DE69305379T2

DE69305379T2 - Vorrichtung zum Biegen von Windschutzscheiben

Info

Publication number: DE69305379T2
Application number: DE69305379T
Authority: DE
Inventors: Werner Diederen; Hans-Werner Kuster; Karl-Josef Ollfisch
Original assignee: Vegla Vereinigte Glaswerke GmbH
Current assignee: Saint Gobain Sekurit Deutschland GmbH and Co KG
Priority date: 1992-02-10
Filing date: 1993-02-05
Publication date: 1997-04-30
Anticipated expiration: 2013-02-06
Also published as: EP0556103B1; FI930562A; EP0556103A1; FI930562A0; US5330550A; DE69305379D1; ES2095588T3; DE4203751C2; FI100238B; DE4203751A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Biegen von Glasscheiben, mit einem Durchlaufofen zum Erwärmen der Glasscheiben auf Biegetemperatur, einer Preßbiegestation mit einer unteren Biegeform und einer oberen Saugbiegeform, einer horizontal verfahrbaren Saugplatte zum überführen der Glasscheiben von der Transportbahn des Durchlaufofens in die Preßbiegestation und einem horizontal verfahrbaren Tragring zum Überführen der gebogenen Glasscheiben von der Preßbiegestation in die Kühlstation.
Vorrichtungen mit diesem Aufbau sind beispielsweise in der EP-B1-0 229 337 und der US-A-4.741.751 beschrieben. Bei diesen bekannten Vorrichtungen fährt beim Einführen der Glasscheibe in die Biegepresse die Saugplatte zwischen die geöffneten Preßformen der stationär angeordneten Biegepresse. Daraus ergibt sich ein verhältnismäßig langer Produktionszyklus, weil die nächste Glasscheibe erst dann in die Biegestation eingefahren werden kann, wenn der Tragrahmen mit der gebogenen Glasscheibe die Biegestation verlassen hat.
Vorrichtungen der genannten Art mit einem demgegenüber kürzeren Produktionszyklus sind aus der EP-A-0 183 418 und der US-A-5.004.491 bekannt. Bei diesen bekannten Vorrichtungen ist jeweils die untere Preßform der Biegepresse verfahrbar ausgebildet, und es ist zwischen der Preßbiegestation und der Transportrollenbahn eine zusätzliche Übergabestation vorgesehen, in der die zu biegende Glasscheibe von der Saugplatte auf die untere Preßform übergeben wird. Während dieses Übergabevorgangs wird gleichzeitig die voraufgehende bereits gebogene Glasscheibe von der stationär angeordneten oberen Saugbiegeform auf einen Transportring abgelegt. Wenn der Transportring in die Kühlstation fährt, fährt gleichzeitig die untere Biegeform mit der daraufliegenden Glasscheibe in die Preßbiegestation.
Bei der aus der EP 0 183 418 bekannten Vorrichtung ist die untere Preßform als konkave Biegeform ausgebildet, während sie im Fall der US-PS 5.004.491 als konvexe Biegeform ausgebildet ist. In beiden Fällen wird die Glasscheibe von der Saugplatte in ebenem Zustand auf die untere Biegeform abgelegt, die sie zwangsläufig nur an den höchsten Punkten der Formfläche berührt. Infolge dieser verhältnismäßig instabilen Lage der Glasscheibe auf der Biegeform vor dem Biegevorgang dürfen während der Überführung der Glasscheibe in die Biegestation mit Hilfe der unteren Biegeform keine großen Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte auf die Biegeform ausgeübt werden, so daß dieser Überführungsvorgang nur mit mäßiger Geschwindigkeit durchgeführt werden kann. Der zeitliche Vorteil eines Produktionszyklus gegenüber den zuerst genannten bekannten Vorrichtungen kommt aus diesem Grunde nur in beschränktem Maß zur Geltung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art so auszugestalten, daß der Produktionszyklus gegenüber den bekannten Lösungen ohne Beeinträchtigung der Qualität der gebogenen Glasscheiben weiter verkürzt und damit die Wirtschaftlichkeit der Vorrichtung insgesamt weiter erhöht wird.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Biegen von Glasscheiben gelöst, die einen Durchlaufofen zum Erwärmen der Glasscheiben auf Biegetemperatur, eine Preßbiegestation mit einer unteren Biegeform und einer oberen Saugbiegeform, eine horizontal verfahrbaren Saugplatte zum Überführen der Glasscheiben von der Transportbahn des Durchlaufofens in die Preßbiegestation und einen horizontal verfahrbaren Tragring zum Überführen der gebogenen Glasscheiben von der Preßbiegestation in die Kühlstation umfaßt. Gemäß der Erfindung zeichnet sich diese Vorrichtung dadurch aus, daß die untere Biegeform der Biegepresse im Anschluß an die Transportbahn des Durchlaufofens stationär angeordnet, daß zur Übergabe der gebogenen Glasscheiben von der oberen Saugbiegeform auf den Tragring zwischen der Preßbiegestation und der Kühlstation eine Übergabestation vorgesehen, und daß die obere Saugbiegeform zwischen der Preßbiegestation und der Übergabestation synchron mit der Saugplatte verfahrbar ist.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgen einerseits die beiden Überführungsvorgänge, nämlich die Überführung der ebenen Glasscheibe von der Transportbahn auf die untere Biegeform und die Überführung und Übergabe der gebogenen Glasscheibe von der Saugbiegeform auf den Tragring, gleichzeitig, so daß innerhalb eines Biegezyklus keine Leerlaufzeiten entstehen. Andererseits können die beiden Überführungsvorgänge mit hoher Beschleunigung und hoher Verzögerung, das heißt also mit hoher Geschwindigkeit, durchgeführt werden, ohne daß die transportierten heißen Glasscheiben dadurch in irgendeiner Weise beeinträchtigt werden, denn sie liegen jeweils mit ihrer ganzen Fläche an der jeweiligen Saugfläche der Saugplatte bzw. der Saugbiegeform an. Auf diese Weise kann der Biegezyklus insgesamt weiter verkürzt und so die Wirtschaftlichkeit der Anlage weiter erhöht werden.
Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung sind die Saugplatte und die obere Saugbiegeform auf getrennten Schlitten gelagert und werden unabhängig voneinander in ihrer Bewegung angetrieben und gesteuert. Gemäß einer anderen, besonders einfachen und zweckmäßigen Ausführungsform sind die Saugplatte und die obere Saugbiegeform miteindander gekoppelt und mit einem gemeinsamen Antrieb versehen. Zu diesem Zweck können sie an einem gemeinsamen Schlitten angeordnet sein, so daß sie zwangsgekoppelt und nur gemeinsam synchron verfahrbar sind.
Vorteilhafterweise ist die stationär angeordnete untere Biegeform in vertikaler Richtung verschiebbar gelagert, während die obere Saugbiegeform an ihrem Schlitten horizontal, aber nicht vertikal verfahrbar ist.
Ferner ist es zweckmäßig, in der Übergabestation den in Längsrichtung verfahrbaren Tragring auch in vertikaler Richtung verschiebbar auszubilden, damit zur Übergabe der gebogenen Glasscheibe von der oberen Saugbiegeform auf den Tragring dieser bis unmittelbar unter die obere Saugbiegeform angehoben werden kann, sobald die Saugbiegeform ihre Endstellung in der Übergabestation erreicht hat.
Die untere Biegeform kann als konkave Biegeform, insbesondere als konkave Ringform, oder auch als konvexe vollflächige Biegeform ausgebildet sein. Wenn die untere Biegeform eine konkave Ringform ist, ist die obere Saugbiegeform als vollflächige konvexe Biegeform ausgebildet. Im anderen Fall, das heißt bei konvexer Ausbildung der unteren Biegeform, kann die obere Saugbiegeform als vollflächige Biegeform mit entsprechenden Saugöffnungen, oder auch in Form einer Saugglocke, das heißt im wesentlichen als Saugform mit einer rahmenartigen Biegefläche, ausgebildet sein.
In Weiterbildung der Erfindung können zwischen der Saugplatte und der Übergabestation zwei oder mehr aufeinanderfolgende Preßbiegestationen mit jeweils einer oberen Saugbiegeform und einer mit dieser zusammenwirkenden vertikal verschiebbaren unteren Biegeform, jeweils mit einer gegenüber den voraufgehenden Biegeformen geänderter Gestalt der Biegefläche vorgesehen sein. Auf diese Weise kann für stärkere Biegungen der Glasscheiben bei gleichbleibender hoher Wirtschaftlichkeit der Anlage der Biegevorgang in mehreren Schritten vorgenommen werden. Ein solches schrittweises Preßbiegen kann bei komplexen Scheibenformen vorteilhaft sein. Es ist auch dann von Vorteil, wenn Glasscheiben mit stärkeren Biegungen am Rand hergestellt werden sollen, die bei einstufigen Biegeverfahren nur mit Hilfe von Biegeformen mit klappbaren Eckbereichen hergestellt werden können. Solche Biegeformen mit klappbaren Eckbereich haben spezifische Nachteile, die bei einem mehrstufigen Biegeverfahren mit starren Biegeformen vermieden werden.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Merkmale und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen.
Von den Zeichnungen zeigt
Fig.1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Biegeofen mit einer oberen Saugbiegeform mit konvexer Biegefläche;
Fig.2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1;
Fig.3 einen Längsschnitt durch einen Biegeofen mit einer unteren Biegeform mit konvexer Biegefläche und einer oberen Saugbiegeform in Art einer Saugglocke, und
Fig.4 einen Längsschnitt durch einen Biegeofen mit zwei aufeinanderfolgenden Preßbiegestationen zum Biegen der Glasscheiben in zwei aufeinanderfolgenden Biegeschritten.
Die in Fig.1 und 2 dargestellte Anlage umfaßt einen im wesentlichen geschlossenen Ofen 1 mit einer stirnseitigen Öffnung 2, die durch eine Tür 3 verschlossen und nur geöffnet wird, wenn die fertig gebogene Glasscheibe aus dem Ofen 1 in die Kühlstation 4 überführt wird. Die Kühlstation 4 ist beispielsweise eine thermische Vorspannstation. Zur Betätigung der Tür 3 dient der Hubzylinder 5. Innerhalb des Ofens 1 werden die Glasscheiben 6 auf einer aus angetriebenen Transportrollen 7 bestehenden Transportbahn mit Hilfe elektrischer Heizstrahler 8,9 auf ihre Biegetemperatur erwärmt.
An die Transportbahn schließt sich die Preßbiegestation 10 an. In der Preßbiegestation 10 ist die untere Biegeform 11 auf einem Support 12 stationär in vertikaler Richtung verschiebbar gelagert. Das Anheben und Absenken des Supports 12 mit der unteren Biegeform 11 erfolgt mit Hilfe von pneumatischen Druckzylindern 13. Die untere Biegeform 11 ist als konkave Ringform ausgebildet.
Die obere konvexe Biegeform 15 ist als vollflächige Biegeform ausgebildet, und die konvexe Wand 16 der Biegeform ist mit Durchbrechungen 17 versehen, die mit einer evakuierbaren Kammer 18 in Verbindung stehen. Die Evakuierung der Kammer 18 erfolgt über ein Sauggebläse 19 in der Art einer Venturidüse. Die obere Saugbiegeform 15 ist über eine geeignete Haltevorrichtung 20 starr an einem horizontal verfahrbaren Schlitten 21 befestigt.
In Bewegungsrichtung des Schlittens 21 gesehen befindet sich hinter der Preßbiegestation 10 die Übergabestation 30. In der Übergabestation 30 sind Schienen 31 in vertikaler Richtung verschiebbar angeordnet. Die Schienen 31 werden mit Hilfe von pneumatischen Druckzylindern 32 angehoben und abgesenkt. In der abgesenkten Stellung liegen sie auf derselben Höhe wie die Schienen 33 außerhalb des Ofens 1. Auf den Schienen 31 und 33 ist ein Wagen 34 verfahrbar gelagert, der den Tragring 35 trägt, dessen Gestalt der Form der gebogenen Glasscheibe im Randbereich entspricht.
Außerhalb des Ofens 1 befindet sich die Kühlstation 4, die im dargestellten Fall als Vorspannstation ausgebildet ist und einen oberen Blaskasten 41 und einen unteren Blaskasten 42 umfaßt. Die Blaskästen 41,42 sind jeweils mit Blasdüsen 43 versehen, um die gebogenen Glasscheiben zum Zweck des Vorspannens schroff abzukühlen.
An dem Schlitten 21 ist außer der oberen Saugbiegeform 15 die ebene Saugplatte 50 starr angeordnet. Die Saugplatte 50 weist ähnlich wie die Saugbiegeform 15 eine evakuierbare Kammer auf, die mit Hilfe des Sauggebläses 51 unter Unterdruck gesetzt werden kann, um die Glasscheibe 6 von den Transportrollen 7 abzuheben und in die Preßbiegestation 10 zu überführen.
Der Schlitten 21 ist, wie aus Fig.2 ersichtlich ist, auf Schienen 54 verfahrbar gelagert. Die Schienen 54 sind außerhalb des eigentlichen Ofens 1 an dem den Ofen 1 umgebenden Rahmen 55 gelagert, und die die auf den Schienen 54 laufenden Lager 56 tragenden Arme 57 dringen durch Schlitze 58 in den Seitenwänden des Ofens 1 nach außen.
Die Arbeitsweise der beschriebenen Vorrichtung ist wie folgt: Wenn eine auf Biegetemperatur erhitzte Glasscheibe 6 das Ende der Transportrollenbahn 7 erreicht, befindet sich der Schlitten 21 in seiner Ausgangsstellung, in der die ebene Saugplatte 50 sich oberhalb der Glasscheibe 6 und die Saugbiegeform 15 sich oberhalb der unteren Biegeform 11 befinden. Während die Saugplatte 50 durch Aktivierung des Sauggebläses 51 die Glasscheibe 6 von den Transportrollen 7 ansaugt, werden gleichzeitig die Druckzylinder 13 und das Sauggebläse 19 aktiviert. Durch die Druckzylinder 13 wird die Rahmenbiegeform 11, auf der sich die Glasscheibe 6 befindet, die bei dem voraufgegangenen Fahrzyklus des Schlittens 21 auf die Biegeform 11 abgelegt wurde, angehoben und gegen die obere Biegeform 15 gepreßt. Infolge des in der Kammer 18 der Biegeform 15 herrschenden Unterdrucks legt sich die gebogene Glasscheibe 6' vollständig an die Biegefläche der Formwand 16 an und wird dort in dieser Lage festgehalten. Die untere Biegeform 11 wird dann durch die Druckzylinder 13 wieder abgesenkt.
Wenn auf diese Weise die ebene Glasscheibe 6 von der Saugplatte 50, und die gebogene Glasscheibe 6' von der Saugbiegeform 15 festgehalten werden, wird der Antrieb für den Schlitten 21 aktiviert und der Schlitten 21 fährt in seine andere Endstellung. In dieser anderen Endstellung, von der nur (in gestrichelten Linien) die Saugbiegeform 15 dargestellt ist, befindet sich die Saugplatte 50 oberhalb der unteren Biegeform 11, und die Saugbiegeform 15 befindet sich in der Übergabestation 30, in der sich zu diesem Zeitpunkt auf den Schienen 31 der Wagen 34 mit dem Tragring 35 befindet. Während in dem Hohlraum der Saugplatte 50 ein kurzzeitiger Überdruck erzeugt wird, wodurch sich die Glasscheibe 6 von der Saugplatte 50 löst und auf die untere Biegeform 11 abgelegt wird, wird durch Aktivierung der Druckzylinder 32 der Tragring 35 angehoben und durch durch einen kurzzeitigen Überdruck in der Kammer 18 der Saugbiegeform 15 die gebogene Glasscheibe 6' auf den Tragring 35 abgelegt. Während der Tragring 35 mit der gebogenen Glasscheibe wieder abgesenkt und anschließend in die Kühlstation 4 gefahren wird, fährt der Schlitten 21 in seine Ausgangsstellung zurück, und der nächste Biegezyklus kann beginnen.
Die in Fig.3 dargestellte Anlage ist in wesentlichen Teilen genauso aufgebaut wie die voraufgehend beschriebene Anlage, jedoch mit dem Unterschied, daß die untere Biegeform 60 in diesem Fall aus einer konvexen, das heißt nach oben gewölbten vollflächigen Biegeform, und daß die obere Saugbiegeform 62 als Saugglocke ausgebildet ist, deren untere Randfläche 63 der Sollform der gebogenen Glasscheibe 61' entspricht und die ringförmige Gegenform zu der Vollform 60 darstellt. Der Tragring 65 auf dem fahrbaren Wagen 66 ist der Form der gebogenen Glasscheibe 61' entsprechend konvex nach oben gebogen. Außerdem besteht in dem hier dargestellten Beispiel die Transportbahn nicht aus Transportrollen, sondern ist als Heißgasbett 68 ausgebildet, und die Glasscheiben 61 werden auf dem Heißgasbett 68 schwimmend durch den Ofen transportiert. Der Ablauf eines Biegezyklus ist im übrigen derselbe wie der anhand der Fig.1 und 2 beschriebene Biegezyklus.
Fig.4 stellt eine Anlage mit zwei aufeinanderfolgenden Biegestationen 70 und 80 dar, in denen die Glasscheiben 86 schrittweise gebogen werden. Die untere Biegeform 71 in der Biegestation 70 ist ebenso wie die untere Biegeform 81 in der Biegestation 80 als konkave Ringform ausgebildet, während die obere Saugbiegeform 72 in der Biegestation 70 ebenso wie die obere Saugbiegeform 82 in der Biegestation 80 als vollflächige konvexe Form ausgebildet ist. In der Biegestation 70 wird den noch ebenen Glasscheiben 86 mit Hilfe der Biegeformen 71,72 eine Teilbiegung (86') erteilt, während die endgültige Formgebung (86'') in der Biegestation 80 mit Hilfe der Biegeformen 81,82 erfolgt. Die beiden oberen Saugbiegeformen 72 und 82 sind über entsprechende Halterungen 73,83 an einem gemeinsamen Schlitten 85 angeordnet, an dem auch die Saugplatte 50 befestigt ist. Die Saugbiegeform 72 wird mit Hilfe des Sauggebläses 74 unter Unterdruck gesetzt, und die Saugbiegeform 82 mit Hilfe eines Sauggebläses 84. Zur Überführung der fertig gebogenen Glasscheiben in die Kühlstation 4 dient der konkave Tragring 88, der auf dem Wagen 89 angeordnet und zur Übernahme der fertiggebogenen Glasscheiben 86 '' in die Übergabestation 30 verfahrbar ist.
Der Schlitten 85 fährt wiederum abwechselnd in zwei Endstellungen. Während in der linken Endstellung die Saugplatte 50 die auf Biegetemperatur erhitzte ebene Glasscheibe 86 von den Transportrollen 7 aufnimmt, werden die unteren Biegeformen 71 und 81 durch Aktivierung der zugehörigen Druckzylinder 77 und 87 gleichzeitig angehoben und pressen die jeweils auf ihnen liegenden Glasscheiben 86' und 86'' gegen die zugehörigen oberen Saugformen 72, 82, an denen sie durch Saugwirkung festgehalten werden. Die beiden unteren Biegeformen 71 und 81 werden abgesenkt, und der Schlitten 85 fährt nun in seine rechte Endstellung. Dadurch werden gleichzeitig die ebene Glasscheibe 86 in die Biegestation 70, die vorgebogene Glasscheibe 86' in die Biegestation 80, und die fertiggebogene Glasscheibe 86'' in die Übergabestation 30 überführt, in der sich zu diesem Zeitpunkt der Tragring 88 befindet. Die Saugplatte 50 und die beiden Saugbiegeformen 72 und 82 werden kurzzeitig mit Überdruck beaufschlagt, wodurch die ebene Glasscheibe 86 auf der unteren Biegeform 71, die vorgebogene Glasscheibe 86' auf der unteren Biegeform 81 und die fertiggebogene Glasscheibe 86'' auf dem Tragring 88 gleichzeitig abgelegt werden. Anschließend fährt der Schlitten 85 in seine Ausgangsstellung zurück und der nächste Zyklus beginnt.

Claims

1. Vorrichtung zum Biegen von Glasscheiben (6), mit einem Durchlaufofen (1) zum Erwärmen der Glasscheiben auf Biegetemperatur, einer Preßbiegestation (10,80) mit einer unteren Biegeform (11,60,81) und einer oberen Saugbiegeform (15,62,82), einer horizontal verfahrbaren Saugplatte (50) zum Überführen der Glasscheiben von der Transportbahn (7) des Durchlaufofens in die Preßbiegestation und einem horizontal verfahrbaren Tragring (35,65,88) zum Überführen der gebogenen Glasscheiben von der Preßbiegestation in die Kühlstation (4), dadurch gekennzeichnet, daß die untere Biegeform (11,60,81) in der Preßbiegestation (10,80) im Anschluß an die Transportbahn (7,68) des Durchlaufofens stationär angeordnet, daß zum überführen der gebogenen Glasscheiben (6') von der oberen Saugbiegeform (15,62,82) auf den Tragring (35,65,88) zwischen der Preßbiegestation (10,80) und der Kühlstation (4) eine Übergabestation (30) vorgesehen, und daß die obere Saugbiegeform (15,62,82) zwischen der Preßbiegestation (10,80) und der Übergabestation (30) synchron mit der Saugplatte (50) verfahrbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugplatte und die Saugbiegeform unabhängig voneinander gelagert und jeweils mit einem eigenen Antrieb versehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugplatte (50) und die Saugbiegeform (15,62,82) zwangsgekoppelt sind und mit einem gemeinsamen Antrieb versehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugplatte (50) und die Saugbiegeform (15,62,82) an einem gemeinsamen Schlitten (85) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Biegeform (11,60,81) in der Preßbiegestation (10,70,80) in vertikaler Richtung verschiebbar, und die obere Saugbiegeform (15,62,82) in vertikaler Richtung starr angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Saugbiegeform (15,82) als vollflächige konvexe Form, und die untere Biegeform (11,81) als Ringform ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Saugbiegeform (62) als konkave glockenförmige Ringform, und die untere Biegeform (60) als konvexe vollflächige Biegeform ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der horizontal verfahrbare Tragring (35,65,88) in der Übergabestation (30) in vertikaler Richtung verschiebbar gelagert ist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Saugplatte (50) und der Übergabestation (30) wenigstens zwei aufeinanderfolgende Preßbiegestationen (70,80) mit jeweils einer oberen Saugbiegeform (72,82) und einer mit dieser zusammenwirkenden unteren Biegeform (71,81) mit fortschreitender Formfläche zum schrittweisen Biegen der Glasscheiben (6) vorgesehen sind.