsweisen immer

   schriebene Form auflegt, werden die Endteile 32 da- vorhanden war, wenn mit Abschirmung gearbeitet

   durch in eine offene Stellung geschwenkt, und die wurde. Je näher jedoch die Abschirmflächen an der

   flache Glasscheibe wird dann an den äußeren Rändern Glasscheibe liegen, desto besser ist die damit erzielte

   der Endteile 32 und der Schienen 34 getragen. Nach- Abschirmwirkung.

   dem das Glas auf die Form gelegt worden ist, legt 40 Es ist deshalb vorzuziehen, wenn auch nicht unbeman die Tücher 56 über die Enden der Glasscheibe. dingt erforderlich, daß die beweglichen Abschirmun-Während die Form M und der Schlitten C dann durch gen aus einem biegsamen feuerbeständigen Werkstoff einen Biegeofen wandern, erweicht das Glas durch die bestehen, der auch bei erhöhten Temperaturen gegeneinwirkende Wärme, und die Endteile 32 werden nun- über dem Glas bewegt werden kann, ohne die Glasmehr durch die Gegengewichte 46 nach oben ge- 45 oberfläche zu zerkratzen, der also die Enden hinreischwenkt und drücken während des Schwenkens die chend abschirmt, jedoch eine synchron zum Ablauf Enden des Glases nach oben. des Biegevorganges erfolgende allmähliche Verkleine-

   Die beiden Enden des Glases, die gegen die Wärme rung der abgeschirmten Fläche ermöglicht. Dies wurde der oben im Ofen befindlichen Heizvorrichtungen bisher noch nie erreicht. Bei der hier dargestellten durch das Auflegen der Tücher auf ihre Oberseite ab- 50 besonderen Ausführungsform gleiten die zur Abschirgeschirmt werden, werden allmählich in Richtung nach mung dienenden Tücher in Längsrichtung über die außen freigegeben, da die begrenzte Länge der ge- Form und geben die äußeren Enden der Glasscheibe wirkten Seile 54 bewirkt, daß die Tücher 56 auf den allmählich frei. Die auf den Formen angeordneten Ab-Glasoberseiten nach außen weggleiten. Diese allmäh- schirmungen können jedoch auch quer zur Glasscheibe liehe Vergrößerung der freiliegenden Fläche verhin- 55 beweglich sein, wenn man eine Querbiegung unterdert jeden zu schroffen Wärmeabfall, der auftreten schiedlicher Schärfe herstellen will, was mit in den würde, wenn das Glas während des gesamten Biege- weiteren Bereich der vorliegenden Erfindung fällt. Vorganges abgeschirmt bliebe, wie dies bei der bisherigen Biegetechnik der Fall ist. Patentansprüche:

   Bis zu dem Zeitpunkt, in dem das Glas in die ge- 60

   wünschte Endstellung gebogen worden ist, die in 1. Verfahren zum Biegen von Glasscheiben in Fig. 2 dargestellt ist, werden die Tücher 56 dann eine Gestalt mit sphärischen Krümmungen, die gänzlich aus ihrer abschirmenden Stellung auf der stark gekrümmte Bereiche und wenigstens einen Oberseite des Glases weggezogen. Durch Anlegen der verhältnismäßig flachen Endbereich umfassen, z. B. Verbindungsstangen 45 gegen die Anschlagstücke 40 65 zu gekrümmten Windschutzscheiben mit einem gewird eine zu starke Biegung des Glases verhindert. krümmten mittleren Bereich und flachen End-Die Verwendung von Abschirmungen der hier er- bereichen, bei dem eine flache Glasscheibe auf eine läuterten Art, die gegenüber dem Glas beweglich sind, Biegeform mit einer oberen formgebenden Fläche hat zu einer A^erbesserung der Güte des Glases ge- gelegt und dann die Glasscheibe durch strahlende führt. Es werden nicht nur die Enden in sehr enger 70 Wärme auf zur Glaserweichung ausreichende Tem-

   peraturen erwärmt wird, so daß die Glasscheibe sich auf die formgebende Fläche der Form absenkt, wobei diejenigen Bereiche der Glasscheibe, die verhältnismäßig flach bleiben sollen, durch an der Biegeform angebrachte Schirme gegen die strahlende Wärme abgeschirmt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schirme (56) im Verlauf des Absenkens der Glasscheibe auf die formgebende Fläche (36, 42) der Biegeform selbsttätig allmählich aus ihrer Anfangstellung, in der sie die flachzuhaltenden Bereiche abschirmen, so herausbewegt werden, daß sie, sobald die flachzuhaltenden Bereiche merklich abzusinken beginnen, diese zunehmend freigeben.
2. 2. Verfahren nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schirme (56) so weit aus ihrer Anfangsstellung herausbewegt werden, daß die flachzuhaltenden Bereiche der Glasscheibe am Ende des Biegevorganges nicht mehr abgeschirmt werden.
3. 3. Mehrteilige Biegeform zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, deren Flügelabschnitte (30, 32) sich aus einer ersten Stellung, in der die zu biegende flache Glasscheibe aufgelegt wird, in eine zweite Stellung bewegen, in der ihr Höhenprofil und ihr Umfang der für den Rand der gebogenen Glasscheibe gewünschten Gestalt entsprechen, gekennzeichnet durch einen oder mehrere über mindestens einem Teil wenigstens eines Formabschnitjtes oberhalb der Glasscheibe angeordnete Schirme (56), die so mit der Biegeform verbunden sind, daß sie beim Übergang der Biegeform von der ersten in die zweite Stellung die anfänglich abgeschirmten Bereiche der Glasscheibe zunehmend freigeben.
4. 4. Biegeform nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schirme (56) fest an einem praktisch feststehenden Teil (50, 24) der Foirm angebracht sind.
5. 5. Biegeform nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schirme aus einem Gewebe aus biegsamem feuerbeständigem Werkstoff bestehen, der die Glasoberfläche nicht zerkratzt, wenn er bei erhöhten Temperaturen darauf entlanggleitet.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Französische Patentschrift Nr. 1 095 086;
   britische Patentschrift Fr. 710 393.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 009 610/110 9.60