DE2947767C2 - Vorrichtung zum Biegen und Vorspannen von Platten in plastisch verformbarem Zustand - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Biegen und Vorspannen von Platten in plastisch verformbarem Zustand, wie z. B. von Glasscheiben, die sich auf Erweichungstemperatur befinden. Im folgenden wird der Einfachheit halber der Begriff Glasscheibe verwendet, wobei klar ist, daß es sich dabei auch um Platten oder Scheiben aus einem anderen Material handeln kann.

Aus der DE-OS 21 11 104, der DE-OS 28 35 298 sowie dem US-P 41 23 246 sind Verfahren und Vorrichtungen zum Biegen und Vorspannen von Glasscheiben in plastisch verformbarem Zustand bekannt, die auch das Herstellen von Glasscheiben mit Krümmungen in Längs- und Querrichtung ermöglichen. Diese haben jedoch den Nachteil, daß es einmal wegen des nicht kontinuierlichen Bahnverlaufs bei Zuführung der Glasscheibe aus dem Ofen auf das Formgebungsbett zu Deformationen kommt, die zu optischen Verzerrungen des Sichtbildes der Scheiben führen und zum anderen durch zwangsweise Formgebung zwischen Rollen und Gegenrollen sich ebenfalls optische Qualitätsmängel durch Markierungen an der Glasoberfläche einstellen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zum Biegen und Vorspannen von Platten, insbesondere Glasscheiben im plastisch verformbaren Zustand zu entwickeln, die in der Lage ist, sämtliche möglichen Krümmungen in Längs- und Querrichtung herzustellen, wobei Änderungen der Krümmungsrichtung und/oder der Krümmungsradien einfach und rasch möglich sind und Qualitätseinbußen der Platten durch den Formgebungsprozeß, vor allem in optischer Hinsicht, vermieden werden.

Eine derartige Vorrichtung zum Biegen und Vorspannen von Glasscheiben, die sich auf Erweichungstemperatur befinden, verwendet ein Formgebungsbett aus einer Vielzahl von gebogenen, von angetriebenen Transporthülsen umgebenen Rundstäben, die drehbar in Lagern montiert sind, wobei die Biegung während des Transports der Glasscheiben auf diesen gebogenen Rundstäben vorgenommen wird, an die sich die erweichten Glasscheiben anschmiegen.

Die Vorrichtung ist so ausgelegt, daß sie eine Formgebungsfläche besitzt, auf der das Glas gebogen wird, mit gebogenem Längsprofil, das die Oberfläche der Trageinrichtung des Glases unmittelbar stromaufwärts berührt und sie somit ohne Unterbrechung oder Knickpunkt verlängert.

Um somit den Fehler zu unterdrücken oder auf einen minimalen Wert zu bringen, den die jeweilige Vorderkante der Glasscheiben erleidet, wenn sie einen Knickpunkt überschreitet, während sie sich in plastisch verformbarem Zustand befindet, läßt man die Glasscheiben zunächst in der Zone zur Wiederaufheizung und dann in der Zone zum Biegen und Vorspannen eine gleichmäßige kontinuierliche Bahn, also ohne Unterbrechung, durchlaufen, wobei eine kontinuierliche Ausbildung oder Entwicklung des Krümmungsradius seines Profils in der Weise erfolgt, daß sämtliche Träger des Glases, die Träger im Wiederaufheizungsofen, das Formgebungsbett der Biegestation, die Träger bei der Vorspannung, die Form haben, welche die Glasscheiben natürlicherweise unter der Wirkung ihres Eigengewichtes anzunehmen die Tendenz besitzen.

Um das gekrümmte Profil des Formgebungsbettes zu erhalten, befestigt man die Lager, welche die gebogenen Rundstäbe tragen, an Trägern, welche ein gekrümmtes Profil in der Längsrichtung aufweisen oder geeignet sind, es zu haben.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung sind die Träger der Lager für die Rundstäbe als Blattfedern ausgebildet, die in Längsrichtung angeordnet sind und unter der Wirkung von an ihren Enden verankerten Spann- oder Zugstangen gebogen werden können, und zwar in der Ebene der Einrichtungen, die das Glas stromaufwärts von der Biegeanordnung tragen, wenn sie sich in der Ruhestellung befinden, d. h. im nicht gebogenem Zustand.

Um sämtliche Biegeformen des Glases zu ermöglichen, lassen sich die Blattfedern vorteilhafterweise getrennt voneinander biegen, und ihre Konkavität kann nach oben oder nach unten gedreht werden.

Bei einer anderen Ausführungsform sind die Träger der Lager für die Rundstäbe als gekrümmte Schienen ausgebildet, die in Längsrichtung angeordnet sind, und vorteilhafterweise sind sie neigbar oder schrägstellbar montiert, indem man sie in den Lagern dreht, um das Krümmungsprofil in Längsrichtung des Formgebungsbettes zu ändern. Bei dieser Ausführungsform ist der Zuführungsweg des Glases zur Biegezone zweckmäßigerweise so ausgelegt, daß die Bahn des Glases stets gleichmäßig bleibt, d. h. ohne Unterbrechung, oder anders ausgedrückt, mit einem Profil mit kontinuierlich sich änderndem Krümmungsradius.

Vorteilhafterweise ist bei der einen oder anderen Ausführungsform jedem gebogenen Rundstab ein Gegenstab zugeordnet, der elastisch gegen die Glasscheibe angedrückt bleibt, wobei dieser Gegenstab gegenüber dem gebogenen Rundstab nach vorn oder hinten versetzt ist.

Nach der Formgebungszone durchlaufen die Glasscheiben eine Vorspannungszone, wo das Glas auf Stäben getragen ist, die hinsichtlich ihrer Form und ihrer Orientierung identisch mit dem letzten Stab der Biegungszone sind, wobei die Stäbe der Vorspannungszone in Lagern angeordnet sind, die längs derselben Krümmungslinien ausgerichtet sind wie die Lager der gebogenen Rundstäbe ferner sind Blaseinrichtungen, beispielsweise Düsen, zwischen den Stäben dazwischengeschaltet.

Die Rundstäbe des Formgebungsbettes können in den Fällen geradlinig sein, wo man eine einzige Krümmung erhalten will. Sie können in den Fällen gebogen sein, wo man eine Doppelkrümmung erhalten will, nämlich eine Krümmung in Längsrichtung und eine Krümmung in Querrichtung.

Um einerseits eine Überheizung des Glases zu vermeiden und somit seine optischen Eigenschaften zu verbessern und Energie einzusparen, und um andererseits die Glastemperatur im Hinblick auf eine bessere Vorspannung zu vergleichmäßigen, ordnet man die Biegungszone im Inneren eines beheizten Gehäuses an, bei dem es sich um eine Heizkammer unabhängig vom Ofen zum Wiederaufheizen des Glases handeln kann, wobei es sich aber auch um den Ofen zum Wiederaufheizen oder aber teilweise um den Ofen und teilweise um eine unabhängige Heizkammer handeln kann. Vorteilhafterweise grenzen das beheizte Gehäuse zum Biegen und der Ofen zum Wiederaufheizen des Glases aneinander an, um das Glas somit auf der gewünschten Temperatur zu halten, ohne daß irgendein Durchgang in der freien Luft mit nicht gesteuerter Temperatur erfolgt.

Gemäß der Erfindung geschieht das Biegen und Vorspannen der Glasscheiben in der Weise, daß die Glasscheiben wieder bis auf eine Temperatur aufgeheizt werden, die zumindest gleich ihrer Temperatur bei Beginn der Vorspannung und sehr wenig oberhalb dieser Temperatur ist, nämlich ungefähr 10° darüber; dabei wird der Aufenthalt der Glasscheiben bei dieser hohen Temperatur verlängert, der Biegevorgang ausgeführt, während sie sich auf der hohen Temperatur befinden, und das Glas unmittelbar nach dem Biegevorgang der Vorspannung unterzogen, wobei ein gleichmäßiger Blasvorgang durchgeführt wird.

Eine derartige Vorgehensweise ermöglicht eine Energieeinsparung, vermeidet eine zu hohe Beheizung, die für die guten optischen Eigenschaften der erhaltenen Glasscheiben schädlich wäre, ermöglicht eine Homogenisierung der Temperatur des Glases vor der Vorspannung, nämlich eine Vergleichsmäßigung der Temperatur, die es im Zusammenhang mit dem gleichmäßigen Blasvorgang ermöglicht, einen besseren Vorspannungszustand der Glasscheiben zu erhalten. Somit kann man beispielsweise vermeiden, daß man beim Bruch der in der Weise hergestellten Glasscheiben nadelförmige Glasscherben großer Länge erhält, so daß keine nadelförmigen Glasscherben mit einer größeren Länge als 6 cm entstehen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Biegen und Vorspannen, wobei eine Doppelbiegung vorgenommen wird;

Fig. 2 eine Einzelansicht der Vorspannungszone mit eingebauter Blaseinrichtung;

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Biegezone;

Fig. 4 eine andere Ausführungsform der gebogenen Rundstäbe;

Fig. 5 eine andere Ausführungsform der Vorrichtung zum Biegen und Vorspannen, bei der die Krümmungslinien von gebogenen Schienen gebildet werden; und in

Fig. 6 eine Kurvenscheibenanordnung zur Änderung der Höhe der Lager der gebogenen Rundstäbe.

Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform der Vorrichtung zum Biegen und Vorspannen, bei der die Lager von Rundstäben des Formgebungsbettes von Trägern gehaltert sind, die keine geradlinige Form besitzen. Als Rundstäbe sind dabei sowohl gebogene Rundstäbe als auch solche, die mit einer drehbaren Transporthülse überzogen sind, vorgesehen oder aber geradlinige drehbare Rollen bzw. Walzen, die mit einer Hülle aus feuerfestem oder hochwarmfestem Material überzogen werden können, wobei es sich um Stäbe oder Walzen handelt, auf denen sich die Glasscheiben verschieben und gleichzeitig gebogen werden können.

In der Anordnung gemäß Fig. 1 ist die gesamte Infrastruktur des Ofens, der die Glasscheiben auf die Erweichungstemperatur bringt, nicht dargestellt. Die Vorrichtung in der Darstellung gemäß Fig. 1 besitzt vier Zonen, welche die Glasscheiben nacheinander durchlaufen: eine Zone A zur Aufheizung des Glases, eine Zone B, die sich anschließt und die Zone der fortschreitenden Formgebung der Glasscheiben in Querrichtung darstellt, eine Zone E als Zone zur Formgebung in Längsrichtung sowie eine letzte Zone G als Zone der hier nicht näher erläuterten Vorspannung. In der Zone A bewegt sich das Glas auf herkömmlichen Walzen 1, beispielsweise aus Silizium, die von einem Rahmen 2 getragen sind. Tatsächlich besteht die Zone B aus zwei Teilzonen, nämlich der Teilzone C und der Teilzone D. In der Teilzone C erhält das Glas eine Krümmung in Querrichtung, wobei es auf den gebogenen Rundstäben 3 läuft, die fortschreitend immer mehr wieder aufgerichtet werden; der erste Rundstab 3a ist dabei in eine Ebene gelegt, welche die oberen Erzeugenden oder Mantellinien der Walzen 1 des Ofens enthält, während die folgenden Rundstäbe, wie z. B. Rundstab 3i, fortschreitend immer stärker aus dieser Ebene heraus aufgerichtet sind, und zwar mit einem hier nicht dargestellten Satz von Handkurbeln, bei denen einer der Arme an einem Träger 4 befestigt ist, der unter einem Winkel α in Richtung von einem der beiden Pfeile F oder F′ schrägstellbar ist. Vorzugsweise haben diese wieder aufgerichteten Stäbe nur ihren Scheitel in dieser Ebene.

Vorteilhafterweise finden sich diese gebogenen und quer angeordneten Rundstäbe 3 in einem beheizten Gehäuse, bei dem es sich um eione unabhängige Heizkammer oder aber um den Ofen zum Wiederaufheizen des Glases handeln kann, wobei die vordere Wand des Ofens sich dann bei 5 befindet und die Rundstäbe hohl ausgebildet sind. Sie bestehen aus rostfreiem Stahl und werden von einem neutralen oder reduzierenden Gas überstrichen, oder aber wenn die Rundstäbe hohl sind werden sie mit einer Kühlflüssigkeit durchspült, beispielsweise Öl, geschmolzenem Salz oder Wasser.

In der Zone D haben die mit 3n bezeichneten gebogenen Rundstäbe alle dieselbe vorgegebene Orientierung gegenüber dem Niveau des Trägers 4.

In Fig. 1 sind sie in der vertikalen Stellung dargestellt, die zu der maximalen Krümmung führt, jedoch können sie auch unter geringeren Neigungswinkeln angeordnet sein. Sie können dann dieselbe Neigung haben wie der letzte Rundstab 3 der Teilzone C, oder eine etwas größere Neigung, so daß die maximale Krümmung in Querrichtung durch den ersten der Rundstäbe 3n erteilt wird und daß eine fortschreitende Wiederaufrichtung sämtlicher Rundstäbe der Zone C und des ersten Rundstabes 3n der Zone D gegeben ist. In dieser Teilzone D wird die Biegung der Glasscheibe in Querrichtung vollständig beendet.

Vorteilhafterweise wird sich auch diese Teilzone D im Inneren eines beheizten Gehäuses befinden, das wie oben eine unabhängige Heizkammer oder aber der Ofen zum Wiederaufheizen des Glases sein kann, wobei sich die vordere Wand des Ofens dann bei 5′ befinden wird und die Rundstäbe 3n dann ebenfalls mit einem Reduktionsgas bestrichen oder von einem Kühlfluid durchströmt werden, wie es bei den Rundstäben in der Teilzone C der Fall ist.

In der anschließenden Zone E wird bei den mit 3p bezeichneten gebogenen Rundstäben die Wiederaufrichtung der Stangen der Teilzone D beibehalten; darüber hinaus sind die Lager, in denen sie montiert sind, schrägstellbar bzw. neigbar und auf zwei gebogenen Trägern 6 angeordnet, im vorliegenden Falle auf Blattfedern, die zu beiden Seiten des Weges der Glasscheiben angeordnet sind. Diese Blattfedern sind auf der Seite des stromabwärtigen Endes der Teilzone D an einem Verankerungspunkt 7 gegenüber dem Ende der Teilzone D befestigt. Dieser feste Verankerungspunkt 7 gegenüber der stromaufwärtigen Vorrichtung befindet sich auf einer solchen Höhe, daß dann, wenn die als Blattfedern ausgebildeten Träger 6 sich in der Ruhestellung befinden, also nicht gebogen sind, das von den gebogenen Rundstäben 3p gebildete Formgebungsbett die Trageinrichtung des Glases, die sich unmittelbar stromaufwärts befindet, ohne Unterbrechung verlängert, d. h. ohne Knickpunkt an der Verbindungsstelle. Jedes Ende der Blattfeder 6 weist eine Verankerung 8 bzw. 9 auf, die es ermöglicht, eine Einstelleinrichtung 10 zur Einstellung der Krümmung der Blattfedern zu befestigen, welche mit einer Zugwirkung arbeitet.

Vorteilhafterweise sind die stromabwärtigen Enden der Blattfedern 6 mit nicht dargestellten Trägern abgestützt, die sowohl in der Höhe als auch in Längsrichtung einstellbar sind, um den Veränderungen und Verschiebungen der Enden der Blattfedern folgen zu können, wenn die Krümmung modifiziert wird. Gegenstäbe 11 sind oberhalb der Rundstäbe 3p vorgesehen, und zwar bezüglich dieser Rundstäbe leicht nach vorn oder nach hinten versetzt, wobei sie ungefähr dasselbe Querprofil haben und in ausreichendem Abstand von den Rundstäben angeordnet sind, um den Durchgang der Glasscheiben zwischen den gezogenen Rundstäben und den Gegenständen zu ermöglichen. Diese Gegenstäbe verbessern die Formgebung der vorderen und hinteren Kanten der Glasscheiben unter gleichzeitiger Vermeidung der Ausbildung von Abflachungen, wobei diese Gegenstäbe 11 beispielsweise gebogene Rundstäbe von der gleichen Art wie die Rundstäbe 3p und auch neigbar bzw. schrägstellbar sind; die Gegenstäbe 11 sind in verschiebbaren Lagern montiert, welche elastisch gegenüber den Lagern der Rundstäbe 3p vorgespannt sind, um auf diese Weise die Glasscheiben leicht einzuklemmen. Diese Gegenstäbe 11 können ihrerseits selbst mit den Glasscheiben in Kontakt stehen, wie es oben angegeben ist, oder aber eine oder mehrere Rollen tragen, die allein mit dem Glas in Berührung stehen. Bei einer anderen Ausführungsform können die Gegenstäbe oder die Rollen tragenden Gegenstäbe durch unabhängige Rollen ersetzt werden, die elastisch in Kontakt mit dem Glas gehalten werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann die Beheizungszone des Glases oder in bestimmten Fällen der Ofen bis zum Ende der Zone E verlängert sein, wobei die vordere Wand des Ofens dann bis zur Stellung 5′′ verschoben ist, um die Zone E der Formgebung in Längsrichtung einzuschließen, so daß es möglich ist, einen Wärmeverlust während des Biegevorganges zu vermeiden, die optische Qualität des Glases zu verbessern und die Temperatur des Glases im Hinblick auf eine bessere Vorspannung zu homogenisieren. Bei der Anordnung gemäß Fig. 1 sind die Blattfedern 6 als Träger der Lager der Rundstäbe 3p nach unten orientiert, wobei diese Anordnung die Abnutzung und den Verschleiß der Rundstäbe 3p oder der sie umgebenden Hüllen verringert; in gleicher Weise können sie jedoch auch nach oben ausgerichtet sein. In gleicher Weise sind die gebogenen, transversalen Rundstäbe nach unten konkav ausgebildet, können aber auch nach oben konkav sein. Somit ist es möglich, nicht nur die Krümmungsradien in den beiden Krümmungsrichtungen zu verändern, sondern auch die Krümmungsrichtung selbst zu wählen. Wie sich aus Fig. 1 entnehmen läßt, hat die von den Glasscheiben auf den Rollen 1 im Ofen zum Wiederaufheizen, auf den Stäben 3a, 3i, 3n und 3p in der Biegungszone und dann in der Vorspannungszone ein gleichmäßigeres Profil ohne Knickpunkt, ohne Unterbrechung und mit einem Radius, der sich kontinuierlich von einem unendlichen Wert im Wiederaufheizungsofen bis zu einem Wert ändert, der in den Zonen E und G bei ungefähr 1 m liegen kann.

Fig. 2 zeigt im einzelnen die Vorspannungseinrichtungen, die in der Zone G in Fig. 1 nicht dargestellt sind.

In der Zone G sind Rundstäbe 3x, die mit den Rundstäben 3p und 3n identisch sind und dieselbe Neigung haben, im letzten Teil des gekrümmten Profils angeordnet, das von den Blattfedern 6 gebildet wird. Gegenstäbe 11x, die hinsichtlich ihrer Form mit den Gegenstäben 11 der Zone E identisch sind, oder Rollen bzw. Rollen tragende Gegenstäbe sind, wie in der Zone E, oberhalb und vorzugsweise den Stäben 3x gegenüberliegend angeordnet, d. h. gegenüber den Stäben 3x nicht versetzt. Zwischen diesen Stäben und diesen Gegenstäben sind Blaseinrichtungen dazwischengeschaltet, beispielsweise Doppelfdüsen 12 der in Fig. 2 dargestellten Art, die einzeln entweder direkt von nicht dargestellten elastischen Leitungen oder aber von ebenfalls nicht dargestellten Blasästen versorgt werden. Diese Düsen sind so ausgerichtet, daß sie senkrecht zur Oberfläche des Glases stehen, das auf den Stäben vorbeiläuft, mit Ausnahme der beiden ersten Düsen 13a und 13b, deren Blasenden in Richtung der Innenseite der Zone G umgebogen sind, um die unmittelbar stromaufwärts gelegene Zone E zur Formgebung in Längsrichtung nicht abzukühlen oder zu stören. Diese Düsen 12 sind auf Teilen montiert, die von den Lagern getragen sind, in welchen sich die Stäbe 3x drehen, oder aber direkt an den Blattfedern 6 angebracht. Auf diese Weise behalten sie unabhängig von der jeweiligen Krümmung der Blattfedern ihre Blasrichtung senkrecht zu den Glasscheiben bei, und ihre Blasenden oder Blasöffnungen werden sich stets in demselben Abstand gegenüber dem Glas befinden. Dies ermöglicht einen gleichmäßigen und vollständig kontrollierten Blasvorgang. Wenn die Stäbe 3x gebogen sind, werden die Blasdüsen vorteilhafterweise aus mehreren angelenkten Teilen bestehen, vorzugsweise mit einer Teilabdeckung der aneinander grenzenden Teile, um einen heterogenen Blasvorgang an den Anlenkungen zu vermeiden.

Man kann auch jedes Lager für Rundstäbe 3 des Formgebungsbettes und insbesondere die Lager für die Rundstäbe 3x und jeden Träger für die Düsen einzeln an einer Gewindestange befestigen, die an einem äußeren Rahmen angebracht ist, so daß jedes Lager und jeder Träger für die Düsen einzeln einstellbar sind.

Bislang war nacheinander ein Biegevorgang in transversaler Richtung und ein Biegevorgang in longitudinaler Richtung vorgesehen. Es ist jedoch auch möglich, die beiden Biegevorgänge in den beiden Richtungen gleichzeitig vorzunehmen, wobei man dann die beiden Teilzonen C und D gemäß der Anordnung nach Fig. 1 wegläßt und dafür sorgt, daß die Stäbe 3p der Zone E zur Formgebung in Längsrichtung fortschreitend immer mehr aus der gekrümmten Fläche heraus aufgerichtet werden, welche durch die verschiedenen Schwenkachsen der Stäbe 3p vorgegeben ist, die ihrerseits drehbar in den Lagern montiert sind, die auf den gekrümmten Blattfedern 6 aufliegen.

Der in der Zone B vorgesehene Biegevorgang in transversaler Richtung kann ebenfalls entfallen, und die gebogenen Stäbe 3p bleiben dann in der bereits definierten gekrümmten Oberfläche und parallel zu der Oberfläche liegen, die durch die beiden Blattfedern 6 definiert ist. Wenn kein Biegevorgang in transversaler Richtung stattfindet, können die gebogenen Rundstäbe 3p auch durch geradlinige Rollen oder Walzen ersetzt werden. Man kann dann Glasscheiben herstellen, die nur eine Krümmung in Längsrichtung aufweisen.

Dieses System mit Blattfedern 6, die von einer mit Zug arbeitenden Einstelleinrichtung 10, beispielsweise einer oder mehrerer Zugstangen, gekrümmt bzw. gebogen gehalten werden und die Rundstäbe 3x tragen, reicht aus, um dem Glas Krümungen zu verleihen, die einen so geringen Radius von etwa 0,90m besitzen; außerdem ist es möglich, sämtliche größeren Radien bis zum Wert Unendlich zu erhalten.

Aufgrund der Verankerung dieser Blattfedern 6 an einem Fixpunkt 7 bezüglich des Endes der Teilzone D bei einer Anordnung gemäß Fig. 1 oder, allgemeiner ausgedrückt, an einem festen Punkt bezüglich des Endes der unmittelbar stromaufwärts gelegenen Station, beispielsweise dem Ende des Wiederaufheizungsofens für das Glas in dem Falle, wo die Zone B nicht existiert, läuft die Glasscheibe auf den Trägern, deren Profil in Längsrichtung gleichmäßig ist und sich ohne Unterbrechung kontinuierlich ändert. Man erhält somit einen vollständig gleichmäßigen Biegevorgang, der noch durch den Umstand verbessert wird, daß er in einem beheizten Gehäuse stattfindet, und somit bei einer relativ geringen Temperatur, die nur sehr wenig oberhalb der Temperatur zu Beginn der Vorspannung liegt, und zwar nur um etwa 10° darüber.

Fig. 3 zeigt in der Draufsicht eine Biegevorrichtung mit einer bereits gebogenen Glasscheibe V. Die strichpunktiert gezeichneten Konturen der Glasscheibe V geben sämtliche möglichen Formen an, die sie annehmen kann. Die Rundstäbe 3 können nach oben aufgerichtet sein, und in diesem Augenblick erhält die Glasscheibe eine Krümmung, deren Konkavität nach unten gerichtet ist; demgegenüber können die Rundstäbe 3 auch abgesenkt werden, und in diesem Augenblick ist die Konkavität nach oben gerichtet. Die Blattfedern 6 können abgesenkt sein, und in diesem Falle ist die Krümmung in Längsrichtung mit ihrer Konkavität nach unten gerichtet, während andererseits dann, wenn die Blattfedern nach oben gebogen sind, die Konkavität des Glases in Längsrichtung nach oben gerichtet sein wird. Außerdem kann jede Blattfeder 6 unterschiedlich gekrümmt sein, was dem Glas dann eine gekrümmte Form mit einer Doppelbiegung verleiht.

Fig. 4 zeigt eine andere Anordnung der Biegezonen. Um die Aufnahme der Glasscheiben am Ausgang der Biegevorrichtung zu erleichtern, wird die gesamte Vorrichtung nach oben gekippt. Somit kann man die gebogenen und vorgespannten Glasscheiben auf einer horizontalen Transporteinrichtung aufnehmen, und zwar ungefähr auf demselben Niveau wie die stromaufwärtige Transportvorrichtung. Um Fehler zu vermeiden, welche die Vorderkanten der Glasscheiben erleiden, wenn sie einen Knickpunkt überschreiten, ändert man das Profil der stromaufwärtigen Transporteinrichtung, indem man ihm eine leichte Neigung verleiht, die an der Stelle I ankommt und die Formgebungsoberfläche berührt.

Die Änderung des Profiles der Transporteinrichtung im Wiederaufheizungsofen kann lange vorher vorgenommen werden. Das wesentliche dabei ist, daß keinerlei Knickpunkt auf dem Wege des Glases vorhanden ist, während dieses sich in seinem plastisch verformbaren Zustand befindet. Wenn es sich zur Erzielung des geeigneten Profiles als erforderlich erweist, kann man sogar den Wiederaufheizungsofen verlängern oder am Ausgang des Ofens ein beheiztes Gehäuse anfügen, das dann mehr Raum verschafft, um das Profil auf dem Wege des Glases zu modifizieren. Darüber hinaus werden ein längerer Wiederaufheizungsofen oder ein zusätzlicher beheizter Raum am Ausgang des Ofens es ermöglichen, die Beheizung des Glases zu verlängern und zu verbessern, um somit eine verbesserte Homogenisierung der Temperatur zu erhalten, die sich vorteilhafte für die Vorspannung auswirkt.

Ferner tragen sämtliche Maßnahmen, um eine gute Qualität bei der Biegung des Glases zu erhalten, auch dazu bei, einen besseren Vorspannungszustand des Glases zu erzielen. Die meisten Vorschriften verbieten, daß im Falle des Bruches von Glasscheiben bei Kraftfahrzeugen nadelförmige Scherben von mehr als 6 cm Länge auftreten. Dieses Ziel läßt sich mit der vorstehend beschriebenen verbesserten Biegevorrichtung erreichen. Die Erhöhung der Beheizungsdauer des Glases vergleichmäßigt die Temperatur des Glases, und diese Homogenisierung, die mit einer gleichmäßigen Vorspannung einhergeht, ermöglicht es, dieses Ergebnis zu erreichen.

Wie oben bereits erwähnt, können die Träger der Lager für die Rundstäbe aus einer oder mehreren Blattfedern bestehen, sie können aber auch aus solchen Anordnungen aufgebaut sein, wie sie nachstehend beschrieben und in den Fig. 5 und 6 dargestellt sind. Bei diesen Anordnungen handelt es sich um gebogene Stangen oder Schienen 14, die zu beiden Seiten der Bahn für das Glas in Längsrichtung angeordnet sind. Die beiden Enden der jeweiligen Schienen oder Stangen befinden sich in der Verlängerung voneinander und ermöglichen somit, daß die Schienen 14 geneigt oder schräggestellt werden können, indem man sie in den Lagern 15 um ihre Achse dreht, die durch ihre beiden Enden hindurchgeht, wie es in Fig. 5 dargestellt ist. Jede dieser Schienen 14 trägt Gleitlager 16, in denen die Enden der Rundstäbe 3 montiert sind.

Wenn man daher die Krümmung des aus Formgebungsstangen bestehenden Bettes in Längsrichtung verändern will, wird man die Neigung der gebogenen Schienen 14 ändern.

Diese Krümmung in Längsrichtung kann Null sein, wenn diese Stangen in dieselbe Ebene gelegt sind, und sie kann maximal gleich der Krümmung der Stangen 14 selbst sein, wenn diese alle beide vertikal gegenüber der Ebene aufgerichtet sind, in die sie vorher gelegt waren. Somit kann man in gleicher Weise wie mit den Blattfedern 6 von flachen Glasscheiben zu Glasscheiben mit einer einzigen oder zwei Krümmungen, gegebenenfalls mit unterschiedlichen Krümmungsradien übergehen, wobei die maximalen Krümmungen, in Querrichtung, die der gebogenen Formgebungsstangen 3 sind, wobei diese dann vertikal aufgerichtet sind, und in Längsrichtung die der Stangen 14, wobei diese dann vertikal aufgerichtet sind. In gleicher Weise wie bei den Blattfedern 6 können die beiden Stangen 14 unterschiedlich geneigt sein, um somit eine in Längsrichtung verwundene Krümmung zu erhalten. Wenn man in gleicher Weise wie oben nur eine einfache Krümmung haben will, d. h. in einer einzigen Richtung, kann man diese Krümmung in der Weise realisieren, daß man das Glas eine Bahn durchlaufen läßt, die von geradlinigen Stäbe gebildet wird, die längs eines in Längsrichtung gebogenen Profiles angeordnet sind.

Ein anderes Mittel zur Änderung des Krümmungsprofiles in Längsrichtung stellt die in Fig. 6 dargestellte Anordnung dar, bei der die Lager der Rundstäbe 3 auf Gleitschienen oder Führungsschienen 17 montiert sind und die Lager jeweils auf Kurvenscheiben 18 aufliegen.

Nimmt man eine Drehung der Kurvenscheiben 18 vor, so führen die Führungsbacken eine Aufwärts- oder Abwärtsbewegung aus und nehmen dabei die Lager der Rundstäbe 3 mit, so daß man die höhenmäßige Positionierung dieser Stäbe ändern kann. Man kann sämtliche Kurvenscheiben mit derselben Achse 19 steuern, oder aber sie einzeln betätigen. Sämtliche Kurvenscheiben 18 müssen unterschiedliche Profile besitzen, die man in Abhängigkeit vom Bereich der Krümmungen bestimmt, die man reproduzieren will.

Wie bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen kann man, wenn eine einfache Krümmung des Glases in einer einzigen Richtung erforderlich ist, geradlinige Rollen anstelle von Rundstäben verwenden.

Darüber hinaus kann man die Blattfedern der ersten Ausführungsform oder die gebogenen Stangen der zweiten Ausführungsform mit der Anordnung mit Gleitschienen 17 und Kurvenscheiben 18 kombinieren. Man kann daher mit den Gleitschienen und den Kurvenscheiben das Krümmungsprofil des Formgebungsbettes, das durch die Blattfedern oder die gebogenen Stangen vorgegeben ist, modifizieren, ohne etwas an der Einstellung der Blattfedern oder der gebogenen Stangen zu ändern. Beispielsweise kann man eine in Längsrichtung stärker ausgebildete Krümmung erhalten als sie mit den maximal aufgerichteten gebogenen Stangen erzielbar ist.

Im Falle der Anordnung der gebogenen Rundstäbe mit einem Profil, das aus aufeinanderfolgenden und miteinander verbundenen konkav-konvex-konkaven Kreisbögen besteht, wie sie in Fig. 4 dargestellt ist, ist das Aufnehmen der Glasscheiben am Ausgang der Biegevorrichtung besonders einfach, da sie auf einer horizontalen Transporteinrichtung erfolgt, die sich praktisch auf derselben Höhe wie die stromaufwärtige Transporteinrichtung befindet. Der Platzbedarf der Vorrichtung in Längsrichtung ist nicht kritisch, und im Anschluß an die Zone G zur Härtung, in der der erforderliche Temperaturunterschied zwischen dem Kern und der Außenhaut des Glases erzeugt wird und in der das Glas in ausreichendem Maße verfestigt wird, damit es sich nicht mehr verformt, kann man in der Verlängerung des gebogenen Profils eine Abkühlungszone vorsehen, die den erhaltenen Vorspannungszustand verfestigt, indem man diesen Temperaturunterschied aufrechterhält, um ein Nachlassen der Spannungen zu vermeiden.

Diese vorgenannte Anordnung für die Biegung in Längsrichtung wird um so besser angepaßt sein, je größer der Krümmungsradius sein wird, um Änderungen der stromaufwärtigen Transporteinrichtung, welche die Glasscheiben tangential dem Biegebett zuführen muß, auf einen minimalen Wert zu bringen.

Im Falle der in Fig. 1 dargestellten Anordnung wird man, um zu große Bewegungen in der Höhe und in der Länge zu vermeiden, wenn man den Krümmungsradius in Längsrichtung ändert, vorzugsweise beim modifizierbaren Krümmungsprofil so wenig Elemente wie möglich vorsehen, d. h. nur diejenigen Formgebungsmittel und Vorspannungsmittel, die unbedingt erforderlich sind, um den Temperaturunterschied zwischen dem Kern und der Oberfläche des Glases aufrecht zu erhalten und das Glas zu verfestigen, während die erforderliche zusätzliche Abkühlung in Einrichtungen erfolgt, die stromabwärts angeordnet und nicht auf den Blattfedern montiert sind.

Im Falle einer Biegevorrichtung, wie sie in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, kann man folgende Anordnungen als Einrichtungen zur Aufnahme der Glasscheiben am Ausgang der Vorspannungseinrichtung verwenden: Einen Behälter, der mit einem Fluid mit einem guten Wärmeaustauscherkoeffizienten gefüllt ist, beispielsweise Öl, geschmolzenes Salz, in dem das Volumen des gebogenen Glases in freiem Fall absinkt, um auf dem Förderband eines geneigten Förderers zu landen, der es austrägt, ein horizontaler Förderer mit elastischer Oberfläche, der so ausgelegt ist, daß der die Glasscheibe aufnimmt, die in freiem Fall aus dem letzten Paar von Stab 3x und Gegenstab 12 herauskommt, und sie zwischen zwei herkömmlichen Blaskästen in der Verlängerung der Blattfedern transportiert, bis ein vollständiger Halbkreis durchlaufen ist, wobei die Verlängerung mit Stäben und Gegenstäben versehen ist, um die Glasscheibe quer durch die Blaskästen zu transportieren und sie einem horizontalen Förderer mit ausrichtbarer Zugangsrampe zuzuführen, der am Anfang der Vorrichtung zum Biegen und Vorspannen angeordnet ist.

Claims (19)

1. Vorrichtung zum Biegen und Vorspannen von Platten in plastisch verformbarem Zustand, insbesondere von Glasscheiben, die auf Erweichungstemperatur gebracht worden sind und mittels einer Zuführungseinrichtung einem Formgebungsbett aus gebogenen oder geradlinigen Rundstäben (3) zugeführt werden, welches einen Teil (E) mit in Längsrichtung verlaufendem Krümmungsprofil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil (E) des Formgebungsbetts mit in Längsrichtung verlaufendem Krümmungsprofil an die unmittelbar stromaufwärts befindliche Zuführungseinrichtung der Glasscheiben angrenzt und zusammen mit dieser Zuführungseinrichtung eine Bahn mit kontinuierlich sich änderndem Krümmungsradius bildet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gebogenen Rundstäbe (3) des Teiles mit gekrümmtem Profil in Längsrichtung auf Blattfedern (6) angeordnet sind, die in Längsrichtung zu beiden Seiten des Formgebungsbettes angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfedern (6) mit ihrem stromaufwärtigen Ende an Verankerungspunkten (7), die sich stromabwärts der Zuführeinrichtung der Scheiben befinden, befestigt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen beiden Enden (8; 9) der Blattfedern mit einer auf Zug wirkenden Einrichtung, beispielsweise Zugstangen (10), verbunden sind, so daß sie biegbar sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugstangen (10) zu einer der folgenden Gruppen gehören:
Zugstangen (10), welche die Krümmung der jeweiligen Blattfeder (6) getrennt einstellen;
Zugstangen (10), welche die beiden Blattfedern (6) gleichzeitig einstellen;
Zugstangen (10), die unterhalb der Blattfedern (6) angeordnet sind und diese nach unten krümmen;
und Zugstangen (10) die oberhalb der Blattfedern (6) angeordnet sind und sie nach oben krümmen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gebogenen Rundstäbe (3) des Teiles mit Krümmungsprofil in Längsrichtung auf gebogenen Stangen oder Schienen (14) angeordnet sind, die in Längsrichtung zu beiden Seiten des Formgebungsbettes angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungsbahn der zu biegenden Scheiben auf den Bereich mit in Längsrichtung verlaufendem Krümmungsprofil so ausgelegt ist, daß sie an den gebogenen Bereich angrenzt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede gebogene Schiene (14) ein Profil besitzt, das aus aufeinander folgenden und miteinander verbundenen konkav-konvex-konkaven Kreisbögen besteht und daß die gebogene Schiene (14) ferner zwei ausgefluchtete Enden besitzt, die in Lagern (15) angeordnet sind, um die sie sich drehen kann, um die Krümmung des Formgebungsbettes in Längsrichtung zu verändern.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die gebogenen Rundstäbe (3) mittels Gleitlagern (16) auf den gebogenen Schienen montiert sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die gebogenen Rundstäbe (3) in beweglichen Lagern (16) montiert sind, die auf Führungsschienen (17) verschiebbar und in der Höhe einstellbar sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß jedem gebogenen Rundstab (3) eine komplementäre Halteeinrichtung, z. B. ein Gegenstab (11) und/oder Rollen, in einem Abstand von dem Rundstab (3) zugeordnet ist, der mindestens gleich der Dicke des Glases ist, wobei die Halteeinrichtung gegenüber dem ihm zugeordneten Rundstab versetzt angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die komplementäre Halteeinrichtung gegenüber dem ihm zugeordneten Rundstab elastisch vorgespannt ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Rundstäbe (3) gebogene Rundstäbe sind, bei denen die beiden ausgefluchteten Enden eine Achse bilden, um die sie schrägstellbar sind, um ein Formgebungsbett mit gegebenenfalls gekrümmtem Profil in Querrichtung zu bilden.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Formgebungsbett mit ausschließlich in Querrichtung verlaufendem Krümmungsprofil dem Teil des Formgebungsbettes mit Krümmungsprofil in Längsrichtung vorgeschaltet ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Formgebungsbett ein Bett mit gleichzeitig fortschreitendem Krümmungsprofil in Querrichtung und in Längsrichtung ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Formgebungsbett zumindest teilweise im Inneren eines beheizten Gehäuses angeordnet ist, das an den Wiederaufheizungsofen des Glases anschließt oder ein Teil von diesem bildet.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorspannungszone mit Blasdüsen (12; 13), die zwischen den gebogenen Rundstäben (3) dazwischengeschaltet sind, welche mit den Rundstäben des Formgebungsbettes identisch sind, längs eines Krümmungsprofils angeordnet sind, welches das Krümmungsprofil in Längsrichtung der Formgebungszone fortsetzt.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (12) senkrecht zur Oberfläche des Formgebungsbettes befestigt und an Lager, Stangen oder ihre Träger angeschlossen sind.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die den gebogenen Rundstäben (3) zugeordneten Blasdüsen (12; 15) angelenkt und an ihren angrenzenden Teilen abgedeckt sind.