DE3541773C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Glasformungseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Durch Wärmebehandlung verformbar gemachte Glasplatten werden herkömmlicherweise durch eine Glasformungseinrichtung in eine gewünschte Form gebracht. Wenn eine durch Wärmebehandlung verformbar gemachte Glasplatte gebogen wird, die dabei in direkter Berührung mit den Frontflächen der Biegeform-Hälften steht, neigt die Glasplatte dazu, wenigstens teilweise an den Formflächen haften zu bleiben oder örtlich durch die Formflächen abgekühlt zu werden, was zu einer Bildung optischer Defekte in der Glasplatte führen kann.

Zur Lösung dieses Problems ist schon vorgeschlagen worden, isolierende Abdeckungen in Form von Fasermatten für die Formflächen einer Biegeform vorzusehen, um die Glasplatte daran zu hindern, an der Formfläche zu haften, und um eine Wärmeisolierung zwischen der Formfläche und der Glasplatte zu schaffen. Eine Abdeckung aus Faserglasgewebe kann jedoch Spuren auf der Oberfläche der gebogenen Glasplatte hinterlassen, nämlich kleine Oberflächen-Unregelmäßigkeiten, die optische Defekte, wie beispielsweise Lichtdurchlässigkeits- und Reflektionsverzerrungen, ergeben. Solche Glasoberflächen-Unregelmäßigkeiten könnten durch die Verwendung von dünneren Fasern für die Faserglasgewebe-Abdeckung verringert werden. Ein solches Faserglasgewebe würde jedoch weniger beständig sein und könnte im Betrieb brechen. Bei einem Bruch würde die Glasoberfläche große Unregelmäßigkeiten aufweisen, und die Faserglasgewebe-Abdeckung würde fortschreitend vom gebrochenen Abschnitt an ausfasern.

Es wäre schwierig, die Dicke der Abdeckung zu erhöhen. Dies ist jedoch erwünscht, weil die Abdeckung im Betrieb graduell abgebrannt und in ihrer Dicke verringert wird. Demzufolge muß die Abdeckung in kurzen Intervallen ausgewechselt werden.

Bei einer aus der DE-OS 24 34 609 entnehmbaren Glasformungseinrichtungen der eingangs angegebenen Art wird zur Verringerung der vorgenannten Schwierigkeit als Abdeckung der Formflächen ein Aluminiumsilikatfaservlies oder -papier verwendet. Dabei ist es offenbar aus Festigkeitsgründen erforderlich, die Fasern mittels eines Binde- oder Versteifungsmittels miteinander zu verbinden.

Vergleichbare Ausgestaltungen sind auch aus der US-PS 35 01 281 und US-PS 35 06 430 zu entnehmen, bei denen ein Vlies aus Aluminiumoxid und Siliziumdioxidfasern bzw. verfilzte Metallfasern für die Abdeckung verwendet werden, wobei die Fasern durch ein Versteifungs- bzw. Sintermittel miteinander verbunden werden. Diesen bekannten Ausgestaltungen haften vergleichbare Mängel an.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Formungseinrichtung der eingangs angegebenen Art so zu verbessern, daß mit ihr Glasplatten ohne optische Defekte geformt werden können.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung eignet sich aufgrund der besonderen Schichtung sehr gut für eine hervorragende Qualität der unter Wärmeeinwirkung verformten Glasplatte, wobei der Zusammenhalt der einzelnen Schichten gewährleistet ist, so daß während des Betriebes weder ein Ablösen der einzelnen Schichten voneinander noch ein Ausbrechen von Teilen der Abdeckung insbesondere im Bereich von für Kühlzwecke oder dergleichen vorgesehenen Öffnungen in der Abdeckung erfolgen kann. Durch die Schichtung wird außerdem die Isolation verbessert. Dabei zeichnet sich die erfindungsgemäße Ausgestaltung durch eine einfache und kostengünstig herstellbare Bauweise aus. Die Verflechtung kann dadurch hergestellt werden, daß die Schichten miteinander vernäht, versteppt oder, einfach, vernadelt werden.

Aus der auf einer älteren Patentanmeldung beruhenden DE-OS 35 25 909 ist zwar eine isolierende Abdeckung mit einer beiderseits eine Faserschicht tragenden Kerngewebeschicht für die Formflächen zu entnehmen, jedoch sind bei dieser Ausgestaltung die Faserschichten und die Kerngewebeschicht nicht miteinander verflochten.

In der DE-OS 24 34 609 ist zwar eine gattungsgemäße Glasformungseinrichtung beschrieben und dargestellt, bei der die isolierende Abdeckung aus einer beiderseitig einer Faserschicht tragenden Kerngewebeschicht besteht, jedoch sind die Faserschichten und die Kerngewebeschicht nicht miteinander verflochten.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung, die unter anderem bei Gewährleistung einer kostengünstigen Herstellung insbesondere die Festigkeit, die Lebensdauer und die Isolierung der Abdeckung verbessern, sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in einer Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße vertikal orientierte Glasformungseinrichtung in der Vorderansicht.

Fig. 2 eine Einzelheit in einer vergrößerten Teilschnittansicht eines Stempelformungsteils der Glas­ formungseinrichtung;

Fig. 3 eine erfindungsgemäß horizontal orientierte Glasformeinrichtung in der Vorderansicht als zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 4 eine Einzelheit in einer vergrößerten Teilschnittansicht eines Gesenkformungsteils der Glasformungseinrichtung nach Fig. 3;

Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Gesenkformungsteils einer Glasformungseinrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Die Fig. 1 zeigt eine Glasformungseinrichtung, die als eine vertikal orientierte Druckbiegeform konstruiert ist. Die Druckbiegeform besteht im wesentlichen aus einem Paar Formungsteilen, nämlich einem Gesenkformungsteil 1 und einem Stempelformungsteil 2, welche in horizontaler Richtung einen Abstand voneinander aufweisen und aufeinander zu sowie voneinander weg bewegbar sind. Eine Glastafel oder -platte G, die durch Wärmebehandlung in einem Ofen verformbar gemacht worden ist, wird durch ein Paar Greifer 3 gegriffen und zwischen das Gesenkformungsteil 1 und das Stempelformungsteil 2 gebracht. Dann werden das Gesenkformungsteil 1 und das Stempelformungsteil 2 aufeinander zubewegt, um die Glasplatte G in eine Form zu biegen, die durch die komplementären Formflächen 1 a, 2 a des Gesenkformungsteils 1 und Stempelformungsteils 2 bestimmt ist.

Auf jeder der Formflächen 1 a, 2 a ist eine isolierende Abdeckung in Form einer Filz- bzw. Fasermatte 4 angeordnet. Wie in Fig. 2 gezeigt, besteht die Fasermatte 4 auf der Formfläche 2 a aus einer Kerngewebeschicht 5 und einem Paar Faserschichten 6, die auf jeder Seite der Kerngewebeschicht 5 angeordnet sind. Die Fasermatte 4 kann auch nur eine einzige Faserschicht 6 auf einer Seite der Kerngewegeschicht 5 aufweisen. Die Fasermatte 4 weist ein Loch 7 auf, das mit einer Kühldüse 8 in Verbindung steht, die am Stempelformungsteil 2 angebracht ist. Die Kühldüse 8 kann am Stempelformungsteil 2 befestigt sein oder kann mit ihrem körperfernen Ende über die Oberfläche der Fasermatte 4 unter Luftdruckeinwirkung bewegbar sein, wenn Kühlluft aus der Kühldüse 8 ausgestoßen wird. Die Fasermatte 4 auf der Formungs­ oberfläche 1 a ist in gleicher Weise ausgestattet.

Die Fasermatte 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. Das Loch 7 wird ausgestanzt. Nach dem das Loch 7 ausgestanzt worden ist, wird die Fasermatte 4 unter Wärme­ einwirkung gepreßt, um deren Oberfläche 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 Fasermatte 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, sollte der Aramid-Faser-Anteil im Bereich von 10 bis 50 Gewichtsprozenten und der Kohlenstoff-Faser-Anteil im Bereich von 50 bis 90 Gewichtsprozent liegen. In Fällen, in denen Stahl-, Aramid- u. Kohlenstoff-Fasern verwendet werden, sollte der Stahl-Faser-Anteil im Bereich von 50 bis 80 Gewichtsprozent, die Kohlenstoff-Faser-Anteil im Bereich von 10 bis 40 Gewichtsprozent und der Aramid-Faser-Anteil im Bereich von 2 bis 25 Gewichtsprozent liegen. Die Fasern der Faserschicht 6 sollten einen Durchmesser haben, der im Bereich von 2 bis 18 Mikrometer, vorzugsweise bei ungefähr 10 Mikrometer liegt. Die Dicke der Fasermatte 4 sollte vorzugsweise im Bereich von 3 bis 10 mm liegen, um den gewünschten Kontakt zwischen der Glasplatte G und der Formflächen 1 a, 2 a zu schaffen. Wenn die Dicke der Faserschicht 4 geringer als 3 mm wäre, würde die Fasermatte 4 eine verkürzte Lebensdauer haben. Wenn die Dicke der Fasermatte 4 größer als 10 mm wäre, würde das Loch 7 darin nur erschwert ausgebildet werden können.

Die Formeinrichtung, die in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigt ist, ist in der Lage, die Glasplatte G durch Luft oder Wasser, die bzw. das durch die Kühldüse 8 unmittelbar, nachdem die Glasplatte G druckgebogen worden ist, zugeführt wird, abzuschrecken und zu tempern. Die Kühldüse 8 kann auch fortgelassen werden. In Fällen, in denen die Fasermatte 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 Fasermatte 4 gegen die Glasplatte G geblasen oder gedrückt werden. Mit einer derartigen Anordnung kann Kühlluft oder Kühlwasser gleichförmig gegen die Oberfläche der Glasplatte G geblasen oder gedrückt werden.

Fig. 3 zeigt eine horizontal orientierte Druckbiegeform gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Diese horizontal orientierte Druckbiegeform enthält ein Paar Formungsteile, nämlich ein Gesenkformungsteil 11 und ein Stempelformungsteil 12, die in vertikaler Richtung einen Abstand voneinander aufweisen und aufeinander zu bzw. voneinander weg bewegbar sind. Eine Glasplatte G, die durch Wärmebehandlung mittels eines Ofens verformbar gemacht worden ist, wird durch Transportrollen (nicht gezeigt) zwischen das Gesenkformungsteil 11 und das Stempelformungsteil 12 verbracht. Dann werden das Gesenkformungsteil 11 und das Stempelformungsteil 12 aufeinander zu bewegt, um die Glasplatte G in eine Form zu biegen, die durch komplementäre Formflächen 11 a, 12 a des Gesenkformungsteils 11 bzw. des Stempelformungsteils 12 bestimmt ist.

An jeder der Formflächen 11 a, 12 a ist eine Fasermatte 14 angebracht. Wie in Fig. 4 gezeigt, weist die Fasermatte 14 ein Paar Faserschichten 16, 17, auf die zu beiden Seiten einer Kerngewebeschicht 15 angeordnet sind. Die der Glasplatte G zugewandte Faserschicht 16 kann in der Hauptsache aus hochhitzebeständigen Fasern wie Stahl-Fasern bestehen, und die Faserschicht 17, die gegen die Formfläche 11 a gehalten wird, kann in der Hauptsache aus mechanisch hochfesten Fasern wie Aramid-Fasern bestehen. Die Fasermatte 14 auf der Formfläche 12 a hat den gleichen Aufbau.

Fig. 5 zeigt ein Gesenkformungsteil 21 einer Glasformeinrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Eine Fasermatte 24 ist über der gesamten Formfläche des Gesenkformungsteils 21 angeordnet. Die Filzmatte 24 ist aus Fasern 24 a in einem zweidimensional zentralen Abschnitt und Fasern 24 b in einem zweidimensionalen peripheren Randabschnitt hergestellt, wobei die Fasern 24 a und 24 b voneinander unterschiedlich sind. Genauer ausgedrückt können die Fasern 24 b 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 Glasplatte G in den peripheren Randabschnitt der Filzmatte 24 eindrücken kann. Die Fasern 24 a 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 örtlich begrenzten Abschnitt variiert werden kann, können unterschiedlich gemischte Fasern in Fasermattenbereichen benutzt werden, für die ein höherer Wärmewiderstand oder eine höhere Beständigkeit benötigt wird.

Claims (10)

1. Glasformungseinrichtung, mit relativ zueinander bewegbaren Biegeform-Hälften, zwischen deren Formflächen erweichte Glasplatten verformbar sind, wobei die Formflächen Fasermatten als isolierende Abdeckung tragen, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierende Abdeckung (4; 14) aus einer beiderseitig eine Faserschicht (6; 17) tragenden Kerngewebeschicht (5; 15) besteht, wobei die Faserschichten (6; 17) und die Kerngewebeschicht (5; 15) miteinander verflochten sind.

2. Glasformungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserschichten (6; 17) mindestens zwei unterschiedliche Materialien aufweisen.

3. Glasformungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialien Aramidfasern aufweisen.

4. Glasformungseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialien Stahlfasern aufweisen.

5. Glasformungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialien eine Mischung von Aramid- und Stahlfasern aufweisen.

6. Glasformungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei unterschiedliche Materialien der Faserschichten über die Dicke der Abdeckung verteilt angeordnet sind.

7. Glasformungseinrichtung nach Anspruch 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung in einem zentralen Abschnitt und in einem peripheren Randabschnitt unterschiedliche Materialien aufweist.

8. Glasformungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung eine Dicke hat, die von 3 bis 10 mm reicht.

9. Glasformungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung Fasern enthält, die einen Durchmesser haben, der von 2 bis 18 Mikrometer reicht.

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