DE1496007C3

DE1496007C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Biegen einer Glastafel

Info

Publication number: DE1496007C3
Application number: DE19651496007
Authority: DE
Inventors: Joseph Anthony New Kensington Pa. Gulotta (V.St.A.)
Original assignee: PPG Industries Inc
Current assignee: PPG Industries Inc
Priority date: 1961-09-22
Filing date: 1965-06-22
Publication date: 1974-08-15
Also published as: GB1112781A; DE1496007A1; FR88465E; BE665756A; NL6507981A; DE1496007B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Biegen einer Glastafel nach der deutschen Patentschrift 1421782, bei dem das Glas wenigstens teilweise durch heißes Gas getragen wird und die Form der durch das Gas gebildeten Trägerfläche so geändert wird, daß die Glastafel zu einer neuen Form gebogen wird und daß die gebogene Glastafel in ihrer neuen Form wenigstens teilweise auch während ihrer Abkühlung auf eine Temperatur unterhalb der Verformungstemperatur durch die Gase getragen wird.

Es besteht gegenwärtig besonders in der Kraftfahrzeugindustrie ein Bedarf für Glastafeln mit mehrfacher Krümmung-, d. h. die Glastafeln oder -platten sind sowohl in der Längsrichtung als auch in der Querrichtung gekrümmt und weisen daher keine geradlinigen Elemente auf. Es ist natürlich möglich, Glastafeln mit solchen Krümmungen in der Weise zu versehen, daß die Tafeln oder Platten mittels Zangen aufgehängt und zwischen einer Patrize oder einer Matrize gepreßt werden. Neben diesem Verfahren wurde auch ein Biegen in waagerechter Lage der Glasplatte unter der Einwirkung der Eigenschwere angewendet, wobei nur der Rand einer sogenannten »Ring«-form mit dem zu biegenden Glas in Berührung gelangt, das sich unter der Einwirkung von Hitze infolge Durchhängens formt, welcher Vorgang zuweilen durch Kraftmomente unterstützt wird, die von bewegbaren Formabschnitten ausgeübt werden. Diese Verfahren weisen den Nachteil auf, daß zwischen der zu biegenden Glasplatte und festen Gegenständen, z. B. Zangen oder Formflächen, ein Kontakt hergestellt werden muß.

¹S In dem oben genannten Hauptpatent wird ein Verfahren zum Biegen von Glasplatten beschrieben, nach dem eine Glasplatte bei einer Verformungstemperatur über ein von einem Gas gebildetes Tragbett befördert wird, das die Glasplatte mindestens zum Teil abstützt, wobei der tragende Umriß des Tragbettes sich längs mindestens eines Teiles der Bewegungsbahn verändert, und daß die mit der neuen Krümmung versehene und immer noch mindestens zum Teil von den ^ Gasen abgestützte Glasplatte zum Abkühlen gebracht wird. Wie dort beschrieben, verändert sich nur die Querkrümmung des Tragbettes und als Alternative ist nur eine zylindrische Biegung vorgesehen. Nach der vorliegenden Zusatzerfindung verläuft die Bewegungsbahn der Glasplatte in der Längsrichtung gekrümmt, und die Glasplatte wird unter die Verformungstemperatur abgekühlt während sie von den Gasen längs der Bewegungsbahn mindestens zum Teil abgestützt wird. Auf diese Weise kann eine Verbundkrümmung erzielt werden.

Jedes in der Bewegungsrichtung der Glastafel verlaufende Element der erzeugten Glasplatte ist gekrümmt und weist einen einzigen Radius auf und daher mindestens eine zylindrische Krümmung, deren Achse quer zur Bewegungsbahn der Glasplatte liegt.

Die Glasplatte wird vorzugsweise in einer quer zur Bewegungsbahn verlaufenden Richtung gekrümmt. Eine solche Verbundkrümmung kann durch eine relative Bewegung zwischen einer Glasplatte und einem Tragbett mit dem gewünschten Umriß erzeugt wer- , den. Daher kann eine auf die Verformungstemperatur V erhitzte Glasplatte mit einer mehrfachen Krümmung in der Weise versehen werden, daß die Glasplatte über ein Tragbett geleitet wird, dessen ebene Oberseite sich allmählich zu der gewünschten Form krümmt, die die fertige Glasplatte aufweisen soll. Da jedes Element der Glasplatte, das sich in der Bewegungsrichtung erstreckt, einen einzigen Krümmungsradius aufweist, so kann die Glasplatte in der endgültigen Form ohne Änderung durch eine nachfolgende Kühlzone geleitet werden. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung weist daher ein Schlußformungsbett und ein Kühlbett auf, dessen Form im wesentlichen aus einem Oberflächenteil eines Toroids besteht. Zu diesem Zweck ist ein Ofen mit einem ebenen Vorheizabschnitt z. B. eine Walzenlagerung vorgesehen, ein ebener Heizabschnitt mit einem Gastragbett, eine Übergangszone, in der der Umriß des Gastragbettes sich sowohl seitlich als auch in der Längsrichtung der Bewegungsbahn zu einer endgültigen Verbundkrümmung ändert, eine Heißformungszone, auf die eine Kühlzone folgl mit oberen und unteren gegenüberstehenden Betten, denen ein Kühlmittel entströmt. Die Heißformungszone und die Kühlzonenbetten weisen

Krümmungen auf, die bei der fertigen Glasplatte gewünscht werden. Die Elemente der Heißformungszone und der Kühlzone, die in der Bewegungsrichtung des Glases verlaufen, weisen einen einzigen Radius auf, während die Krümmung der Betten quer zur Bewegungsbahn feststeht, sie brauchen jedoch nicht einen zylindrischen Umriß zu bilden, d. h. einen einzigen Radius um die Bewegungsbahn aufzuweisen. Das toroidförmige Bett kann eine Bewegungsbahn bilden, deren Höhe sich in senkrechter Richtung ändert (d. h. das Bett kann in einer bestimmten Höhenlage beginnen und sich in der Richtung der Glasbewegung nach unten biegen, oder das Bett kann nach oben gerichtet und eben beginnen, sich zur Waagerechten krümmen, einen Scheitel erreichen und sich dann nach unten fortsetzen, welche Ausführungsform erwünscht ist, wenn der Krümmungsradius verhältnismäßig klein ist, da hierdurch der Winkel irgend eines Teiles der Bewegungsbahn mit der Waagerechten klein gehalten wird), oder das Bett kann auf einer einzigen Höhe verlaufen und sich seitlich in der Bewegungsrichtung des Glases krümmen, oder es kann auch eine Kombination dieser beiden Anordnungen vorgesehen werden.

Das Glas wird in der Vorheizzone auf eine Temperatur erhitzt, die etwas unter der Temperatur liegt, bei der das Glas sich verformt (die Verformungstemperatur des gewerblichen Glases aus Soda, Kalk und Kieselerde beträgt ungefähr 525" C unter Berücksichtigung der bei dem vorliegenden Verfahren in Betracht gezogenen Zeiten), und wird von angetriebenen Walzen getragen und befördert. Bei diesem ersten Heizabschnitt mit Gastragbett wird die Temperatur des Glases auf eine Verformungstemperatur von z. B. 650° C durch Strahlungswärme, die von oben her angewendet wird, sowie durch Konvektions- und Strahlungswärme, die von unten her und durch das Traggas angewendet wird, erhöht. Das Glas wird durch die Gastragabschnitte des Ofens von angetriebenen Förderscheiben befördert, die mit einer Kante der Glasplatte in Berührung stehen. Das ganze Tragbett verläuft unter einem Winkel von ungefähr 5° in bezug auf die Waagerechte seitlich geneigt, wodurch diese Art der Beförderung ermöglicht wird. Bei den Temperaturen, auf die die Glasplatten im Anfangsheizabschnitt mit Gastragbett erhitzt werden, passen sich die Glasplatten ohne Schwierigkeiten der Form des Tragbettes in der Übergangszone und in der Heißformungszone an. Im Kühlabschnitt werden die Glasplatten gekühlt und getempert mit Hilfe gegenüberstehenden Strömungen eines Kühlmittels, z. B. der Umgebungsluft, wonach die Glasplatten vom Gastragbett in der von diesem erzeugten Gestalt entfernt werden.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist eine Anzahl von gleichmäßig verteilten Zonen mit einem gleichmäßigen Nominaldruck an der Unterseite der Glasplatte vorgesehen, wobei der Druck ausreicht, um das zu behandelnde Glasplattenelement abzustützen. Das Gas strömt aus einem Vorratsbehälter unter einem höheren Druck in diese Zonen und wird zwischen dem Vorratsbehälter und jeder Zone gleichmäßig gedrosselt und dabei die Strömung eingeschränkt. Jede Zone bildet eine Abstützflächeneinheit in bezug auf die abzustützende Glasplatte, und jede Zone weist am Rand eine Bezugsfläche auf, die mit den Bezugsflächen der anderen Zonen in einer Ebene liegt. Innerhalb jeder Zone wird das aus dem Vorratsbehälter eintretende Gas nach dem Drosseln so verteilt, daß das Entstehen örtlich begrenzter Strahlströme senkrecht zur Bezugsfläche vermieden und im übrigen der Druck und die Strömung bei normalen Betriebsbedingungen ausgeglichen wird. Es sind Vorkehrungen dafür getroffen, daß das Gas aus jeder Zone entweichen kann, wenn diese vom Glas abgedeckt wird. Im Betrieb wird die Menge des aus dem Vorratsbehälter in jede Zone strömenden Gases auf einer Höhe gehalten,

ίο bei der der Durchschnittsspielraum zwischen der Bezugsfläche und der abgestützten Glasplatte nicht kleiner als 0,025 mm und nicht größer als 1,25 mm und normalerweise nicht größer als ungefähr 0,6 mm ist für ein Glas mit einer Dicke von 3,2 mm und mehr

!5 und in jedem Falle niemals mehr als 50 bis 90 % der Dicke des abgestützten Glases beträgt.

Das Erhitzen des Glases auf dem Gastragbett wird geeigneterweise derart durchgeführt, daß ein kontrolliertes Gemisch von Gas und Luft verbrannt wird, daß die heißen Verbrennungsprodukte in den Vorratsbehälter oder in eine Hauptkammer geleitet werden, die die Abstützzonen versorgt, und daß die auf diese Weise dem Glas zugeführte Hitze z. B. durch Strahlungswärme aus unabhängigen Quellen ergänzt wird, die allgemein an der zur abgestützten Seite entgegengesetzten Seite des Glases angeordnet sind.

Die Erfindung wird nunmehr ausführlich beschrieben. In den Zeichnungen ist die

Fig. 1 eine zum Teil schematisch dargestellte Seitenansicht einer Einrichtung zum Befördern, Erhitzen, Biegen und Abkühlen von Glasplattenteilen nach der Erfindung,

Fig. 2 ein Ausschnitt aus einer Draufsicht auf die Anordnung mit dem Vorheizabschnitt, dem Erhitzungsabschnitt, dem Abkühlungsabschnitt, den relativen Stellen der Brenner, die die Verbrennungsgase zu den Hauptkammern leiten, und mit der Vorrichtung zum Befördern der Glasplatten,

Fig. 3 eine zum Teil als Schnitt und zum Teil als Seitenansicht gezeichnete Darstellung, im wesentlichen nach der Linie 3-3 in der Fig. 1,

Fig. 4 eine zum Teil schematisch gezeichnete schaubildliche Darstellung des Abkühlungsabschnittes, wobei Teile des diesem Abschnitt nachfolgenden Abführungsabschnittes weggelassen wurden.·

Die Fig. I und 2 zeigen eine Einrichtung, die sich zum Erhitzen von Flachglasteilen auf die Verformungstemperatur oder auf eine höhere Temperatur z. B. auf eine Temperatur eignet, bei der Glasplatten gebogen und getempert werden können, wonach die Glasplatten abgekühlt und zu einer Walzenfördereinrichtung geleitet werden, der die fertigen gebogenen Glasplatten entnommen werden. Die die vollständige Anlage bildenden einzelnen Abschnitte bestehen aus einem Walzen-Vorheizabschnitt A, in dem das Glas auf Walzen zwischen Strahlungsheizern befördert werden, die das Glas vorerwärmen auf eine geeignete unter der Verformungstemperatur liegende Temperatur, aus einem Erhitzungsabschnitt B, in dem die Glasteile von einer Strömung heißer Gase getragen und mittels eines Reibantriebes weiterbefördert werden, der nur an den Kanten dieser Glasteile angreift, wobei aus Strahlungswärmequellen oberhalb und unterhalb des Glases zusätzliche Wärme zugeführt wird, bis das Glas eine zum Biegen und Tempern genügend hohe Temperatur erreicht hat, aus einem Abkühlungsabschnitt C, in dem das Glas rasch abgekühlt wird, während es zwischen entgegengesetzten Kühl-

Iuflströmungen hängt, wobei die Beförderung durch diesen Abschnitt gleichfalls durch Kontakt mit den Kanten der Glasplatten erfolgt, und aus einer Auslieferungsrolleneinrichtung D, die die gebogenen und getemperten Glasteile aus dem Abkühlungsabschnitt empfängt und zum nächsten Bestimmungsort befördert. Der Erhitzungsabschnitt B umfaßt eine ebene Zone 10, eine Übergangszone 12 und eine Heißformungszone 14, in der die ebenen Glasplatten mit der ■gewünschten zusammengesetzten Krümmung versehen werden.

Der Vorerhitzungsabschnitt A besteht aus einer Reihe von Walzen 16, die an den Enden in Lagern 16 ruhen, die von den Längsgliedern des Maschinengestells getragen werden. Alle Walzen 16 weisen Führungskragen 20 auf, die im Vorerhitzungsabschnitt aufeinander ausgerichtet sind und das Glas für die Beförderung zum nachfolgenden Gastragbett ordnungsgemäß ausrichten. Jede Walze wird in der herkömmlichen Weise von einem Antriebsmotor (nicht dargestellt) aus angetrieben. Eine Strahlungsdecke 20 und ein Strahlungsboden, bestehend aus einzelnen elektrischen Heizeinheiten, führen dem Vorerhitzungsabschnitt zusätzliche Hitze zu.

Der Erhitzungsabschnitt B weist ein Ofengehäuse 25 auf, das innerhalb eines tragenden Rahmenwerks mit den Längsträgern 26, den Pfosten 27 und den Querträgern 28 hergestellt ist und auf den Pfosten 29 ruht. Im Ofengehäuse 25 ist eine Strahlungsdecke 30 und ein Strahlungsboden 32 mit den in keramischen Haltern 34 angeordneten Heizwendeleinheiten 33 vorgesehen.

Wie aus den Fig. 1 bis 3 zu ersehen ist, befindet sich im Ofengehäuse 25 des Erhitzungsabschnittes B ein Bett 36 aus Düsenköpfen 37, die mit geringem Abstand voneinander zu einem Mosaik angeordnet sind. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die oberen Enden aller Düsenköpfe 37 allgemein rechteckig ausgestaltet und liegen in einer erzeugenden Fläche mit einem vorherbestimmten Umriß. Die Düsenköpfe 37 sind in aufeinander folgenden Reihen angeordnet, die die beabsichtigte Bewegungsbahn des Werkstückes kreuzen, wobei jede Reihe mit der Bewegungsbahn einen von 90° abweichenden Winkel bildet und von der angrenzenden Reihe einen geringen Abstand aufweist. Jeder Düsenkopf 37 weist einen Schaft 38 auf, dessen Querschnitt kleiner ist als der obere Teil, und jeder Schaft öffnet sich in eine Hauptkammer 40, die unterhalb des Bettes 36 gelegen ist und als Tragglied wirkt (vgl. Fig. 2). Jeder Düsenkopf wird von einer Abstromzone im wesentlichen umschlossen und von den anderen Düsenköpfen getrennt.

Der erste Abschnitt oder die ebene Zone 10 ist in einer Höhenlage angeordnet, daß die Ebene der oberen Enden der Düsenköpfe parallel zur Abstützhöhe der Glasplatte Hegt jedoch um ungefähr der Höhe des Spaltes zwischen den Düsenköpfen etwas unterhalb dieser Höhe gelegen ist, welche Ebene von der Oberseite der Förderwalzen 16 im Vorerhitzungsabschnitt A gebildet wird. Jede Hauptkammer steht über die Durchlässe 43 und die biegsamen Kupplungen 44 mit fünf Gasbrennern 42 in Verbindung. Das Gastragbett verläuft in seitlicher Richtung in bezug auf die Waagerechte unter einem Winkel von ungefähr 5° geneigt, wie aus der Fig. 3 zu ersehen ist. An der unteren Seite des Bettes 36 ist eine Anzahl von gleichförmigen und scheibenartigen Antriebsgliedern 46 angeordnet, die sich nach innen und etwas oberhalb des Tragbettes erstrecken, an nur einer Kante des Werkstückes angreifen und dieses das Bett entlang beständig weiterbefördern. Durch die Decke des Ofengehäuses ragen mehrere Abluftschächte 48 hindurch und führen die Abluft aus dem Ofen in die Umgebungsluft ab. Die Antriebsglieder 46 sind an Wellen 50 angebracht, deren Lager 51 von den Traggliedern für die Hauptkammern getragen werden.

ίο Jede Welle 50 wird über eine Kupplung von einer Welle 52 und einer Motorantriebswelle 53 angetrieben. Die Strahlungswärme wird oberhalb und unterhalb des Tragbettes 36 von der Strahlungsdecke 30 und dem Strahlungsboden 32 zugeführt. Es sind Ge-

*5 blase vorgesehen, die den Verteilern 56 für jede Hauptkammer 40 und von dort aus den Gasbrennern 42 Druckluft zuführen. Über nicht dargestellte Rohrleitungen wird in die Brenner 42 Gas eingelassen. Jeder Brenner 42 besteht aus einem sogenannten direkt

*o befeuerten Lufterhitzer. Die Verbrennung der Produkte in der Brennkammer der Brenner erzeugt in den Hauptkammern einen genügend hohen Druck, bei dem die Düsenköpfe mit erhitztem Gas von (; gleichmäßiger Temperatur und gleichem:Druck ver sorgt werden.

Die das Tragbett 36 bildenden Düsenköpfe sind im Hauptpatent ausführlich dargestellt. Jeder Düsenkopf 37 stellt eine oben offene Kammer dar. Das obere Ende eines jeden Düsenkopfes bildet eine Zone un terhalb einer abgestützten Glasplatte, iff der ein im wesentlichen gleichmäßiger Druck herrscht.

In der Zone 10 des Tragbettes weisen die Düsenköpfe die gleiche Höhe auf und bilden ein ebenes Tragbett für eine Glasplatte, die von einer Gasströ mung aus den Düsenköpfen getragen wird. In der Heißformungszone 14 verändert sich die Höhe der einzelnen Düsenköpfe, und die tragende Hauptkammer 40 ist in der Richtung der Bewegung des Glases nach unten geneigt. Die von den oberen Enden der Düsenköpfe 37 gebildete erzeugende Fläche in der Zone 14 stellt einen Schnitt durch ein Toroid dar, das durch Drehen eines Kreissegmentes oder einer anderen planaren Kurve um eine Achse in der Ebene des genannten Segmentes gebildet wird. Es wird daher /*

eine Verbundkrümmung mit konstanten Parametern ^ erzeugt (d. h. Quer- und Längsradien der Krümmungen), so daß eine sich einem Teil der Verbundkrümmung anpassenden Glasplatte sich allen Teilen längs der Bewegungsbahn anpaßt, ohne eine Änderung des

Umrisses zu erfahren.

Zwischen dem ebenen Tragbett der Zone 10 und dem toroidförmigen Bett der Zone 14 befindet sich eine Übergangszone 12, in der der von den oberen Enden der Düsenköpfe gebildeten Flächenumriß sich allmählich von der ebenen zu einer toroidalen Form entsprechend dem Bett der Zone 14 ändert. Alle Teile des Düsenkopfbettes 36 in der Übergangszone 12 weichen daher allmählich in senkrechter Richtung von einer früheren gemeinsamen Längsausrichtung so wohl längs der Bewegungsbahn sowie quer zu dieser ab. Die Anordnung ist derart getroffen, daß verschiedene Teile einer abgestützten Glasplatte, die quer zur Bewegungsbahn verlaufen, in verschiedenem Ausmaß von einer vorhergehenden Richtung abweichen, und daß verschiedene Teile der Glasplatte, die längs der Bewegungsrichtung aufeinander ausgerichtet sind, allmählich in demselben Ausmaß abweichen, während die Glasplatte bei einer Verformungstemperatur be-

fördert wird und sich allmählich krümmt. Wie in der Fig. 1 dargestellt, ist das Tragbett sowohl in der Querrichtung als auch in der Längsrichtung der Bewegungsbahn des Glases nach oben konvex gekrümmt. Die Höhen der Düsenköpfe 37 werden dadurch geändert, daß die Tiefe der Düsenkopfkammern vermindert wird, während die Längen der Schäfte 38 in verschiedenem Ausmaß verändert werden, wobei die von den oberen Enden der Düsenköpfe bestimmte Fläche allmählich geändert wird. Außerdem ist die Hauptkammer 40 so ausgerichtet, d. h. in der Bewegungsrichtung des Glases so geneigt, daß eine allmähliche Krümmung des Düsenkopfbettes in der Bewegungsrichtung des Glases ermöglicht wird. Da jeder Düsenkopf einen darüberliegenden Teil des Glases in einer bestimmten Entfernung von seinem oberen Ende trägt, so paßt das verformbare Glas sich allmählich der Form des Bettes an.

An den Erhitzungsabschnitt B schließt sich in der Bewegungsrichtung. des Werkstückes der Abkühlungsabschnitt C an (vgl. Fig. 1, 2 und 4). Der Abkühlungsabschnitt C weist ein gekrümmtes Bett von Düsenköpfen 60 auf, die zu einem Mosaik angeordnet sind gleich dem Erhitzungs-Gastragbett. Jeder Düsenkopf 60 ist von der im Hauptpatent 1471948.3 beschriebenen Art. Die Oberseite der oberen Enden der Düsenköpfe ist in einer Höhe angeordnet, in der sie eine Fortsetzung des Bettes in denselben toroidalen Umriß bildet wie der Endteil des vorhergehenden Gastragerhitzungsbettes.

Wie in den Fig. 1 und 4 dargestellt, ist oberhalb des Bettes 60 eine nach oben und nach unten bewegbare Kopfanordnung 71 vorgesehen, die im wesentlichen ein konkaves Spiegelbild des Bettes 60 und des zugehörigen Wärmeaustauschkastens 63 und der Hauptkammer 64 bildet, welche Kopfanordnung in der gleichen Weise gesondert mit einem Wärmeaustauschmittel und mit Luft versorgt wird. Die obere Kopfanordnung 71 wird senkrecht bewegbar von einem Strömungsmittelmotor 73 getragen, der an einem an den Pfosten 75 befestigten Querträger 74 angebracht ist. Es sind zwei Paare von auf Abstand stehenden Querträgern 76 und 77 vorgesehen, die jeweils von zwei auf Abstand stehenden Pfosten 75 getragen werden. Am Querträger 76 sind zwei Führungsrollen 78 und 79 drehbar angebracht, die in bezug auf den Träger 76 waagerecht versetzt und in bezug auf eine Führung 82 senkrecht versetzt angeordnet sind, die sich von der Kopfanordnung 71 aus nach oben erstreckt. Ebenso sind am Träger 77 Führungsrollen 80 und 81 drehbar angebracht, die mit einer Führung 83 zusammenwirken, die mit Abstand von der Führung 82 von der Kopfanordnung 71 aus nach oben ragt. Dieser Aufbau sichert eine ordnungsgemäße Ausrichtung des oberen Abkühlungsbettes und ermöglicht eine senkrechte Einstellung. In der unteren oder in der Arbeitsstellung ruht die Kopfanordnung 71 auf nicht dargestellten Anschlaggliedern, die ein Mittel zum Einstellen der Höhe der Kopfanordnung in bezug auf das untere Tragbett 60 darstellen. Der Strömungsmittelmotor 73 dient zum Anheben der Kopfanordnung 70 bis zur obersten Grenze der Bewegunsbahn einer zugehörigen Kolbenstange 84, die an der Kopfanordnung 71 angebracht ist, -wodurch eine senkrechte Einstellung des Düsenkopfbettes und ein Zugang zu diesem für Reinigungszwecke und dergleichen ermöglicht wird.

Die Fördereinrichtung für den Abkühlungsabschnitt besteht aus den scheibenartigen Antriebsgliedern 460, deren Umfangskanten genügend schmal sind, so daß sie sich nach innen in den Raum zwischen dem oberen und dem unteren Düsenkopfbett erstrekken können, an nur einer Kante des Werkstückes reibungsmäßig angreifen und dieses längs des Bettes in einer geradlinigen Bewegungsbahn weiterbefördern. Die Antriebsglieder 460 sind an den Wellen 500 angebracht, deren Lager 510 von den Trägern für das

ίο untere Bett getragen werden. Jede Welle 500 und die dem Abkühlungsabschnitt am nächsten gelegenen letzten drei Wellen 50 weisen eine Zahnradverbindung mit einer Antriebswelle auf, die mit der normalen Drehzahl von einem Motor 90 angetrieben wird, der zum Antreiben aller Förderscheiben 46 benutzt wird, oder mit einer hohen Drehzahl von einem Motor 91 (vgl. F i g. 2). Alle Antriebsglieder 46 und 460 werden daher vom Motor 90 mit der normalen Fördergeschwindigkeit angetrieben. Mit Hilfe einer geeigneten,

«° eine Antriebswelle und eine Kupplung umfassenden Anordnung können die letzten drei Antriebsglieder des Erhitzungsabschnittes und die Antriebsscheiben des Abkühlungsabschnittes vom Motor 91 mit einer hohen Drehzahl angetrieben werden, während der

»5 Motor 90 die übrigen Antriebsglieder mit der normalen Drehzahl antreibt. Ein solcher Antrieb mit hoher Drehzahl wird von einer der Zeit nach betriebenen Steuervorrichtung 95 gesteuert, die von einem Druckfühlelement 96 nahe am Ende des Erhitzungsabschnittes B betätigt wird. Das Fühlelement spricht auf die Anwesenheit einer Glasplatte an der Stelle an, an der die Glasplatte mit hoher Geschwindigkeit zum Abkühlungsabschnitt befördert wird. Nach einer zum Überleiten der Glasplatte ausreichenden Zeitspanne schaltet die der Zeit nach betriebene Steuervorrichtung den Antrieb aller Antriebsglieder 46 und 460 zu dem mit der normalen Drehzahl antreibenden Motor 90 zurück.

Wie aus den F i g. 1 und 2 zu ersehen ist, besteht die Auslieferungswalzeneinrichtung D aus auf Abstand stehenden scheibenartigen Förderelementen 110, die auf quer zur Bewegungsbahn des Glases verlaufenden gekrümmten Tragachsen drehbar gelagert sind. Die obersten Umfangsteile der Scheiben bilden auf Abstand stehende Unterstützungspunkte auf der Bewegungsbahn der Glasplatte, welche Unterstützungspunkte allgemein in einer Fläche liegen, die der endgültigen Gestalt der Glasplatte entspricht. Diese Scheiben der Fördereinrichtung werden nicht angetrieben. Vielmehr weist die den Abkühlungsabschnitt verlassende und sich über eine allgemein nach unten geneigte Bahn bewegende Glasplatte genügend Schwung auf, um dem Abkühlungsabschnitt am Austrittsende entnommen werden zu können.

Arbeitsweise

Nachstehend wird ein Beispiel für die Arbeitsweise der Einrichtung zur Behandlung von Glasplatten gegeben.

Glasplatten mit einer Nennstärke von 6,35 mm und mit den Abmessungen 38,1 X 76,2cm werden der Länge nach auf die Walzen 16 des Vorerhitzungsabschnittes A gelegt und von den Führungskragen 20 ordnungsgemäß ausgerichtet auf den Walzen 16 durch den Vorerhitzungsabschnitt mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 3,3 cm pro Sekunde befördert. Elektrische Heizwendel 22 und 23 oberhalb bzw. unterhalb des sich bewegenden Glases führen dem Vor-

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erhitzungsabschnitt so viel Wärme zu, daß die Temperatur des Glases auf ungefähr 510° C Oberflächentemperatur bei einer Bewegung der Glasplatte über eine Strecke von ungefähr 4,5 Meter erhöht wird. Wenn die vordere Kante der Glasplatte die letzte Walze des Vorerhitzungsabschnittes verläßt und allmählich die das Tragbett 36 bildenden Düsenköpfe 37 überdeckt, wird die Glasplatte zum Teil und schließlich vollständig von dem gleichmäßigen Druck des aus den Düsenköpfen ausströmenden Gases getragen. Dieser Gasdruck ist niemals stark und wird in jedem Falle von Düsenkopf zu Düsenkopf genügend niedrig und gleichmäßig gehalten, so daß durch den Druck kein Ausbauchen oder eine sonstige Verformung des Glases verursacht wird. Nachdem das Glas erst einmal von dem Gas getragen wird, wird es von den an der unteren Kante der Glasplatten angreifenden sich drehenden Antriebsgliedern 46 weiterbefördert. Zu diesem Zweck ist die gesamte Anlage in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, die in bezug auf die Waagerechte unter einem Winkel von 5° geneigt ist, so daß das Glas eine zu den Antriebsscheiben senkrechte Kraftkomponente erhält.

Die Gasbrenner 42 werden mit natürlichem Gas und mit Luft in einem Volumenverhältnis von ungefähr 1:36 versorgt, welches Gemisch 260 % mehr Luft enthält als für eine vollständige Verbrennung erforderlich wäre. Das Naturgas wird in einer Menge von ungefähr 180 Liter pro 930 cm² des Düsenbettes pro Stunde zugeführt. Die Verbrennungsprodukte werden zu den Hauptkammern geleitet und erzeugen in diesen einen, Druck von ungefähr 35 g/cm². Jeder Düsenkopf weist Durchlässe auf, die diesen Druck in den vom Glas abgedeckten Kammern auf ungefähr V₂, des Hauptkammerdruckes herabsetzen. Das Gas wird in den Schaft eines jeden Düsenkopfes mit einer Temperatur von 650° C und in einer Menge von ungefähr 36,5 Liter pro Minute geleitet.

Das Düsenkopfbett verläuft anfangs eben und verändert allmählich die Abstützungsfläche zu einer toroidförmigen Fläche, wie in den F i g. 1 und 3 dargestellt. Die Fläche entspricht einem Kreiskurvensegment mit einem Radius von 127 cm, das um eine in der Ebene der Kurve gelegene Achse gedreht wird, wobei die Mitte des Segmentes eine radiale Entfernung von 36,5 m aufweist. Das heißt, die Krümmung der formbestimmenden Zone 14 und des Abkühlungsbettes 60 weist einen Krümmungsradius von 127 cm in der Querrichtung zur Bewegungsbahn des Glases und einen Krümmungsradius von 36,5 Meter in der Bewegungsrichtung des Glases auf. Die Änderung vom ebenen zum gekrümmten Umriß beginnt ungefähr in einer Entfernung von 1,5, Meter vom Anfang des Erhitzungsabschnittes B aus, an welcher Stelle das Glas eine Temperatur von ungefähr 650° C erreicht hat und soweit verformbar ist, daß es bei der Fördergeschwindigkeit des Glases dem sich allmählich ändernden Umriß des Düsenkopfbettes ohne weiteres folgt.

Der Abstützdruck der Düsenköpfe, wenn diese von einem 6,35 mm starken Glas überdeckt werden, liegt 1,6 g/cm² über dem oberhalb des Glases herrschenden Druck, wodurch ein Abstand von ungefähr 0,25 mm zwischen der Unterseite des vom Gas getragenen Glases und dem oberen Ende der Düsenkopfwandungen erzeugt wird. Der nominelle Entleerungsdruck beträgt . im wesentlichen 1 at absolut.

Zum Erhitzen des Glases wird das tragende Gas auf einer Temperatur gehalten, die oberhalb der des Glases während des Erhitzens liegt, bis das Glas die gewünschte Temperatur erreicht hat. In diesem Falle wird dem Glas aus dem Düsenkopfbett und vom tragenden Gas durch Konvektion sowie durch Strahlung Wärme zugeführt, die eine Temperatur von ungefähr 650°C aufweist, während der Kammer von den Deckenheizwendeln 30 Strahlungswärme mit einer oberhalb der Temperatur des Glases liegenden

ίο Temperatur von üblicherweise 705° C zugeführt wird. Wenn das Glas in den Ofen eingeführt wird, werden die Heizelemente je nach Bedarf betrieben. Auf diese Weise wird die Temperatur des Glases auf ungefähr 650° C in dem Zeitpunkt erhöht, in dem das Glas im Erhitzungsabschnitt eine Strecke von 4,5 Meter durchwandert hat. Der Strahlungsboden 32 unterhalb der Hauptkammer führt Wärme mit einer Temperatur von ungefähr 705° C zu, um den Umgebungswärmepegel im Ofen aufrecht zu erhalten,

so und um die Hauptkästen heiß zu halten.

Wenn die vordere Kante des Glases sich über ein Druckfühlelement 96 eines Druckschalters an der der Zeit nach betriebenen Einrichtung 95 hinwegbewegt, beginnt ein Zeitgeber an der Einrichtung zu laufen.

»5 Der Zeitgeber ist auf die besondere Geschwindigkeit eingestellt, mit der die Glasplatte befördert wird und bewirkt den Auslauf mit hoher Geschwindigkeit, wenn die vordere Kante der Glasplatte das Ende des Erhitzungsabschnittes erreicht. In diesem Zeitpunkt wird der Antrieb für die letzten drei Scheiben 46 des Erhitzungsabschnittes und für sämtliche Scheiben 460 des Abkühlungsabschnittes über eine geeignete Antriebs- und Kupplungsanordnung vom Motor 90 auf den Motor 91 umgeschaltet. Die Glasplatte wird dann aus dem Erhitzungsabschnitt zum Abkühlungsabschnitt mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 25,4 cm/sec rasch befördert. Die Zeitgebungsvorrichtung schaltet dann den Antrieb auf den mit der normalen Geschwindigkeit antreibenden Motor 90 zurück, und die Glasplatte wird dann durch den Abkühlungsabschnitt mit der normalen Geschwindigkeit von ungefähr 3,3 cm/sec befördert.

Im Abkühlungsabschnitt wird den oberen und unteren Hauptkammern Luft mit der Umgebungstemperatur von ungefähr 38° C zugeführt, wobei in den Hauptkammern Drucke von 19,8 g/cm² bzw. 14,9 g/ cm² erzeugt werden. Jeder Düsenkopf weist Durchlässe auf, die diesen Druck auf ungefähr V₈ des Hauptkammerdruckes herabsetzen, wenn die Luft in die Düsenkopfkammern entweicht. Die Luft strömt in Mengen von 56,6 und 32,45 Liter/min und pro Düsenkopf oberhalb bzw. unterhalb des Glases aus. Durch die Kühlkasten 63 wird Wasser in einer Menge von 4,54 Liter pro 930 cm² Bett in ungefähr 15° C und die Temperatur des abfließenden Wassers ungefähr 26° C beträgt. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht das Abkühlungsbett aus Düsenköpfen mit einem quadratischen Querschnitt von 25,4 mm Kantenlänge, wobei die Mitten der Düsenköpfe einen Abstand von 30 mm voneinander aufweisen. Die durchschnittlichen Abstände der Ober- und der Unterseite des zwischen den Abkühlungsbetten abgestützten Glases von der betreffenden unteren und oberen Düsehkopffläche beträgt 0,25 mm bzw. 1,25 mm.

Die Düsenkopfreihen des Abkühlungsabschnittes sind etwas schräg, in diesem Falle unter einem Winkel von 10° mit einer zur Bewegungsbahn des Glases

senkrechten Linie angeordnet, um die Kanten des Glases abzustützen und um eine gleichmäßige Abkühlung des Glases über dessen gesamte Fläche hinweg zu sichern, wobei die Bildung von schillernden Spannungsmustern im Glas gering gehalten wird.

Die von den oberen Enden der Düsenköpfe gebildete Oberseite des unteren Abkühlungsbettes stellt im wesentlichen eine Fortsetzung des Umrisses der die endgültige Form bestimmenden Zone des Erhitzungsabschnittes B dar und erstreckt sich als nachfolgender Abschnitt der toroidalen erzeugenden Fläche nach unten in bezug auf die Waagerechte und in der Bewegungsrichtung des Glases vom Ende des Erhitzungsabschnittes aus.

Das Glas durchwandert die 210 cm lange Abkühlungszone in ungefähr 30 Sekunden. In den ersten 15 Sekunden wird die Temperatur des Glases durch den Ausglühbereich hindurch abgesenkt. In den restlichen 15 Sekunden wird die Temperatur des Glases auf ungefähr 315 ° C abgesenkt. Da das Glas bei dieser Temperatur nicht mehr verformbar ist, so wird es von der

Luftabstützung der Abkühlungseinrichtung zu den Walzen der Auslieferungseinrichtung mit Hilfe der Scheiben 460 und von hier aus zum Bestimmungsort befördert.

Ein auf diese Weise behandeltes Glas mit einer Stärke von 6,35 mm weist einen Krümmungsradius von 127 cm über die 38,1 cm betragende Breite hinweg und einen Krümmungsradius von 36,5 m über die 76,2 cm betragende Länge hinweg auf. Das Glas

ίο ist getempert und weist eine Spannung auf, die als Mittelspannung ausgedrückt, die durch den Doppelbrechungseffekt des Glases bei polarisierten Lichtwellen angezeigt wird, die ungefähr 3200 Millimikron pro 25,4 mm Länge des Glases beträgt, gemessen mit-

*5 tels üblicher Retardationsverfahren unter Benutzung eines Polariskopes.

Obwohl das Tragbett als toroidal beschrieben wurde, so brauchen selbstverständlich die Querkrümmungen nicht echt kreisrund zu sein, sondern können auch irgendeine andere Form aufweisen, z.B. eine Verbundebenenkurve oder eine gerade Linie.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Biegen einer Glastafel, bei dem das Glas wenigstens teilweise durch heißes Gas getragen wird und die Form der durch das Gas gebildeten Trägerfläche so geändert wird, daß die Glastafel zu einer neuen Form gebogen wird und daß die gebogene Glastafel in ihrer neuen Form wenigstens teilweise auch während ihrer Abkühlung auf eine Temperatur unterhalb der Verformungstemperatur durch die Gase getragen wird, nach der deutschen Patentschrift 1 421 782, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasscheibe in senkrechter Richtung zu ihrer waagerechten Bewegungsrichtung gekrümmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Glasscheibe eine Toroidform erteilt wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit einem Gastragbett, das in der Nähe der Fläche des Bettes eine langgestreckte Bahn bildet, über die die Glasplatte bewegt werden kann, wobei die Form der Fläche sich mindestens längs eines Teils der Bahn ändert, mit Mitteln, die der genannten Fläche ein Traggas zuführen, um eine Gasabstützung für einen Großteil der Fläche der Glasplatte bei einem Druck ,vorzusehen, der ausreicht, um mindestens teilweise die Glasplatte sehr nahe an der genannten Fläche zu tragen, mit Mitteln zum Erhitzen des Traggases, mit einem weiteren Gastragbett, das eine sich längs der Bewegungsbahn erstreckende Fläche aufweist und das Glas auf eine unter der Verformungstemperatur liegende Temperatur abkühlt, während bei dem Glas ein gekrümmtes Profil aufrechterhalten wird, und mit Transportmitteln entlang der Bewegungsbahn, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen des Tragbettes (36) mit der sich ändernden Form und des weiteren zur Kühlung vorgesehenen Gastragbettes (60) über die ganze Breite des Bettes in senkrechter Richtung entlang der Bewegungsbahn gekrümmt sind.