DE3541773A1 - Glasformeinrichtung - Google Patents

Description

-3-Glasformeinr ichtung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Glasformeinrichtung zur Ausbildung einer gewünschten Form einer durch Wärmebehandlung verformbar gemachten Glastafel oder eines Glasblocks.

Durch Wärmebehandlung verformbar gemachte Glastafeln oder -blöcke werden herkömmlicherweise durch Glasformeinrichtungen in eine gewünschte Form gebracht. Wenn eine durch Wärmebehandlung verformbar gemachte Glastafel gebogen wird, die in direkter Berührung mit den Formungsoberflächen von Formungsteilen steht, neigt die Glastafel dazu, teilweise an den Formungsoberflächen haften zu bleiben oder örtlich durch die Formungsoberflächen abgekühlt zu werden, was zu einer Wahrscheinlichkeit der Bildung von optischen Defekten in der Glastafel führt.

Eine Lösung dieses Problems besteht darin, Abdeckungen aus flexiblem Faserglasgewebe für die Formungsoberflächen einer Biegeform vorzusehen, um eine Glastafel daran zu hindern, an der Formungsoberfläche zu haften und um eine Wärmeisolierung zwischen der Formungsoberflache und der Glastafel zu schaffen, wie dies in der US-PS 4 274 857 (Wolfe) offenbart ist. Indessen kann die Abdeckung aus Faserglasgewebe Spuren auf der Oberfläche der gebogenen Glastafel hinterlassen. Die gebogene Glastafel weist daher kleine Oberflächenunregelmäßigkeiten auf, die für optische Defekte, wie beispielsweise Lichtdurch lässigkeits- und Reflexionsverzerrungen, verantwortlich sind. Die Glasoberflächen-Unregelmäßigkeiten könnten durch Verwendung von dünneren Fasern für die Faserglasgewebe-Abdeckung verringert werden. Das Faserglasgewebe würde indessen weniger beständig sein und könnte im Betrieb brechen. Wenn die Faserglasgewebe-Abdeckung brechen würde, würde die Glasoberfläche große Unregelmäßigkeiten aufweisen, und die Faserglasgewebe-Abdeckung würde fortschreitend von dem gebrochenen Abschnitt aus ausfasern.

Es wäre schwierig, die Dicke der Faserglasgewebe-Abdeckung zu erhöhen. In Fällen, in denen eine Faserglasgewebe-Abdeckung auf einer Biegeformoberflache angeordnet ist, wird die Faserglasgewebe-Abdeckung graduell abgebrannt und in ihrer Dicke im Betrieb verringert. Demzufolge muß die Faserglasgewebe-Abdeckung in kurzen Intervallen ausgewechselt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Glasformeinrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, Glasprodukte frei von optischen Defekten, wie Lichtdurchlässigkeits- und Reflexionsverzerrungen, zu formen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Glasformeinrichtung vorgeschlagen, die durch ein Gesenkformungsteil, das eine Formungsoberfläche hat, ein Stempelformungsteil, das eine Formungsoberfläche hat, die komplementär zu der Formungsoberfläche des Gesenkformungsteils ist, Filzmatten, von denen jeweils eine auf einer der Formungsoberflächen angeordnet ist, und dadurch gekennzeichnet ist, daß das Gesenkformungsteil und das Stempelformungsteil aufeinander zu bewegbar sind, um ein durch Wärmebehandlung verformbar gemachtes Glasteil zwischen den Filzmatten auf den Formungsoberflächen zu formen.

Die zuvor genannte Aufgabe und zuvor genannte Merkmale sowie weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der im folgenden anhand mehrerer Figuren gegebenen Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele für die vorliegende Erfindung ersichtlich.

Fig. 1 zeigt eine Vorderansicht einer vertikal orientierten Glasformeinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeipiel für die vorliegende Erfindung.

Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Teil Schnittansicht eines Stempelformungsteils der in Fig. 1 gezeigten Glas-

formeinrichtung.

Fig. 3 zeigt eine Vorderansicht einer horizontal orientierten Glasformeinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel für die vorliegende Erfindung.

Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Teil Schnittansicht eines GesenkformungsteiIs der Glasformeinrichtung, die in Fig. 3 gezeigt ist.

Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Gesenkformungsteils einer Glasformeinrichtung gemäß einem dritten Ausfuhrungsbeispiel für die vorliegende Erfindung.

Wie bereits erläutert, zeigt Fig. 1 eine Glasformeinrichtung, die als eine vertikal orientierte Druckbiegeform konstruiert ist. Die vertikal orientierte Druckbiegeform besteht im großen und ganzen aus einem Paar von Formungsteilen, nämlich einem Gesenkformungsteil 1 und einem Stempelformungsteil 2, welche in horizontaler Richtung einen Abstand voneinander aufweisen und aufeinander zu bewegbar sind. Eine Glastafel G, die durch Wärmebehandlung in einem Ofen verformbar gemacht worden ist, wird durch ein Paar von Greifern 3 gegriffen und zwischen das Gesenkformungsteil 1 und das Stempelformungsteil 2 verbracht. Dann werden das Gesenkformungsteil 1 und das Stempelformungsteil 2 aufeinander zu bewegt, um die Glastafel G in eine Form zu biegen, die durch komplementäre Formungsoberflächen la, 2a des Gesenkformungsteils 1 bzw. des Stempelformungsteils 2 bestimmt ist.

Auf jeder der Formungsoberflächen la, 2a ist eine Filzmatte 4 angeordnet. Wie in Fig. 2 gezeigt, besteht die Filzmatte auf der Formungsoberfläche 2a aus einer Kerngewebeschicht 5 und einem Paar von Faserschichten 6, die auf jeder Seite der Kerngewebeschicht 5 angeordnet sind. Die Filzmatte 4 hat ein

Loch 7, das durch diese ausgebildet ist und mit einer Kühldüse 8 in Verbindung steht, die an dem Stempelformungsteil 2 angebracht ist. Die Filzmatte 4 kann nur eine einzige Faserschicht 6 auf einer der Oberflächen der Kerngewebeschicht 5 enthalten, oder sie kann aus einer Faserschicht ohne die Kerngewebeschicht darin bestehen. Die Kühldüse 8 kann an dem Stempelformungstei1 2 befestigt sein oder kann mit ihrem körperfernen Ende über die Oberfläche der Filzmatte 4 unter Luftdruckeinwirkung bewegbar sein, wenn Kühlluft aus der Kühldüse 8 ausgestoßen wird. Die Filzmatte 4 auf der Formungsoberfläche la ist in gleicher Weise aufgebaut.

Die Filzmatte 4 kann durch Aufnähen der Faserschichten 6 auf die Kerngewebeschicht 5 hergestellt werden, um zu bewirken, daß sich die Fasern der Faserschichten 6 mit den Fasern der Kerngewebeschicht 5 verflechten, oder durch Aufnähen eines Gewebes aus Fasern ohne die Kerngewebeschicht 5 darin, um die Fasern miteinander sich verflechten zu lassen. Das Loch 7 wird durch Ausstanzen ausgebildet. Nachdem das Loch 7 ausgestanzt worden ist, wird die Filzmatte 4 unter Wärmeeinwirkung gepreßt, um deren Oberflächen zu glätten. Die Kerngewebeschicht 5 besteht aus Glas-Fasern, Aramid-Fasern, Stahl-Fasern, Polyester-Fasern, Nylon-Fasern oder dergl. oder einer Kombination solcher Fasern. Jede der Faserschichten 6 kann aus Aramid-Fasern, Kohlenstoff-Fasern, Stahl-Fasern, Silizium-Fasern, Aluminium-Fasern, Asbest-Fasern oder anderen hitzebeständigen, mechanisch festen Fasern oder einer Kombination solcher Fasern bestehen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für die Filzmatte 4 ist wie folgt aufgebaut:

Die Kerngewebeschicht 5 ist nur aus Aramid-Fasern oder einer Mischung aus Aramid- und Kohlenstoff-Fasern hergestellt, und die Faserschicht 6 ist aus Stahl-Fasern hergestellt. In Fällen, in denen Aramid- und Kohlenstoff-Fasern verwendet werden, sollten die Aramid-Fasern in dem Bereich von 10 bis

50 Gewichtsprozenten und die Kohlenstoff-Fasern in dem Bereich von 50 bis 90 Gewichtsprozenten liegen. In Fällen, in denen Stahl-, Aramid- u. Kohlenstoff-Fasern verwendet werden, sollten die Stahl-Fasern in dem Bereich von 50 bis 80 Gewichtsprozenten liegen, die Kohlenstoff-Fasern sollten in dem Bereich von 10 bis 40 Gewichtsprozenten liegen, und die Aramid-Fasern sollten in dem Bereich von 2 bis 25 Gewichtsprozenten liegen. Die Fasern der Faserschicht 6 sollten einen Durchmesser haben, der in dem Bereich von 2 bis 18 Mikrometer, vorzugsweise bei ungefähr 10 Mikrometer liegt. Die Dicke der Filzmatte 4 über alles sollte vorzugsweise in dem Bereich von 3 bis 10 mm liegen, um den gewünschten Kontakt zwischen der Glastafel G und den Formungsoberflächen la, 2a zu schaffen. Wenn die Dicke der Filzschicht 4 geringer als 3 mm wäre, würde die Filzmatte 4 eine verkürzte Lebensdauer haben. Wenn die Dicke der Filzmatte 4 größer als 10 mm wäre, würde das Loch 7 darin nicht auf einfache Weise ausgebildet werden können.

Die Formeinrichtung, die in Fig. 1 u. Fig. 2 gezeigt ist, ist in der Lage, die Glastafel G durch Luft oder Wasser, die bzw. das durch die Kühldüse unmittelbar, nachdem die Glastafel G druckgebogen worden ist, zugeführt wird, abzuschrecken und zu tempern. Indessen kann die Kühldüse 8 fortgelassen werden, und die Formeinrichtung kann lediglich dazu benutzt werden, die Glastafel G unter Druck zu biegen. In Fällen, in denen die Filzmatte 4 aus einem Material oder aus Materialien hergestellt ist, das oder die für Luft oder Wasser durchlässig ist oder sind, kann das Loch 7 fortgelassen werden, und Kühlluft oder Kühlwasser kann aus der Kühldüse 8 durch die Filzmatte 4 gegen die Glastafel G geblasen oder gedrückt werden. Mit einer derartigen Anordnung kann Kühlluft oder Kühlwasser gleichförmig gegen die Oberflächen der Glastafel G geblasen oder gedrückt werden.

Fig. 3 zeigt eine horizontal orientierte Druckbiegeform gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel für die vorliegende

Erfindung. Diese horizontal orientierte Druckbiegeform enthält ein Paar von Formungsteilen, nämlich ein Gesenkformungsteil 11 und ein Stempelformungsteil 12, die in vertikaler Richtung einen Abstand voneinander aufweisen und aufeinander zu bewegbar sind. Eine Glastafel G, die durch Wärmebehandlung mittels eines Ofens verformbar gemacht worden ist, wird durch Tranportrollen (nicht gezeigt) zwischen das Gesenkformungsteil 11 und das Stempelformungsteil 12 verbracht. Dann werden das Gesenkformungsteil 11 und das Stempelformungstei1 12 aufeinander zu bewegt, um die Glastafel G in eine Form zu biegen, die durch komplementäre Formungsoberflächen lla, 12a des Gesenkformungsteils 11 bzw. des Stempelformungsteils 12 bestimmt ist.

An jeder aer Formungsoberflächen lla, 12a ist eine Filzmatte 14 angebracht. Wie in Fig. 4 gezeigt, enthält die Filzmatte 14 auf der Formungsoberfläche lla eine Kerngewebeschicht 15, ein Paar von Faserschichten 17, die auf jeder Seite der Kerngewebeschicht 15 angeordnet sind, und eine Faserschicht 16, die auf einer der Faserschichten 17, die von der Formungsoberflache 11a abgewandt ist, zur Berührung mit der Glastafel G angeordnet ist. Die Faserschicht 16 kann in der Hauptsache aus hochhitzebeständigen Fasern, wie Stahl-Fasern, bestehen, und die Faserschicht 17, die gegen die Formungsoberfläche lla gehalten wird, kann in der Hauptsache aus mechanisch hochfesten Fasern, wie Aramid-Fasern, bestehen. Die Filzmatte 14 auf der Formungsoberfläche 12a hat den gleichen Aufbau.

Die Druckbiegeform, die in Fig. 3 u. Fig. 4 gezeigt ist, kann dazu benutzt werden, einen durch Wärmebehandlung verformbar gemachten Glasblock zwischen dem Gesenkformungsteil 11 und dem Stempelformungsteil 12 zu formen.

Fig. 5 zeigt ein Gesenkformungsteil 21 einer Glasformeinrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel für die vorliegende Erfindung. Eine Filzmatte 24 ist über der ge-

samten Formungsoberfläche des Gesenkformungsteils 21 angeordnet. Die Filzmatte 24 ist aus Fasern 24a in einem zweidimensional zentralen Abschnitt und Fasern 24b in einem zweidimensional peripheren Randabschnitt hergestellt, wobei die Fasern 24a und 24b voneinander unterschiedlich sind. Genauer ausgedrückt können die Fasern 24b in dem peripheren Randabschnitt aus mechanisch hochfesten Fasern, die bruchfest sind, beispielsweise Aramid-Fasern, Stahl-Fasern oder einer Mischung daraus, bestehen, da sich der Rand der Glastafel G in den peripheren Randabschnitt der Filzmatte 24 eindrücken kann. Die Fasern 24a in dem zentralen Abschnitt können aus hochhitzefesten Fasern, wie Kohlenstoff-Fasern, Glas-Fasern, Silizium-Fasern oder dergl. oder einer Kombination daraus, bestehen.

In der Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Filzmatte, welche einen hohen Wärmewiderstand und eine hohe mechanische Festigkeit hat, sowohl an der Formungsoberfläche des Gesenkformungsteils als auch derjenigen des Stempelformungsteils angebracht. Daher werden auf den Oberflächen des geformten Glasprodukts keine Mattenspuren durch die Filzmatte eingeprägt, wodurch das Glasprodukt frei von optischen Defekten, wie Lichtdurchlässigkeits- und Reflexionsverzerrungen, bleibt. Die Filzmatte selbst ist im Gebrauch hochbeständig und könnte keinesfalls fortschreitend von einem gebrochenen Abschnitt derselben aus ausfasern, so daß die Filzmatte weniger häufig ausgewechselt werden muß. Die Dicke der Filzmatte kann wie gewünscht für eine erhöhte Lebensdauer gewählt werden.

Die Filzmatte kann anstatt aus langen Fasern aus verhältnismäßig kurzen Fasern hergestellt sein, und sie kann aus einer Mischung von zwei oder mehr Faserarten, die in ihren Eigenschaften unterschiedlich sind und in irgendeinem gewünschten Verhältnis gemischt sind, hergestellt sein. Da das Fasermischverhältnis in einem ort!ich begrenz ten Abschnitt variiert werden kann, können unterschiedlich gemischte Fa-

sern in Fasermattenbereichen benutzt werden, für die ein höherer Wärmewiderstand oder eine höhere Beständigkeit benötigt wird.

Obgleich lediglich bevorzugte Ausführungsbeipiele für die vorliegende Erfindung beschrieben wurden, ist ersichtlich, daß die Erfindung auch in anderen Formen ausgeführt werden kann, ohne daß dazu der allgemeine Erfindungsgedanke oder wesentliche Merkmale der Erfindung verlassen werden müßten. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispiele sind daher lediglich als die Erfindung erläuternd, nicht jedoch den Schutzumfang, der durch die Ansprüche bestimmt ist, einschränkend zu betrachten.

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Claims (10)

Ansprüche:

1. Glasformeinrichtung, gekennzeichnet durch

- ein Gesenkformungsteil (1; 11), das eine Formungsoberfläche (la; lla) hat,

5 - ein Stempelformungsteil (2: 12), das eine Formungsoberfläche (2a; 12a) hat, die komplementär zu der Formungsoberfläche (la: lla) des Gesenkformungsteils (T: 11) ist,

- Filzmatten (4, 4; 14, 14), von denen jeweils eine auf einer der Formungsoberflächen (la, 2a: 11a, 12a) angeordnet

10 ist, und dadurch,

- daß das Gesenkformungsteil (1: 11) und das Stempelforraungsteil (2; 12) aufeinander zu bewegbar sind, um ein durch Wärmebehandlung verformbar gemachtes Glasteil (G) zwischen den Filzmatten (4, 4; 14, 14) auf den Formungsoberflächen

15 (la, 2a; 11a, 12a) zu formen.

2. Glasformeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filzmatte aus zumindest zwei unterschiedlichen Materialien hergestellt ist.

3. Glasformeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e 5kennzeichnet, daß die Materialien aus Aramid-Fasern und hitzebeständigen Fasern bestehen.

4. Glasformeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialien aus Stahl-Fasern und hitzebeständigen Fasern bestehen.

5. Glasformeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialien aus Stahl-Fasern und zusammengesetzten Fasern bestehen, die ihrerseits aus Aramid-Fasern und Koh lenstoff-Fasern bestehen.

6. Glasformeinrichtung nach Anspruch 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialien in Schichten über die Dicke der Filzmatte angeordnet sind.

7. Glasformeinrichtung nach Anspruch 2, 3, 4 oder 5, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß die Materialien jeweils in zweidimensional zentralen und peripheren Randabschnitten der Filzmatte vorgesehen sind.

8. Glasformeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filzmatte eine Dicke hat, die von 3 bis 10 mm reicht.

9. Glasformeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e -

kennzeichnet, daß die Filzmatte Fasern enthält, die einen Durchmesser haben, der von 2 bis 18 Mikrometer reicht.

10. Glasformeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß der Durchmesser ungefähr Mikrometer beträgt.