DE1596518B2 - Verfahren zum biegen von glasscheiben - Google Patents
Verfahren zum biegen von glasscheibenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Biegen von Glasscheiben, bei dem die Glasscheiben auf
ihren Erweichungspunkt erhitzt werden und in einer waagerechten Ebene auf einer in ihrer Kurvenform der
zu biegenden Scheibe entsprechenden Biegeform abgelegt werden, in die die Glasscheibe einsinkt
Glasscheiben, insbesondere von Kraftfahrzeugen, müssen in genau bestimmbarer Krümmung ausgeformt
werden bedingt durch die besondere Form der Karosserie und die strengen optischen Bedingungen,
wie Verzerrungsfreiheit und dergleichen.
Bei den üblichen Biegeverfahren werden zur Vermeidung von Beschädigungen der Oberfläche der Glasscheibe
sogenannte Ring-Biegeformen verwendet Diese Formen haben eine ringförmige formgebende Fläche,
die die Krümmung bestimmt wobei die zu biegende Scheibe nur mit ihren Rändern mit der formgebenden
Ringfläche in Eingriff tritt
Die Glasscheibe wird zunächst auf ihren Erweichungspunkt erhitzt, um dann, in Kontakt mit der
formgebenden Oberfläche der Biegeform tretend, gebogen zu werden. Die zum Biegen der auf der Form
liegenden Scheibe erforderlichen Kraft kann durch Stempeldruck erzeugt werden, sie kann auch durch das
Scheibengewicht selbst vorgegeben werden, indem die erweichte Scheibe auf die formgebende Fläche durchsackt
Beim Biegen mit einem Druckstempel muß besonders auf Beschädigungen der Scheibe geachtet werden. Beim
Biegen durch Schwerkraft sind zwar Beschädigungen weitgehend ausgeschlossen, jedoch muß bei diesem
Verfahren eine sehr genaue Steuerung der Heiztemperatur und der Erhitzungsdauer erfolgen, um zu
erreichen, daß die Scheibenränder in genauer Übereinstimmung mit der formgebenden Ringfläche durchsakken,
und daß die innerhalb der formgebenden Ringfläche liegenden Abschnitte ihre genaue Kurvenform
annehmen.
Bei dem mit einer Ring-Biegeform arbeitenden Schwerkraftverfahren wird die Scheibe während ihrer
Erhitzung auf den Erweichungspunkt auf der formgebenden Fläche der Biegeform aufgenommen. Auf
Grund der Gewichtsverteilung in der Scheibe sacken nicht sämtliche Scheibenbereiche mit gleicher Geschwindigkeit
durch. Dennoch muß die Beheizung hierbei so geregelt werden, daß die inneren Abschnitte
der Scheibe nicht über das Maß der Durchbiegung hinaus durchsacken. Je langer die Zeit ist, während der
der Umfang der Scheibe in Kontakt mit der Ring-Biegeform steht, um so größer ist die Gefahr für
die inneren Scheibenteile, sich über die durch die formgebende Ringfläche gegebene Krümmung hinaus
durchzubiegen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß der Biegevorgang in kürzerer Zeit durchführbar wird, so daß die Temperatur der zu biegenden Glasscheibe nur über einen kurzen Zeitraum auf dem Erweichungspunkt gehalten werden muß.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß der Biegevorgang in kürzerer Zeit durchführbar wird, so daß die Temperatur der zu biegenden Glasscheibe nur über einen kurzen Zeitraum auf dem Erweichungspunkt gehalten werden muß.
Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Scheiben in der Senkrechten
gegen die Schwerkraft beschleunigt angehoben werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen
der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Entsprechend dem vorliegenden Verfahren werden die Glasscheiben in einer verhältnismäßig kurzen Zeit in
die genau bestimmte Krümmung gebracht, da sie auf einer senkrechten Wegstrecke nach oben beschleunigt
werden, wodurch die Trägheit der Scheiben zur Zeit ihrer Erweichung zusätzlich ausgenutzt wird. Die Größe
der auf die Glasscheibe ausgeübten zusätzlichen Trägheitskraft ist eine Funktion der Beschleunigung, die
in Abhängigkeit von den gegebenen Betriebsbedingungen steuerbar ist
Durch die Verfahrensweise wird erreicht, daß durch die Wahl einer bestimmten Beschleunigung der
Biegeform die Größe der Trägheitskraft eingestellt werden kann. Damit ist man in der Lage, die Zeitdauer
des Biegevorganges unabhängig von der Scheibengröße und dem Scheibengewicht vorzugeben. Während eines
schnellen Biegevorganges ist auch die Gefahr erheblich geringer, daß optische Fehler in der Scheibe durch
Veränderungen der Scheibendicke während des Biegevorganges auftreten. Ein weiterer Vorteil liegt auch in
einer wesentlichen Steigerung der pro Zeiteinheit in der Anlage hergestellten Scheiben, da die Zeitdauer des
Biegevorganges das die produzierte Stückzahl der Anlage beherrschende Kriterium darstellt.
Die Zeichnungen zeigen eine der Durchführung des Verfahrens dienende Vorrichtung in einem möglichen
Ausführungsbeispiel, und es bedeutet:
F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Biege- und Kühlvorrichtung,
F i g. 2 einen Schnitt gemäß Linie 2-2 der F i g. 1,
F i g. 2 einen Schnitt gemäß Linie 2-2 der F i g. 1,
F i g. 3 eine teilweise Draufsicht auf die Biegevorrichtung gemäß Fig. 1,
F i g. 4 einen Teilschnitt durch die Biegevorrichtung in
angehobener Stellung mit einer gebogenen Glasscheibe, Fig.5 einen Längsschnitt der Biegevorrichtung
gemäßFig.3,
Fig.6 eine vergrößerte Darstellung einer Kühlvorrichtung,
und
Fig.7 eine abgewandelte Ausführungsform der
Fig.7 eine abgewandelte Ausführungsform der
Biegeform gemäß F i g. 5.
Die der Durchführung des Verfahrens dienende Vorrichtung besteht aus einer horizontalen Fördereinrichtung
A für die Glasscheiben S, die durch eine Aufheizvorrichtung 20 hindurchbewegt werden. In
Förderrichtung schließt sich die Biegezone C mit der Biegevorrichtung21 und daran eine Kühlzone Dan.
Die Glasscheiben 5 werden in der Heizkammer 23 auf die Biegetemperatur durch geeignete Brenner 24
erhitzt, während sie über Rollen 25, die in Schienen 26 gelagert sind, bewegt werden.
In der Biegevorrichtung 21 werden die erhitzten Scheiben von einer zweiten aus einer Vielzahl von
Rollen 28 mit kleinerem Durchmesser bestehenden Fördervorrichtung übernommen.
Nach erfolgtem Biegevorgang setzen die verformten Scheiben ihren Weg auf einem dritten, aus einer
Vielzahl von Rollen 30 bestehenden Förderer fort, um in der Kühlzone D zwischen den Kühlelementen 22 mit
den Kühldüsen 31, die oberhalb und unterhalb des Förderweges angeordnet sind, vorgespannt zu werden.
Die Biegevorrichtung 21 besteht aus einer Ring-Biegeform 34 (Fig.2) mit der Matrize 35 und einer
Vorrichtung 36, die die Matrize senkrecht zum Förderweg in Aufwärtsrichtung beschleunigt.
Die Ringbiegeform setzt sich aus Abschnitten 37,37a mit der formgebenden Oberfläche 35 aus hitzebeständigenT)
Material 40 sowie der Basisplatte 38 und den Streben 39 zusammen.
Die Vorrichtung 36 zum Heben und Senken der Ringform besteht aus einer Kolben-Zylinderanordnung
41, 42 mit einer horizontalen Platte 43, die die Basisplatte 38 der Biegeform trägt. Leitungen 44 und 45
führen das Druckmittel für den Zylinder 41. Die Platte 43 und die Form 34 werden in senkrechter Richtung auf
Stangen 46 mit Auflagern 47 geführt, die an den Ecken der Platte 43 angreifen.
Unmittelbar nach dem Biegevorgang wird die Krümmung der auf der formgebenden Fläche der
Ring-Biegeform aufliegenden Scheibe dadurch fixiert, daß ein Kühlmittel gegen die Scheibenoberflächen
geblasen wird, bevor sie auf die Fördervorrichtung zurückgegeben wird. Das Kühlmittel wird durch die
Blasköpfe 56 und 57 auf die Scheibenoberflächen gerichtet, die im Abstand unterhalb der oberseitigen und
unterseitigen Scheibenoberfläche angeordnet sind und öffnungen 60 besitzen, die auf Scheibenoberflächen
gerichtet sind.
Die oberen Kühlvorrichtungen 56 können fest oberhalb des Förderweges in Ausrichtung mit der
Biegeform angeordnet sein.
Um jedoch oberhalb der Biegeform einen offenen Raum zu schaffen, sind die Kühlvorrichtungen gemäß
F i g. 1 von einer Ruhestellung in eine Arbeitsstellung gemäß Fig.5 beweglich angeordnet Wie sich aus
Fig. 1 und 2 ergibt, sind die oberen rohrförmigen Glieder 58 der Kühlvorrichtung 56 normalerweise in
Ruhestellung an einer Seite der Biegezone gehalten.
Die Glieder 58 erstrecken sich quer über den Förderweg und sind an ihren entgegengesetzten Enden
durch Kanäle 61 miteinander verbunden. Die Glieder 58 und die Kanäle 61 sind von Armen 62 aufgenommen, die
mit den beiderseitigen Kanälen verbunden sind und an ihren entgegengesetzten Enden auf einer Welle 63
aufgenommen. Die Welle 63 ist in Lagern 64 in Stützen 65 gehalten, die sich auf Schienen 66 eines Rahmens 67
abstützen, der von Säulen 68 getragen wird; die rohrförmigen Glieder 58 werden aus ihrer Ruhestellung
in ihre Arbeitsstellung unmittelbar über der Form durch eine Zylinderanordnung 69 bewegt, die auf einer Basis
70 befestigt ist, die von einem Balken 71 des Rahmens 67 getragen wird.
Der Zylinder 67 besitzt einen mit einer Kolbenstange 72 versehenen Kolben; das freie Ende der Kolbenstange
ist mit einem der Arme 62 befestigt Wenn ein Druckmittel in das entsprechende Ende des Zylinders
eingeführt wird, werden die rohrförmigen Glieder zwischen ihren in der F i g. 1 und in der F i g. 5 gezeigten
Stellungen hin und her bewegt
Jedes rohrförmige Glied 58 ist kurvenförmig ausgebildet, entsprechend der Krümmung der zu biegenden
Scheibe (F i g. 2); die Öffnungen 60 sind reihenweise in radialen Abständen angeordnet unter reihenweiser
Versetzung, so daß die Kühlmittelströme auf die gesamte Oberfläche der Glasscheibe geleitet werden.
Um zu erreichen, daß die Kühlluft gegen unterschiedliche Bereiche der Scheibe gerichtet wird, ist jede
öffnung mit einem rohrförmigen Ansatz 73 versehen.
Den rohrförmigen Gliedern wird Druckluft durch eine Leitung 74 (Fig. 1) zugeführt, die mit einem der
beiden Arme 62 verbunden ist der hohl ausgebildet ist und mit den Kanälen 61 in Verbindung steht. Die
Druckluft wird über die rohrförmigen Glieder in Form von Strömen durch die rohrförmigen Ansätze ausgestoßen
und kommt mit der Scheibenoberfläche in Berührung, Erforderlichenfalls können die rohrförmigen
Ansätze 63 Ansaugöffnungen 75 (F i g. 6) besitzen, um die Außenluft in die Kühlmittelströme einzubeziehen
und dadurch das Volumen des auf die Scheibenoberfläche auftreffenden Kühlmittels zu erhöhen.
Die unteren rohrförmigen Glieder 59 sind .entsprechend
in ihrer Ausführungsform den rohrförmigen Gliedern 58 und sind auf der Basisplatte 38 der Form 34
von Armen 76 aufgenommen. Die unteren rohrförmigen Glieder sind so auf der Basisplatte angeordnet, daß sie
zwischen den Förderrollen 28 hindurchtreten können, wenn die Form nach oben bewegt wird. Jedem der
rohrförmigen Glieder wird von einer nicht dargestellten Druckquelle Druckluft zugeführt über die Leitungen 77,
die mit den rohrförmigen Gliedern verbunden sind. Erforderlichenfalls können auch die unteren rohrförmigen
Glieder der Form der gebogenen Scheibe angepaßt werden.
Wesentlich für das vorliegende Verfahren ist, daß das Druckmittel in das untere Ende des Zylinders 41 so
eingegeben wird, daß eine schnelle und schlagartige Beschleunigung der Scheibe aus der Förderebene nach
oben erfolgt Hierbei biegt die Trägheitskraft die Scheibe durch und bringt sie in genaue Berührung mit
der formgebenden Oberfläche der Biegeform. Unmittelbar nachdem der Biegevorgang beendigt ist wird Luft
gegen die beiderseitigen Scheibenoberflächen geblasen. Nachdem die Scheibe ausreichend abgekühlt ist wird
die Biegeform abgelenkt, um die Scheibe auf die Förderrollen 28 zurückzulegen.
Das beschriebene Verfahren wurde in laufender Produktion getestet Die hierbei benutzten Glasscheiben
hatten eine Größe von 43 χ 143 cm, ihre Durchbiegung
der äußeren Ränder gegenüber dem Mittelteil betrug 50 mm. Die Glasscheiben wurden auf annähernd
750° C erhitzt und anschließend in der Biegezone auf der Ring-Biegeform verformt Die Biegeform wurde mit
einer Geschwindigkeit von ungefähr 900 mm/Sek. angehoben; nachdem die Form auf diese Weise schnell
nach oben bewegt wurde, und die erhitzte Scheibe in Anlage mit der formgebenden Fläche gebracht war,
wurden die Scheibenoberflächen während einer Zeitdauer von 3 bis 4 Sekunden gekühlt Darauf wurde die
Scheibe auf die Förderrollen zurückgegeben und durch die Vorspannzone bewegt. Es wurde gefunden, daß das
Verfahren zu genau bestimmbaren Scheibenkrümmungen führt Beim Biegen von Glasscheiben mit nicht
. bogenförmiger Krümmung konnten diese jedoch nicht zur genauen Anlage mit der formgebenden Fläche der
Biegeform gebracht werden. - - .
Daher wurde in weiterer Ausbildung des Verfahrens die Biegeform in wechselnder Richtung senkrecht zur
formgebenden Fläche bewegt, um zusätzliche Trägheitskräfte auf die Scheibe auszuüben, nachdem diese
von ihrer Förderebene abgehoben war, und bevor der Biegevorgang abgeschlossen wurde. -
Die wechselnde Auf- und Abbewegung kann durch Hin- und Herbewegen bzw. durch Vibration der die
Ring-Biegeform tragenden Zylinder erzielt werden, d. h. dadurch, daß die Druckmittelzufuhr zu entgegengesetzten
Enden des Zylinders 41 schnell geändert wird. Vorzugsweise wird das Druckmittel so zugeführt, daß
die Biegeform viel schneller angehoben als abgesenkt wird, so daß große Trägheitskräfte erzeugt werden,
während der Aufwärtsbewegung, während die Abwärtsbewegung langsam genug ist, um die Scheibe gerade
noch sicher auf der formgebenden Oberfläche zu halten.
Die Vibrationsbewegung kann der formgebenden Fläche in der in Fig.7 angedeuteten Weise erteilt
werden. Bei der hier gezeigten Verfahrensweise ist die Biegeform 190 identisch mit der Ringbiegeform 34,
wobei auf der .Basisplatte 192 ein Vibrationsgenerator 191 befestigt ist Der Vibrationsgenerator kann auf
verschiedene Amplituden und verschiedene Geschwindigkeiten eingestellt werden. Sowohl die Geschwindigkeit
als auch die Größe der Vibration hängt ab von bestimmten Faktoren, wie der Art der Lage und der
Größe der Biegekrümmung. Nachdem die Scheibe genau an der formgebenden Fläche anliegt, werden die
einander gegenüberliegenden Oberfläche durch die Kühlvorrichtungen 58 und 59 gekühlt.
Anstelle eines auf der Bodenplatte der Form angeordneten Generators können einer oder mehrere
Generatoren an den einzelnen Abschnitten 37 angeordnet sein, die die Ringbiegeform bilden oder an jedem
beliebigen anderen Punkt der Form.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Verfahren zum Biegen von Glasscheiben, bei dem die Glasscheiben auf ihren Erweichungspunkt
erhitzt werden und in einer waagerechten Ebene auf einer in ihrer Kurvenform der zu biegenden Scheibe
entsprechenden Biegeform abgelegt werden, in die die Glasscheibe einsinkt, dadurch gekennzeichnet,
daß die Scheiben in der Senkrechten gegen die Schwerkraft beschleunigt angehoben
werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegeform einer senkrechten
Vibrationsbewegung unterworfen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegeform schneller aufwärts
als abwärts bewegt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasscheibe auf
der Biegeform nach vollendetem Formvorgang einer schnellen Abkühlung unterworfen wird, bevor
sie zur weiteren Abkühlung aus der Form ausgetragen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Abkühlen der Scheibe
durch Kühlmittelströme erfolgt, die auf beide pberflächen der gebogenen Scheibe gerichtet
werden.
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