DE19725189C1 - Vorrichtung zum Biegen von Glasscheiben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Biegen von Glasscheiben, mit einem Ofen zur Erwärmung der Glasscheiben auf ihre Biegetemperatur, einer an den Ofen anschließenden Biegekammer, einer die Glasscheiben durch den Ofen und in die Biegekammer fördernden Fördereinrichtung, einer in der Biegekammer oberhalb der Förderebene angeordneten oberen Biegeform, Mitteln zur Erzeugung eines Differenzgasdrucks zum Anheben der Glasscheiben von der Fördereinrichtung gegen die obere Biegeform, einer mit der oberen Biegeform zusammenwirkenden ringförmigen unteren Biegeform zum Preßbiegen der durch den Differenzgasdruck an der oberen Biegeform gehaltenen Glasscheibe, Mitteln zum Positionieren und zum Entfernen der unteren Biegeform, sowie mit einem horizontal verfahrbaren Transportring zur Übernahme der gebogenen Glasscheibe von der oberen Biegeform und zum Transport der gebogenen Glasscheibe in eine nachgeordnete Kühlstation.

Eine Biegevorrichtung dieser Art ist aus der EP 0237231 B1 bekannt. Bei dieser bekannten Biegevorrichtung ist die untere Biegeform oberhalb der Transportebene der Glasscheiben, die von einem Rollenförderer gebildet wird, von einer ersten Position neben der oberen Biegeform in eine zweite Position unterhalb der die Glasscheibe haltenden oberen Biegeform horizontal verschiebbar gelagert. Im Anschluß an den Preßbiegevorgang, bei dem die obere Biegeform mit der Glasscheibe auf die untere Biegeform abgesenkt und anschließend wieder in ihre Ausgangsposition angehoben wird, wird die untere Biegeform seitlich aus der eigentlichen Biegekammer herausgefahren und verbleibt bis zum nächsten Preßbiegevorgang in einer Warteposition in einer beheizten Kammer. Die untere Preßbiegeform unterliegt auf diese Weise nicht einer Abkühlung nach jedem Biegevorgang, wie das bei anderen bekannten Biegevorrichtungen der Fall ist, bei denen die Biegeform anschließend zum Transport der gebogenen Glasscheibe in die Kühlstation benutzt und dort mit der Glasscheibe abgekühlt wird. Durch die abwechselnde Verwendung eines Formrings ausschließlich als Biegeform, und eines Transportrings ausschließlich für den Transport der gebogenen Glasscheiben, gelingt es, den Formring ständig auf einer verhältnismäßig hohen Temperatur zu halten, wodurch der Biegevorgang insbesondere bei komplizierteren Scheibenformen erheblich erleichtert wird.

Da bei der bekannten Vorrichtung für die Aufnahme der unteren Biegeform in ihrer Warteposition eine geschlossene beheizte Kammer neben der Biegestation erforderlich ist, ist die die Biegestation aufnehmende Kammer nur noch von einer Seite aus zugänglich. Das erschwert die Beobachtung des Biegeprozesses und außerdem die Arbeitsmöglichkeiten bei notwendigem Werkzeugwechsel und sonstigen erforderlichen Eingriffen in den Biegeprozeß. Außerdem muß die untere Biegeform vor und nach dem Preßbiegevorgang um eine verhältnismäßig lange Strecke horizontal verfahren werden, wodurch der Biegezyklus insgesamt verlängert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, durch die eine weitere zeitliche Verkürzung des Biegezyklus möglich wird. Außerdem soll der Zugang zu der eigentlichen Biegekammer erleichtert werden.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die ringförmige untere Biegeform aus wenigstens zwei Ringform-Segmenten besteht, die jeweils in entgegengesetzter radialer Richtung in eine den Raum zwischen der horizontalen Transportebene und der oberen Biegeform freigebende Stellung und in eine einen geschlossenen Biegerahmen bildende Arbeitsstellung verbringbar sind.

Wenn die untere Biegeform zum Biegen einer im wesentlichen etwa rechteckigen Glasscheibe vorgesehen ist, ist sie zweckmäßigerweise an den vier Ecken in vier Ringform- Segmente unterteilt. Die einzelnen Ringform-Segmente können beispielsweise auf Gleitlagern gelagert sein und können entweder durch Einzelantriebe oder mit Hilfe eines gemeinsamen Stellantriebs über eine geeignete Hebelmechanik miteinander gekoppelt in radialer Richtung zusammengefahren und auseinandergefahren werden. Dabei kann der Weg, den die einzelnen Segmente in der einen oder in der anderen Richtung zurücklegen, verhältnismäßig kurz sein und braucht beispielsweise jeweils nur wenige Zentimeter zu betragen.

Die untere Ringform kann auch so konstruiert sein, daß die einzelnen Ringform-Segmente um eine parallel zu der Hauptrichtung des jeweiligen Segments verlaufende Achse in ihre Offenstellung nach oben oder nach unten verschwenkbar gelagert und mit einem Schwenkantrieb versehen sind.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen.

Von den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Biege- und Vorspannanlage in einem horizontalen Schnitt in schematischer Darstellung;

Fig. 2 die verschiedenen Phasen eines Biegezyklus mit den entsprechenden Positionen der Biegeformen;

Fig. 3 eine konstruktive Ausgestaltung der unteren, segmentierten Biegeform mit horizontaler Verschiebung der Biegeform-Segmente;

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3;

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 3 in vergrößerter Darstellung;

Fig. 6 eine untere Biegeform mit horizontal verschiebbaren Segmenten und zusätzlicher schwenkbarer Lagerung der seitlichen Biegeform-Segmente;

Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII in Fig. 6;

Fig. 8 eine Ausführungsform der unteren segmentierten Biegeform mit schwenkbarer Lagerung der Ringform-Segmente, und

Fig. 9 einen Schnitt entlang der Linie IX-IX in Fig. 8.

Der grundsätzliche Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt sich aus der Fig. 1, die eine teilweise schematische Darstellung der wesentlichen Teile in Form eines Horizontalschnitts durch eine Biege- und Vorspannanlage für Autoglasscheiben zeigt. Die Anlage umfaßt einen Horizontaldurchlaufofen 1 mit einem aus aufeinanderfolgenden angetriebenen Transportwellen 2 bestehenden Horizontalförderer für die Glasscheiben 3. An den Ofen 3 schließt sich die Biegekammer 6 an. Die Transportwellen 2 setzen sich in der Biegekammer 6 fort. Unterhalb der Transportwellen 2 ist ein senkrecht verlaufender Kanal 7 angeordnet, dessen Querschnitt der Flächenausdehnung der Glasscheiben 3 entspricht, und durch den ein auf etwa 650°C erwärmter Heißluftstrom von unten gegen die Glasscheibe gerichtet wird, wenn diese in der Biegekammer 6 positioniert ist. Durch diesen Gasstrom wird der Differenzgasdruck erzeugt, durch den die Glasscheibe 3 von den Transportwellen 2 abgehoben und an die obere Biegeform angelegt wird.

Selbstverständlich ist es möglich, den notwendigen Differenzgasdruck auf andere Weise zu erzeugen, beispielsweise durch Ansaugen der auf den Transportwellen 2 liegenden Glasscheiben mit Hilfe einer die obere Biegeform enthaltenden Saugvorrichtung oder durch von unten auf die Glasscheiben gerichtete einzelne Druckgasströme. Solche Einrichtungen zum Erzeugen eines Differenzgasdrucks gehören ebenfalls zum Stand der Technik.

Oberhalb der Transportwellen 2 ist in der Biegekammer eine mit ihrer konvexen Seiten nach unten gerichtete Biegeform 14 (Fig. 2) angeordnet, die in vertikaler Richtung angehoben werden kann. Ebenfalls oberhalb der Transportwellen 2 sind konzentrisch zu der oberen Biegeform vier Ringform-Segmente 9, 10, 11 und 12 angeordnet und derart gelagert, daß sie in Richtung der Doppelpfeile F in horizontaler Richtung jeweils verschiebbar sind. In der geschlossenen Stellung bilden die Segmente 9 bis 12 die untere ringförmige Biegeform. In der geöffneten Stellung sind die Segmente 9 bis 12 so weit voneinander entfernt, daß sowohl die Glasscheibe 3 als auch die obere Biegeform 14 zwischen den Ringform-Segmenten hindurchtreten können.

Neben der Biegekammer 6 befindet sich die Vorspannstation 15, in der die gebogenen Glasscheiben mit Hilfe von Blaskästen 16 schroff abgekühlt werden. Statt der Vorspannstation 15 kann jedoch an dieser Stelle eine Kühlstation vorgesehen sein, in der die gebogenen Glasscheiben zur Erzielung einer Teilvorspannung oder eines spannungsfreien Zustandes mit entsprechend geringerer Kühlgeschwindigkeit in dem kritischen Temperaturbereich gekühlt werden. Die Glasscheiben werden nach dem Biegevorgang mit Hilfe eines der Kontur der gebogenen Glasscheibe entsprechenden Transportrings 20 von der oberen Biegeform übernommen und durch die Öffnung 8 von der Biegekammer 6 in die Vorspannstation 15 verbracht. Der Transportring 20 ist über geeignete Haltestangen 21 an einem Schlitten 22 angeordnet, der auf Schienen 23 verfahrbar gelagert ist. Die in der Vorspannstation 15 abgekühlten Glasscheiben werden anschließend mit Hilfe der Transporteinrichtung 20 bis 23 von der Vorspannstation 15 in eine sich anschließende Entladestation verfahren, in der die vorgespannten Glasscheiben von dem Transportring 20 entnommen werden.

Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung in Form senkrechter Schnitte A bis D die verschiedenen aufeinanderfolgenden Verfahrensschritte beim Biegevorgang. Schnitt A veranschaulicht die Position der Biegewerkzeuge in dem Augenblick, in dem die Glasscheibe 3 innerhalb der Biegekammer ihre endgültige Position erreicht hat und mit Hilfe des durch den Kanal 7 strömenden Heißluftstroms von den Transportwellen 2 abgehoben und an die konvexe Biegefläche der oberen Biegeform 14 angelegt werden soll. Die obere Biegeform 14 befindet sich dabei in abgesenkter Stellung kurz oberhalb der auf den Transportwellen 2 liegenden Glasscheibe. Die Ringform-Segmente 11, 12 haben ihre äußere Stellung eingenommen, so daß die obere Biegeform 14 zwischen den Ringform-Segmenten 11, 12 hindurchtreten kann.

Wenn die Glasscheibe 3 unter der Wirkung des Heißgasstroms an der Biegeform 14 anliegt, wird die Biegeform 14 bis auf ein Niveau oberhalb der Biegeform-Segmente 11, 12 angehoben. Die Position der Biegewerkzeuge in dieser Biegephase ist im Schnitt B dargestellt. Die obere Biegeform 14 hat ihre obere Endstellung erreicht, und die Glasscheibe 3 wird durch den aufwärts strömenden Heißgasstrom an der konvexen Formfläche der Biegeform 14 festgehalten. Sie hat sich bereits weitgehend an die Biegefläche angelegt und braucht lediglich in ihrem Randbereich durch die Ringform 9, 11, 12 nachgepreßt zu werden. Zu diesem Zweck werden die einzelnen Segmente 9, 10, 11, 12 zusammengefahren, so daß sie eine geschlossene Ringform bilden.

Unter Aufrechterhaltung des Heißgasstroms wird sodann die Biegeform 14 mit der Glasscheibe 3 abgesenkt, und die Glasscheibe 3 gegen die geschlossene Ringform gepreßt. Diese Phase des Biegevorgangs ist im Schnitt C dargestellt.

Unmittelbar nach dem eigentlichen Nachpreßvorgang wird der Transportring 20 unter die obere Biegeform 14 verfahren, und die Ringform-Segmente 9, 10, 11, 12 werden auseinandergefahren. Sodann wird die Biegeform 14 mit der fertig gebogenen Glasscheibe 3 zwischen den Ringform- Segmenten abgesenkt. Diese Phase im Anschluß an den eigentlichen Biegevorgang ist im Schnitt D dargestellt. Statt der hier dargestellten Anordnung und Verfahrensweise kann der Transportring 20 nach Anheben der Biegeform 14 auch in den Zwischenraum zwischen der oberen Biegeform 14 und der unteren Biegeform 9, 10, 11, 12 eingefahren werden. Die Glasscheibe 3 wird durch Abschalten des Heißgasstroms und gegebenenfalls zusätzliches Anblasen durch Öffnungen in der Formfläche der oberen Biegeform auf den Transportring 20 abgelegt und, wie weiter oben beschrieben, von der Biegekammer in die Vorspannstation verbracht.

Eine konstruktive Ausgestaltung für die Lagerung und die Horizontal-Bewegung der Ringform-Segmente 9, 10, 11, 12 ist in den Fig. 3 bis 5 im einzelnen dargestellt. Die Ringform- Segmente 9 bis 12 haben jeweils eine untere ebene Gleitfläche und sind jeweils an ihren Enden mit nach außen vorstehenden Gleitschuhen 26 versehen, mit denen sie auf einer ebenen Lagerplatte 27 aufliegen. Die Lagerplatte 27 ist mit einer zentralen Öffnung 82 versehen, die in Form und Größe der Fläche innerhalb der geöffneten Ringform- Segmente entspricht. Die Ringform-Segmente sind auf ihrer Außenseite mit einem mittig angeordneten Führungsarm 28, 29, 30, 31 versehen. An den Führungsarmen 28, 29, 30 greifen Winkelhebel 32, 33 bzw. der Hebel 34 an, die ihrerseits über Stangen 36, 37 und 38 an die Schiene 40 angelenkt sind. Der Führungsarm 31 des Ringform-Segments 12 ist unmittelbar über die Stange 39 an die Schiene 40 angelenkt. Die Führungsarme 28 bis 31 sind jeweils zwischen Führungsrollen 42 verschiebbar gelagert. Auf die Schiene 40 wirkt der Stellmotor 44, der über die beschriebenen Stangen und Hebel die Ringform-Segmente in die geöffnete und in die geschlossene Stellung verschiebt.

Wie aus Fig. 5 zu ersehen ist, sind die Ringform-Segmente an ihren Enden, mit denen sie gegeneinanderstoßen, mit einer Zentriereinrichtung versehen, die im dargestellten Fall aus einer Nut-Feder-Anordnung 46, 47 besteht. Dadurch wird sichergestellt, daß die Formflächen der Ringform- Segmente im geschlossenen Zustand an ihren Stoßstellen flächenbündig ineinander übergehen.

Eine abgewandelte Ausführung eines segmentierten Biegerings ist in den Fig. 6 und 7 dargestellt. Es handelt sich hier um einen segmentierten Formring, dessen seitliche Segmente 51 zusätzlich zu ihrer Horizontalverschiebung eine Schwenkbewegung nach oben durchführen können. Solche schwenkbaren Seitenteile bei Ringformen sind gelegentlich erforderlich, wenn die Glasscheiben in den entsprechenden Endbereichen besonders stark gebogen sind.

Die seitlichen Ringform-Segmente, von denen die Zeichnung nur das linke Ringform-Segment 51 zeigt, sind jeweils über Schwenklager 53 auf einer Platte 54 gelagert, die ihrerseits auf einer Lagerplatte 55 mit Hilfe des Führungsarms 56 und einer der weiter oben beschriebenen Ausführungsform entsprechenden Hebelkonstruktion horizontal verschiebbar gelagert ist. Auf der Platte 54 sind geeignete Antriebe angeordnet, die das verschwenkbare Segment 51 in seine beiden Endstellungen verbringen. Der Einfachheit halber sind diese Antriebe hier als innerhalb der Biegekammer angeordnete Zylinder 57, 58 dargestellt, deren Kolbenstangen an mit dem schwenkbaren Segment 51 verbundenen Armen 59 angelenkt sind. In der Praxis werden jedoch die Antriebszylinder außerhalb der heißen Biegekammer angeordnet, und die Übertragung der Kolbenbewegung auf das verschwenkbare Segment 51 erfolgt über eine geeignete Stangen- und Hebelkonstruktion. Die vier Ringform-Segmente dieser Ausführungsform werden zunächst bei abgesenkter Stellung der schwenkbaren Segmente 51 zusammengefahren, und die obere konvexe Biegeform wird auf diese Ringform abgesenkt. Anschließend werden die schwenkbaren Segmente 51 durch Betätigung der Antriebe 57, 58 angehoben und dadurch die seitlichen Endbereiche der Glasscheibe in ihre endgültige Form gebogen.

Eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung ist in den Fig. 8 und 9 dargestellt. Die Ringform wird in diesem Fall aus vier Ringform-Segmenten 62, 63, 64 und 65 gebildet, die zum Zweck der Freigabe des Raumes zwischen der oberen Biegeform und der Transportebene der Glasscheiben jeweils um eine horizontale Achse nach oben verschwenkbar gelagert sind. Zu diesem Zweck ist das Ringform-Segment 62 über Halterungen 68 starr mit einer Welle 69 verbunden, die in Lagerböcken 70, 71 drehbar gelagert ist. Mit Hilfe des Stellmotors 72 werden das Segment 62 über die Welle 73 und die Stirnräder 74, 75 in die gewünschte Stellung verschwenkt. In analoger Weise wird das Segment 63 über den Stellmotor 76, das Segment 64 über den Stellmotor 77 und das Segment 65 über den Stellmotor 78 verschwenkt.

Die Lagerböcke 70, 71 und die entsprechenden Lagerböcke für die Wellen der übrigen Ringform-Segmente sind auf einer Lagerplatte 79 angeordnet. Die Lagerplatte 79 weist wiederum eine großflächige Öffnung 80 für den Durchtritt der Glasscheibe auf. Entlang dieser Öffnung 80 sind der Kontur der Ringform-Segmente entsprechende Stützleisten 81 angeordnet, auf denen sich die Ringform-Segmente in ihrer Arbeitsstellung abstützen.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Biegen von Glasscheiben, mit einem Ofen zur Erwärmung der Glasscheiben auf ihre Biegetemperatur, einer an den Ofen anschließenden Biegekammer, einer die Glasscheiben durch den Ofen und in die Biegekammer fördernden Fördereinrichtung, einer in der Biegekammer oberhalb der Förderebene angeordneten oberen Biegeform, Mitteln zur Erzeugung eines Differenzgasdrucks zum Anheben der Glasscheiben von der Fördereinrichtung gegen die obere Biegeform, einer mit der oberen Biegeform zusammenwirkenden ringförmigen unteren Biegeform zum Preßbiegen der durch den Differenzgasdruck an der oberen Biegeform gehaltenen Glasscheibe, Mitteln zum Positionieren und zum Entfernen der unteren Biegeform, sowie mit einem horizontal verfahrbaren Transportring zur Übernahme der gebogenen Glasscheibe von der oberen Biegeform und zum Transport der gebogenen Glasscheibe in eine nachgeordnete Kühlstation, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige untere Biegeform aus wenigstens zwei Ringform- Segmenten (9, 10, 11, 12; 51; 62, 63, 64, 65) besteht, die jeweils in entgegengesetzter radialer Richtung in eine den Raum zwischen der horizontalen Fördereinrichtung (2) und der oberen Biegeform (14) freigebende Stellung und in eine einen geschlossenen Biegerahmen bildende Arbeitsstellung verbringbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringform-Segmente (9, 10,11, 12; 51) auf einer Lagerplatte (55, 27) in horizontaler Richtung verschiebbar gelagert sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringform-Segmente (9, 10, 11, 12) über Hebel (32, 33, 34) und Stangen (36, 37, 38, 39) miteinander gekoppelt und durch einen gemeinsamen Stellmotor (44) in ihre beiden Endstellungen verbringbar sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Ringform-Segment (51) in horizontaler Richtung verschiebbar und zusätzlich in Schwenklagern (53) gelagert und in eine die Glasscheibe an die obere Biegeform anlegende Schließstellung verbringbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringform-Segmente (62, 63, 64, 65) an einer parallel zur Hauptrichtung eines jeden Segments angeordneten Welle (69) angeordnet und über eine entsprechende Getriebeanordnung (73, 74, 75) mit Hilfe eines Stellmotors (72) in ihre Offenstellung und ihre Arbeitsstellung verschwenkbar sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenklager (70, 71) für die Ringform-Segmente (62, 63, 64, 65) auf einer mit einer Durchtrittsöffnung (80) für die Glasscheibe und die obere Biegeform versehenen Lagerplatte (79) angeordnet sind, und die Lagerplatte (79) entlang der Öffnung (80) mit Stützleisten (81) versehen ist, auf denen die Ringform-Segmente (62, 63, 64, 65) in ihrer Arbeitsstellung aufliegen.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringform- Segmente (9, 10, 11, 12; 62, 63, 64, 65) an ihren Enden mit Zentriereinrichtungen (46, 47) versehen sind.