DE69421371T2 - Verfahren und vorrichtung zum formen von glasscheiben und anwendung dieses verfahren zur herstellung von fenstern mit komplexer form - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft Verfahren zur Formgebung von Glasscheiben für die Herstellung von vorgespannten und/oder mittels Kunststoffolien verbundenen Sicherheits-Autoverglasungen. Insbesondere ist sie auf eine Verbesserung der Formgebungsverfahren gerichtet, bei denen die Glasscheiben in horizontaler Position von einem ebenen Förderer transportiert und in einem Ofen erhitzt werden, anschließend in einem wärmegedämmten Behälter gebogen und danach zu einer Kühlstation befördert werden.
• Die jüngsten Entwicklungen in der Automobilindustrie führen zu einer sich ständig vergrößernden Nachfrage nach Verglasungen mit komplexen Formen, insbesondere lokal sehr ausgeprägten Biegungen und vor allem nicht abwickelbaren Formen, die von kugelförmigen, nicht-zylindrischen Formen abgeleitet sind. Parallel dazu wird die geforderte optische Qualität immer höher. Weiterhin ist für alle Punkte der Oberfläche der Verglasung und nicht nur für die in der Nähe ihres Umfangs befindlichen eine Genauigkeit der Biegung mit sehr engen Toleranzen erforderlich.
• Verglasungen mit komplexen Formen werden im wesentlichen durch zwei Verfahren hergestellt:
• - das erste, welches hauptsächlich für die Verglasungen angewendet wird, die durch Verbinden assembliert werden, wie Windschutzscheiben, besteht darin, eine oder zwei Glasscheiben im kalten Zustand auf einen Rahmen zu legen, dessen Umfangsgeometrie diejenige reproduziert, welche den Glasscheiben verliehen werden soll, und das Ganze in einem Ofen für einen Biegevorgang durch Schwerkraft zu erhitzen, wobei in den letzten Jahren, um der Forderung nach immer komplexeren Formen zu entsprechen, vorgeschlagen worden ist, am Ende mittels einer Gegenform einen abschließenden Preßvorgang durchzuführen,
• - das zweite, hauptsächlich für vorgespannte Verglasungen vorgesehene, differenziert vollständig die Stufen zur Erhitzung der Glasscheiben, die in einem Ofen erhitzt werden, den sie, von einem Rollenbett oder einem Luftkissen transportiert, flach durchlaufen, und die Formgebungsstufen, welche mittels Werkzeugen durchgeführt werden, die erst auf das Glas einwirken, wenn es dessen Temperatur erlaubt.
• Daher gibt es in den als "Vorspannen" bezeichneten Verfahren, obwohl durch diese Terminologie die Herstellung von Verbundverglasungen nicht ausgeschlossen sein soll, ein beträchtliches Potential zur Verringerung der Anzahl der bei der Herstellung einer gegebenen Verglasung eingesetzten Biegewerkzeuge und von deren Arretierungsdauer. Unter Berücksichtigung der sehr großen Zahl von Automodellen stellt diese Verringerung einen ganz beträchtlichen Vorteil dar, und sei es nur für die Probleme der Lagerhaltung von Werkzeugen. Andererseits sind die Taktzeiten bei den Vorspannverfahren im allgemeinen viel kürzer.
• Eine offensichtliche Schwierigkeit dieser Vorspannverfahren, welche mit Werkzeugen arbeiten, die in dem Sinne statisch sind, daß sie die Formgebungszelle nicht verlassen, ist, daß sie den Transport der Glasscheiben durch einen Förderer bis zu einem ersten Formgebungswerkzeug, anschließend, bei komplexen Formen, von diesem ersten Werkzeug zu einem komplementären Formgebungswerkzeug, das im allgemeinen mit dem ersten zusammenwirkt, und schließlich, während des Abkühlens, zu einem Tragwerkzeug erfordern. Die Qualität der Verglasung kann durch alle diese Vorgänge beeinflußt werden, da ihnen die Gefahr von Abdruckbildungen und nicht ordnungsgemäßen Positionierungen eigen ist, was sich am Ende in einer schlechten optischen Qualität und/oder einer zu großen Ungenauigkeit der Biegung bemerkbar macht.
• Außerdem ist eine Anzahl dieser Vorspannverfahren tatsächlich ein Wettlauf mit der Zeit, da es für eine bessere Beherrschung der Positionierung der Werkzeuge leichter ist, sie außerhalb des Ofens einfach an der Luft anzuordnen. Unter diesen Bedingungen ist es offensichtlich, daß sich das Glas im Laufe des Biegevorgangs abkühlt. Die Vorspannstufe verlangt jedoch eine Mindesttemperatur, welche es erfordert, das Glas im Ofen zu überhitzen (wobei die optische Qualität notwendigerweise beeinflußt wird) und/oder den Biegevorgang sehr schnell durchzuführen, was nur möglich ist, wenn die gewünschte Form einfach ist. Sicher ist vorgeschlagen worden, die Glasscheiben vorzuverformen, bevor sie zu einer Station gebracht werden, wo sie durch Pressen zwischen einer vollen Patrizenform und einer Matrizenform gebogen werden, wobei die Vorformgebung erhalten wird, indem man das Glas am Ende des Ofens auf geformten Drehelementen wie Rollen vom Typ von Spindeln oder doppelkegeligen Rollen oder auch wie gebogenen Stangen durchlaufen läßt. Doch muß man wissen, daß diese Elemente ihrerseits eine große Fehlerquelle sind und es praktisch unmöglich ist, das sich fortbewegende Glas richtig auf solchen Elementen zu positionieren. Vor dem Eintritt in die Vorformgebungszone ist eine Positionierung selbstverständlich immer möglich, wobei aber deren Wirksamkeit ganz relativ ist und auch da wieder von der Komplexität der gewünschten Form abhängt und eine "einfache" Form gegenüber der Qualität der Positionierung viel "toleranter" ist. Darüber hinaus ist die Vorformgebung auf Grund der Drehelemente zylindrisch, wobei jedoch weiter oben gesagt wurde, daß die komplexesten Formen kugelförmig mit lokal kleinen Längs- und Querbiegeradien sind. Eine zylindrische Vorformgebung erlaubt es deshalb nur, sich einem dieser Biegeradien anzunähern.
• Diesen Verfahren im kalten Zustand stehen Heißverfahren gegenüber, in denen die Formgebungszelle ein integraler Bestandteil des Ofens oder wenigstens derart wärmegedämmt ist, daß darin eine Temperatur aufrechterhalten wird, die im wesentlichen gleich der Temperatur des Glases beim Verlassen des Ofens ist. Es ist dann möglich, den für die Formgebung erforderlichen Zeitraum (um einige Sekunden) zu verlängern, was es erlaubt, einerseits die Temperatur am Ofenausgang zu minimieren und andererseits ausgeprägtere Biegungen zu verleihen, wobei man ausreichende Relaxationszeiten hat, um ein Zerbrechen der Glasscheibe zu verhindern.
• Im Dokument EP-A-0 183 418 ist ein Heißverfahren beschrieben, in welchem eine Glasscheibe zweistufig in zwei verschiedenen. Arbeitsstationen gebogen wird, wobei die Glasscheibe von einer Station zur nächsten horizontal fortbewegt wird. Dabei ist die erste Stufe eine Verformung auf einer unteren Form durch Schwerkraft und die zweite ein Preßvorgang zwischen zwei Formen. In diesem Dokument ist auch beschrieben, daß bei der Herstellung nicht abwickelbarer Formen die untere Form, auf welcher die Verformung durch Schwerkraft stattfindet, eine Vollform ist.
• In den herkömmlichen Ausführungsformen dieser Verfahren wird das Glas vom Förderer an eine Patrizenform übergeben, an welche sich die Form unter der Wirkung eines Drucks (EP-A-3 391 und EP-A-241 355), eines aufsteigenden Heißlufstroms (EP-A-169 770) oder der Schwerkraft (WO 91/17962) anlegt. Nach dieser Vorformgebung im Kontakt mit der Patrizenform wird der Biegevorgang mittels eines in der Mitte offenen ringförmigen Rahmens vervollständigt, der beim Pressen als Matrizen- Gegenform oder einfacher als Träger während eines Biegevorgangs dient, der durch den Fall auf diesen Ringrahmen bewirkt wird ("drop forming"). In den ersten beiden Fällen wird die während der Vorformgebung einwirkende Kraft auch für die Übergabe Förderer/Patrizenform genutzt. In letzterem Fall wird die Glasscheibe von einer Saugplatte aufgenommen, die sie mit nach unten gerichteter Konkavität auf einer konvexen Unterform ablegt.
• Allen diesen Verfahren ist eine Vorformgebung gemeinsam, die mittels einer vollen Patrizenform durchgeführt wird, an welche sich die gesamte Oberfläche der flachen Glasscheibe, gegebenenfalls mit Ausnahme eines kleinen Randbereichs, anlegt. In der Praxis trifft dasselbe zu, wenn die Übergabe Förderer/Patrizenform mittels eines Ringrahmens durchgeführt wird, wie in den europäischen Patentanmeldungen EP-A-520 886 und EP-A-581 620 vorgeschlagen, wobei letztere zum Anmeldungszeitpunkt der vorliegenden Patentanmeldung noch nicht veröffentlicht war. In diesen Verfahren ist der Aufenthalt der Glasscheibe auf dem Ringrahmen so kurz wie möglich, wobei die verschiedenen Stufen, wie in den vorhergehenden Fällen, in der Reihenfolge Transport/Vorformgebung auf der Patrizenform/Biegen durch Pressen mit dem Ringrahmen aufgezählt werden können.
• Von den Erfindern wurde festgestellt, daß diese Vorgehensweise nicht völlig zufriedenstellt, wenn die Glasscheiben komplexe Formen besitzen, die insbesondere ein Nichtabwickelbarkeitskriterium aufweisen, das lokal größer als 5 ist, wobei dieses Abwickelbarkeitskriterium definiert ist durch die Formel D = ln(10&sup7;/R&sub1; · R&sub2;), worin ln der natürliche Logarithmus ist und R&sub1; und R&sub2; die in Millimetern angegebenen Hauptbiegeradien am betrachteten Punkt bedeuten. Dabei ist festzustellen, daß durch diese Formel auch die Formgebungsprobleme hervorgehoben werden, die sich stellen, wenn R&sub1; und R&sub2; gleichzeitig klein sind.
• Die Hauptschwierigkeit, welche man antrifft, ist die Bildung von Randwellen, wie sie beispielsweise von jedermann beobachtet werden können, wenn man versucht, eine Kugel auch an den Rändern mit einem Blatt Papier zu bedecken; es ist immer zuviel Papier da, weshalb sich Falten bilden oder, anders ausgedrückt, Welligkeit entsteht.
• Von den Erfindern ist festgestellt worden, daß dieses Problem gelöst werden kann durch ein Verfahren zum Biegen einer auf Biegetemperatur erhitzten Glasplatte gemäß nicht abwickelbarer Formen in einem Horizontalofen, welchen sie, transportiert von einem ebenen Förderer, durchläuft, der sie in eine Biegezelle bringt, worin eine im wesentlichen gleich der Biegetemperatur seiende Umgebungstemperatur aufrechterhalten wird und eine konvexe Patrizenvollform angeordnet ist, in deren Richtung die Glasplatte mittels einer konkaven ringförmigen Gegenform, die vorgesehen ist, in der Biegezelle zu verbleiben, vertikal bewegt wird, um zwischen Patrizenform und Matrizengegenform gepreßt zu werden, wobei der Kontakt zwischen dem Glas und der Patrizenform erst nach einer Vorverformungsphase mittels Formgebung durch die Schwerkraft auf der ringförmigen Gegenform in der Biegezelle durchgeführt wird.
• Unter einer Glasplatte ist erfindungsgemäß eine Glasscheibe oder gegebenenfalls ein Aufbau aus zwei, drei Glasscheiben zu verstehen, die am Ofeneingang, wie weiter unten näher erläutert werden wird, übereinander gelegt worden sind.
• Das erfindungsgemäße Verfahren sieht somit vor der Preßphase die Bildung eines Vorformlings vor, der kugelförmig gebogen wird. In der Vorverformungsphase hat der zentrale Bereich der Glasplatte vorteilhafterweise keinen Kontakt mit einem Werkzeug, was es dem Glas erlaubt, frei zu fließen und die Nichtabwickelbarkeit der von der Patrizenform aufgezwungenen Form durch lokale Abschwächungen zu kompensieren.
• In einer besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist zwischen Vorverformungsphase und Preßphase eine Vorformgebungsphase vorgesehen, in deren Verlauf die Glasplatte durch rein pneumatische Kräfte an die Patrizenform angelegt wird. Während dieser Vorformgebungsphase befindet sich der zentrale Bereich der Glasplatte in Kontakt mit der Patrizenform, weshalb er nicht mehr ausgezogen werden kann. Trotzdem ist ein beträchtlicher Teil der Glasplattenoberfläche noch frei von einem Kontakt mit den Formgebungswerkzeugen, so daß sich das Glas noch derart verformen kann, daß es die Patrizenform umschließt.
• Das erfindungsgemäße Formgebungsverfahren besteht somit sukzessive in der Bildung eines Vorformlings, der Aufnahme des Vorformlings durch die Patrizenform und einer Endbearbeitung durch Pressen. Ein solches Dreistufenverfahren kann selbstverständlich nur im Rahmen eines Heißverfahrens ablaufen, wobei sich das Glas wie auch die Biegewerkzeuge, die immer darin bleiben, in einem im wesentlichen isothermen Behälter befindet, so daß dort normalerweise kein parasitärer Wärmeaustausch, der die optische Qualität verschlechtert, stattfindet.
• Indem erfindungsgemäß verfahren wird, wird ein Vorformling erzeugt, der seinerseits eine nicht abwickelbare Form besitzt. In der Vorverformungsphase hat der zentrale Bereich der Glasscheibe vorteilhafterweise keinerlei Kontakt, wobei auf Grund der Wirkung der Schwerkraft so in ihm Ausdehnungsspannungen entstehen können, die zu seiner Vergrößerung führen (was sich lokal in einer geringen Schwächung des Glases ausdrückt). Gleichzeitig kann das Material in der Nähe der Ränder in Richtung dieses zentralen Bereichs fließen. Beim Pressen an die Patrizenform entsteht die unerwünschte Welligkeit nicht, wobei die Verformung, welche dem Rand der Glasscheibe noch mitgeteilt werden muß, sehr gering ist und kein "Glasüberschuß" mehr auftritt.
• Bei den bekannten Verfahren des Standes der Technik ist - der zentrale Bereich der Glasscheibe derjenige, welcher notwendigerweise als erstes auf die Patrizenbiegeform trifft. Ist dieser Kontakt hergestellt, ist es nicht mehr möglich, den zentralen Bereich derart zu dehnen, daß der Umfang der Glasscheibe die Patrizenform vollständig bedecken kann; das Fließen des Materials kann nur in einem unbedeutenden Randbereich stattfinden, was keine wirkliche Kompensation erlaubt, so daß sich Wellen bilden.
• Vorteilhafterweise führt das erfindungsgemäße Verfahren zu einer gleichmäßigeren Behandlung der gesamten Glasscheibenoberfläche, da sich der zentrale Bereich etwa genauso lange wie die übrige Glasscheibe mit der Patrizenform in Kontakt befindet, wobei auf Grund der Stufe der Vorverformung durch die Schwerkraft der Abstand, welcher zu überwinden ist, um die Patrizenform zu erreichen, für alle Punkte der Oberfläche der Glasscheibe näherungsweise derselbe ist. Daraus resultiert eine bessere optische Qualität.
• Unter bestimmten Gesichtspunkten gehört das erfindungsgemäße Verfahren zu den Formgebungsverfahren, die üblicherweise zur Herstellung von Verbundverglasungen angewendet werden. Dennoch ist hervorzuheben, daß es sich dabei um ein Vorspannverfahren handelt, worin das Glas flach und mit Biegetemperatur in die Biegezelle gelangt und für die Bearbeitung aller Glasscheiben nur ein Werkzeug eingesetzt wird. Außerdem ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren den Transport des Glases nach dem Biegen auf einem Vorspannrahmen.
• Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann beispielsweise eine Biegevorrichtung wie die in obengenannter Patentanmeldung EP-A-520 886 beschriebene verwendet werden, welche einen Horizontalofen umfaßt, den eine Biegezelle abschließt, worin eine Temperatur von etwa der Biegetemperatur der Glasscheibe aufrechterhalten wird und welche in Verlängerung der Transportebene der Glasscheibe ein Mittel zum Abstützen des Glases - vorzugsweise ein Luftkissen, eine über dem Abstützmittel angeordnete Patrizenvollform mit nach unten gerichteter Konvexität, eine konkave ringförmige Gegenform, die von einem in der Mitte offenen, ununterbrochenen Rahmen gebildet wird, der zwischen einer unteren Position unter der Transportebene und einer oberen Position in der Nähe der Patrizenform beweglich ist, und Mittel zur Bewegung der Ringform zwischen ihrer oberen und unteren Position enthält, mit denen die vertikale Bewegungsgeschwindigkeit der ringförmigen Gegenform über die gesamte Entfernung der vertikalen Bewegung vollständig gesteuert und damit die Verformung der Glasplatte durch Schwerkraft auf der ringförmigen Gegenform erhalten und definiert werden kann. Vorzugsweise ist das Abstützmittel mit einem Aufbau verbunden, welcher außerhalb des wärmegedämmten Behälters eine unter der Biegezelle angebrachte Grundplatte, die außer diesem Abstützmittel den Isolierboden der Biegezelle und die ringförmige Gegenform trägt, und die Mittel zur Steuerung der Bewegungsgeschwindigkeit der Ringform umfaßt, welche aus einem System zur Regelung der Antriebseinheit der ringförmigen Gegenform bestehen.
• Eine solche Vorrichtung kann, selbstverständlich unter der Bedingung, daß sie von einer Vorspannstation und Mitteln für den Transport der gebogenen Glasscheiben von der Biegezelle zur Vorspannstation ergänzt wird, zur Herstellung thermisch vorgespannter Glasscheiben eingesetzt werden. Sie kann auch zum gleichzeitigen Biegen mehrerer Glasscheiben verwendet werden, die dann (im allgemeinen paarweise) am Ofeneingang übereinander gelegt werden, wobei der Aufbau von der Ringform angehoben und nach einem für die Vorverformung ausreichenden Zeitraum mit der Patrizenform in Kontakt gebracht, an diese durch einen am Umfang der Glasscheibe erzeugten Unterdruck angelegt und anschließend mittels der ringförmigen Gegenform an die Patrizenform gepreßt wird. Nach diesem Durchgang werden die Glasscheiben einige Augenblicke, die Zeit für das Absenken der unteren Gegenform und das Einfahren eines Aufnahmerahmens, der die Glasscheiben in eine Station zur kontrollierten Abkühlung bringt, unter die Patrizenform, im Kontakt mit der Patrizenform gehalten.
• Das Besondere an dem erfindungsgemäßen Verfahren ist, daß keine wirkliche Modifizierung der Vorrichtung (mit Ausnahme des Wechsels der Biegewerkzeuge, um diese an die gewünschte Form anzupassen) vorgenommen werden muß, um von einer Produktion zu einer anderen überzugehen, es sind lediglich die Taktzeiten für das Anheben des Ringrahmens und den Preßvorgang zu verändern, um eine Vorrichtung für vorgespannte Glasscheiben in eine Vorrichtung für Verbundverglasungen umzuwandeln. Es ist insbesondere für die Herstellung von Glasscheiben geeignet, die lokal ein Nichtabwickelbarkeitskriterium von größer als 5 auf weisen, Glasscheiben, welche durch die bekannten Verfahren des Standes der Technik nicht mit guter optischer Qualität und hoher Genauigkeit der Biegung erhalten werden können.
• Weitere vorteilhafte erfindungsgemäße Merkmale und Einzelheiten werden an Hand der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die im Anhang befindlichen Zeichnungen näher erläutert, wobei
• - Fig. 1 bis 4 eine schematische Seitenansicht einer Formgebung eines Paares Glasscheiben entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren zeigen und
• - Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Glasscheibe, deren Nichtabwickelbarkeitskriterium den Wert 5 erreicht, mit einem Netz in perspektivischer Vorderansicht (Fig. 5.1), in Vorderansicht (Fig. 5.2) und im Dreiviertelprofil (Fig. 5.3) und
• - Fig. 6 die Ansicht eines von der Glasscheibe von Fig. 5 reflektierten Prüfbildes zeigt.
• Anschließend werden einige der Besonderheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 erläutert, welche die Durchführung der Erfindung mit einer Vorrichtung veranschaulichen, die der in der Patentanmeldung EP-A-520 886, deren Inhalt als Bezugnahme in den Erfindungsumfang aufgenommen wird und aus welcher man sich hinsichtlich der Einzelheiten der Ausführung genauer unterrichten kann, beschriebenen analog ist.
• Eine solche Vorrichtung umfaßt einen Erwärmungsofen mit einem Förderer, der vorzugsweise aus einem ebenen Rollenbett 1 besteht. Nach Verlassen des Ofens gelangen die Glasscheiben mit einer Temperatur von etwa 650ºC, wenn sie einem thermischen Vorspannvorgang ausgesetzt werden müssen, oder von etwa 550ºC, wenn es sich um die Herstellung einer Verbundverglasung handelt, in die Biegezelle, wo sie von einem Abstützmittel, beispielsweise einem Heißluftkissen, das hier durch einen Kasten 2 symbolisiert ist, aufgenommen werden. Für seine Ausführung ist ein Kasten bevorzugt, der quer zur Fördererachse eine Vielzahl einzelner Abteile enthält; dieser Typ eines Luftkissens ermöglicht es zu verhindern, daß das Kissen, wenn die Glasscheibe ankommt und sich nur deren Vorderrand in der Vertikalen des Luftkissens befindet, aus dem Gleichgewicht gerät. Bezüglich der Einzelheiten einer solchen Unterteilung in Abteile wird beispielsweise auf die am 9. Juli 1992 angemeldete französische Patentanmeldung 92/08482 verwiesen.
• Die Biegezelle, ein wärmegedämmter Behälter, enthält außerdem eine konvexe Patrizenform 3, die mit geeigneten Mitteln, um sie mit einer Glasscheibe in Kontakt zu halten, versehen ist, und eine konkave ringförmige Gegenform 4, die sich zwischen einer unter der Transportebene der Glasscheiben befindlichen unteren Position und einer oberen Position in der Nähe der Patrizenform bewegt. Form und Gegenform sind aufeinander bezogen und werden nur in der Vertikalen bewegt.
• Zeitgleich mit dem Eintreten des Glases in die Biegezelle wird es von einem Satz von Zentrieranschlägen positioniert, die so angeordnet sind, daß sie sich in Fortbewegungsrichtung der Glasscheibe immer mehr annähern. Falls nicht eine, sondern mehrere und insbesondere zwei übereinander liegende Glasscheiben F, F' behandelt werden, wobei dazwischen ein Trennhilfsmittel, beispielsweise Kieselgurpulver, eingelegt wird, sind diese Anschläge vorzugsweise kegelstumpfförmig, wobei ihr Durchmesser oben größer als unten ist, so daß nicht nur die untere Glasscheibe, sondern auch die darüber positioniert wird, welche vorgesehen ist, die konkave Seite der Verbundverglasung zu bilden, die normalerweise etwas kleiner als die die konvexe Seite bildende untere Glasscheibe ist. Weiterhin vorzugsweise sind diese Anschläge versenkbar.
• Wie es die europäische Patentanmeldung EP-A-520 886 lehrt, sind die Zentrieranschläge vorzugsweise auf die obere Patrizenform bezogen, welche ihrerseits auf die ringförmige Gegenform bezogen ist, wobei alle Teile mit hoher Bearbeitungsgenauigkeit und vorzugsweise aus Gußeisen oder hitzebeständigem Stahl hergestellt sind.
• Wenn die Glasscheiben ordnungsgemäß zentriert ist/sind, wird der Ringrahmen, beispielsweise mittels Zylinder mit motorgetriebener Schraube, angehoben, wobei die Schrauben vorzugsweise außerhalb des wärmegedämmten Behälters angeordnet sind. Erfindungsgemäß wird der Weg dieser Schraubenzylinder über deren gesamte Länge und nicht nur bei Annäherung an die Patrizenform vollständig gesteuert. Beispielhaft wurden für die Herstellung einer Verglasung, die ein hohes Nichtabwickelbarkeitskriterium aufweist, folgende Parameter eingehalten: Aufwärtsbewegung der ringförmigen Gegenform 4 s, Vorformgebung durch die Vollform 2 s und Pressen mit der ringförmigen Gegenform 1 s. Es ist auch möglich, eine Haltezeit, beispielsweise in halber Höhe, vorzusehen und Bewegungen mit hoher Geschwindigkeit wie zuvor auszuführen. Dabei ist es selbstverständlich, daß diese Zeiten, abhängig insbesondere von der Komplexität der zu realisierenden Form, aber auch von Parametern wie Temperatur am Ofenausgang oder Dicke der Glasscheibe, von einer Glasscheibe zur anderen differieren können, wobei es wichtig ist festzustellen, daß die Dauer der Aufwärtsbewegung etwa die Dauer des Kontakts der Glasscheibe mit der Patrizenform erreichen kann.
• Während dieser Aufwärtsbewegung, wie in Fig. 2 dargestellt, sinkt das Glas wegen der Schwerkraft auf der ringförmigen Gegenform ein, wobei es - ausgenommen den mit der ringförmigen Gegenform in Berührung befindlichen Randbereich - keinen Kontakt mit einem Werkzeug hat.
• Wenn die ringförmige Gegenform ihre Aufwärtsbewegung beendet und sich der Vorformling gebildet hat, wird/werden die Glasscheiben durch einen am Umfang der Patrizenform erzeugten Unterdruck angesaugt. Dadurch löst sich das Glas etwas vom Ringrahmen (Fig. 3) und legt sich an die konvexe Oberfläche der Patrizenform an. In diesem Stadium des Verfahrens hat das Arbeiten mit einem erfindungsgemäßen Vorformling und nicht mit einer flachen Glasscheibe mindestens zwei Vorteile: der erste besteht darin, daß die von allen Punkten der Glasscheibe zurückzulegenden Entfernungen im wesentlichen gleich sind, und der zweite, daß der Kontakt des zentralen Bereiches der Glasscheibe mit der Patrizenform viel weniger stark ist; die Vorverformung kann eher mit einem Aufziehvorgang als mit einem Tiefziehvorgang, wie es mitunter bei den bekannten Verfahren des Standes der Technik der Fall ist, verglichen werden. Durch diesen schonenderen Kontakt wird die optische Qualität des Glases weiter verbessert.
• Die letzte, in Fig. 4 dargestellte Stufe ist die Stufe des Pressens mittels der ringförmigen Gegenform. Im erfindungsgemäßen Verfahren handelt es sich einfach um eine gewöhnliche Endstufe, in welcher die Geometrie der Ränder perfektioniert werden soll und die nicht darauf gerichtet ist, Druckspannungen zu erzeugen, um den Materialüberschuß zu kompensieren, da dieser bereits durch den während der Vorverformung stattfindenden Fließvorgang "absorbiert" worden ist. Aus diesem Grund wird der Anteil an Glasbruch kleiner, und sei es nur dadurch, daß die Gefahr der Entstehung von Restspannungen vermindert wird, wobei die Form der Glasscheibe der endgültigen Form schon sehr nahekommt und die Gefahr der Bildung von optisch sichtbaren Abdrücken ebenfalls gering ist.
• Nach dem Preßvorgang wird/werden die Glasscheibe/n den Zeitraum des Absenkens der ringförmigen Gegenform unter die Transportebene des Flachglases und des Einfahrens eines Aufnahmerahmens für die gebogenen Glasscheibe/n unter die Patrizenform im Kontakt mit dieser gehalten. Gegebenenfalls wird die gebogene Verglasung von diesem Rahmen zu einer Station für kontrollierte Abkühlung, beispielsweise zu einer Strahlungskühlungsstation, oder zu einer Vorspannstation gebracht, wobei in letzterem Fall der Aufnahmerahmen an das Absaugen der Abschreckluft angepaßt ist.
• Fig. 5 zeigt eine Form einer Verglasung, deren Abwickelbarkeitskriterium, insbesondere wegen einer sehr starken Krümmung in der Nähe der Seitenflügel, lokal größer als 5 ist. Diese Form kann durch das erfindungsgemäße Verfahren mit ausgezeichneter optischer Qualität hergestellt werden, wie es Fig. 6 zeigt, wo das reelle Bild der Reflexion eines der theoretischen Form der Fig. 5 entsprechenden Gitternetzprüfbildes aufgenommen ist, das auf eine mit 45º geneigte erfindungsgemäß hergestellte Verglasung geworfen wurde. Die Verformung des Prüfbildes ist sehr gering.

Claims (10)

1. Verfahren zum Biegen einer auf Biegetemperatur erhitzten Glasplatte gemäß nicht abwickelbarer Formen in einem Horizontalofen, welchen sie, transportiert von einem ebenen Förderer, durchläuft, der sie in eine Biegezelle bringt, worin eine im wesentlichen gleich der Biegetemperatur seiende Umgebungstemperatur aufrechterhalten wird und eine konvexe Patrizenvollform angeordnet ist, in deren Richtung die Glasplatte mittels einer konkaven ringförmigen Matrizengegenform, die vorgesehen ist, in der Biegezelle zu verbleiben, vertikal bewegt wird, um zwischen Patrizenform und Matrizengegenform gepreßt zu werden, dadurch gekennzeichnet, daß in der Biegezelle eine Vorverformungsphase mittels Formgebung durch die Schwerkraft auf der ringförmigen Gegenform vorgesehen ist, bevor das Glas mit der konvexen Patrizenform in Kontakt kommt.

2. Biegeverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Vorverformungsphase und der Preßphase eine Vorformgebungsphase vorgesehen ist, in deren Verlauf die Glasplatte durch rein pneumatische Kräfte an die Patrizenform angelegt wird.

3. Biegeverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasplatte nach der Preßphase und gegebenenfalls während der Vorformgebungsphase durch Saugkräfte in Kontakt mit der Patrizenform gehalten wird.

4. Biegeverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugkräfte durch einen in der Nähe des Umfangs der Patrizenform geschaffenen Unterdruck erzeugt werden.

5. Biegeverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasplatte durch einen Aufbau aus mehreren und insbesondere zwei Glasscheiben gebildet ist, die am Ofeneingang übereinander gelegt worden sind.

6. Biegeverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasplatte beim Eintritt in die Biegezelle auf einem Mittel zum Abstützen ihres zentralen Bereichs arretiert wird, das von der ringförmigen Gegenform umgeben ist.

7. Biegeverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützmittel ein Heißluftkissen ist.

8. Anwendung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche auf die Herstellung von Verglasungen, die lokal ein Nichtabwickelbarkeitskriterium von größer als 5 aufweisen.

9. Biegevorrichtung für die Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die aus einem Horizontalofen und einer Biegezelle besteht, worin eine Temperatur in der Nähe der Biegetemperatur der Glasscheibe aufrechterhalten wird und welche ein Mittel zum Abstützen der Glasscheibe in Verlängerung von deren Transportebene, eine konvexe Patrizenvollform, eine konkave ringförmige Gegenform, die zwischen einer oberen Position in der Nähe der Patrizenform und einer unteren Position unterhalb der Transportebene beweglich ist, und Mittel zur vertikalen Bewegung der ringförmigen Gegenform enthält, mit denen die vertikale Bewegungsgeschwindigkeit der ringförmigen Gegenform über die gesamte Entfernung der vertikalen Bewegung vollständig gesteuert und damit die Verformung der Glasplatte durch Schwerkraft auf der ringförmigen Gegenform erhalten und definiert werden kann.

10. Biegevorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur vertikalen Bewegung der ringförmigen Gegenform motorgetriebene Schrauben umfassen, die außerhalb des wärmegedämmten Behälters angeordnet sind.