DE3109149A1

DE3109149A1 - "verfahren und vorrichtung zum formen von glastafeln durch eine deformierbare vakuumform"

Info

Publication number: DE3109149A1
Application number: DE19813109149
Authority: DE
Inventors: John Donald Kellar; Gordon Foster Pereman
Original assignee: PPG Industries Inc
Current assignee: PPG Industries Inc
Priority date: 1980-03-17
Filing date: 1981-03-11
Publication date: 1981-12-24
Also published as: JPS56169138A; GB2072652A; AU6690181A; IT1194037B; AU522319B2; JPS5924090B2; IT8120294A0; US4277276A; CA1152327A; FR2478066A1; DE3109149C2; FR2478066B1; GB2072652B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Formen und Kühlen von Glastafeln, insbesondere zum Biegen von Glastafeln bei hoher Geschwindigkeit, wobei die Glastafeln durch Abschrecken in Luft erhärtet werden, und insbesondere auch zum Formen und Wärmebehandeln relativ dünner Glastafeln, besonders solcher, die eine Nennstärke von 3,2 mm (1/8") oder weniger haben. Dünnere Glastafeln biegen bei bestimmten, über der Deformationstemperatur des Glases liegenden höheren Temperaturen leichter als dickere durch, so daß es schwieriger ist, die Form dünnerer Glastafeln zu kontrollieren.

Geformte und getemperte Glastafeln werden als Seiten- oder Rückfenster beispielsweise in Kraftfahrzeugen weitgehend verwendet. Um für eine derartige Verwendung .geeignet zu sein, müssen flache Glastafeln zu genau definierten Krümmungen geformt werden, welche durch Form und Umriß der Fensterrahmen bestimmt sind, in denen die Seiten- oder Rückfenster einzusetzen sind. Es ist dabei wichtig, daß die Seiten- oder Rückfenster strengen optischen Anforderungen genügen und frei von optischen Fehlern sind, die ein klares Sehen aus ihrem Blickfeld einengen könnten.

Während der Herstellung werden Glastafeln für geformte Fenster in Fahrzeugen einer thermischen Behandlung unterzogen, um das Glas durch Tempern zu stärken und den Widerstand des geformten Fensters gegenüber Schlag zu vergrößern. Getemperte Glastafeln zerfallen bei Bruch überdies in relativ kleine, glatte Bruchstücke, welche weniger zu Verletzungen führen als relativ große, zackige Bruchstücke, die bei häufigerem Bruch von nichtgetempertem Glas entstehen.

Das handelsübliche Herstellen geformter Glastafeln für diesen Zweck erfolgt in üblicher Weise durch Erhitzen von flachen Glastafeln bis zu ihrem Erweichungspunkt, dem sich dann das Formen

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der erhitzten Tafeln bis zu einer gewünschten Krümmung und anschließend das Abkühlen der gebogenen Tafeln in kontrollierbarer Weise bis zu einer Temperatur unterhalb des Temperbereiches des Glases anschließt. Während einer solchen Behandlung wird eine Glastafel längs einer im wesentlichen horizontalen Bahn geführt,

die sich durch einen tunnelartigen Ofen erstreckt, wo die Glasaus einer
tafel eine/Serie von Tafeln ist, welche bis zur Deformationstemperatur des Glases erhitzt und auf einer Verlängerung der Bahn in eine Formstation geführt werden, von wo jede Glastafel wiederum auf eine Vakuumform übergeben wird. Die Vakuumform hält und hebt die durch Wärme erweichte Glastafel durch Saugen. Etwa zur gleichen Zeit bewegt sich ein übergabe- und Temperring, der im Umriß der gewünschten Form der Glastafel entspricht und leicht nach innen gerichtet ist, aufwärts in eine Lage unterhalb der Vakuumform. Bei Freigabe des Vakuums wird die Glastafel auf den Temperring abgelegt. Während des Zuführens der Glastafel in eine Kühlstation zum schnellen Abkühlen unterstützt der Temperring den peripheren Teil der Glastafel.

In einer bekannten Vorrichtung war die Vakuumform entweder mit einer unteren, starr gekrümmten Formfläche versehen, mit welcher die durch Wärme erweichte Glastafel durch Saugen gegen sie nach und nach geformt wurde, oder eine glatte, flache Formoberfläche aufwies, die die flache Glastafel durch Saugen gegen sie anhob und von der Freigabe des Vakuums in der Form abhing, um die heiße Glastafel durch Schwerkraft oder durch eine Kombination von Schwerkraft und einer zusätzlich auf den Temperring ausgeübten Kraft abzuwerfen, um die Form zu bilden, die durch den Umriß des Temperringes gegeben ist. Solche Verfahren sind als Abwerfverfahren bekannt.

Wenn eine starre, gekrümmte Oberfläche neben einer durch Wärme erweichten flachen Glastafel während des auf die Oberfläche ausgeübten Saugens liegt, muß viel Energie aufgewendet werden,

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um das zum Heben erforderliche Saugen aufrechtzuerhalten und eine heiße Glastafel gleichzeitig durch Saugen bei einer genügend hohen Geschwindigkeit zu formen, um eine! Massenproduktion bei hoher Geschwindigkeit zum Formen und Tempern von Glastafeln zu erzielen. Wenn eine flache Glastafel durch Abwerfen geformt wird, hängt die maximale Durchbiegung von der Glasstärke, der Glastemperatur und dem Abstand _t ±_n dem das Q-las abgeworfen wird, ab. Es ist schwierig, die Form dünner Glastafeln, insbesondere bei übermäßig hohen Temperaturen zu kontrollieren. Venn zur Erzielung einer größeren Durchbiegung dar Abwerfabstand überdies erhöht wird, ist mehr Zeit erforderlich, um die Glastafeln über den längeren Abwerfabstand zu heben, wodurch die maximale Geschwindigkeit zum Herstellen von gebogenen und getemperten Glastafeln begrenzt wird. ι

Nach dem US-PS 2 663 974 sind durch Wärme erweichte Glastafeln zwischen belastbaren , flexiblen Metallstreifen und einem Paar von starren Stützgliedern mit oberen konvex gebogenen erhöhten Kantenflächen biegbar, um der verlangten Form für rechteckige Glastafeln zu entsprechen, nachdem sie geformt sind. Die belastbaren Metallstreifen drücken auf die Oberfläche der Glastafel, um die Glastafel zu verbiegen, so daß diese den konvex gebogenen oberen Kantenflächen entspricht. In diesier Vorrichtung ist keine Vakuum- oder Übergabeeinrichtung vorgesehen.

Im US-PS 3 077 753 ist eine Druckbiegefcfrm offenbart, in welcher eine vertikal hängende, durch Wärme erweichte Glastafel durch Druck gegen ein starres, konvex gebogeneis Formgesenk biegbar ist, wobei eine durch eine Feder belastbare elastische Tafel oder ein Gewebe unter Druck gegen die Glastafel geführt wird, die der Fläche des starren Formgesenkes gegenüberliegt. Hierbei ist jedoch weder eine übergabe auf ein zweites Formglied noch eine Vakuumbehandlung vorgesehen.

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Im US-PS 3 106 464 wird ein starres, konvexes Formgesenk gegen eine Fläche einer durch Wärme erweichten Glastafel geführt, während die gegenüberliegende Fläche gegen einen flexiblen Rahmen gedrückt wird, um die Glastafel und den Rahmen zu formen. Der Rahmen wird darin an seinen Enden durch Stempel weiter geformt, die die gegenüberliegenden Enden des Rahmens gegen die Enden des konvexen Formgesenkes erfassen. Bei dem Biegeverfahren wird kein Vakuum benutzt.

Das US-PS 3 265 284 offenbart einen flexiblen Riemen, der zwischen einer oberen konvexen Preßform und einer unteren konkaven Form liegt. Die untere Form wird gehoben, um eine durch Wärme erweichte Glastafel, die vom flexiblen Riemen getragen wird, in Eingriff gegen die nach unten gerichtete Fläche der oberen Form zu bringen. Wenn sich die untere Form zurückzieht, bewegt der Riemen die geformte Glastafel auf ein Rollenförderband, welches das Glas zum Abkühlen durch eine Temperzone führt. Der Mangel an einer peripheren Stütze für die Glastafel verursacht einen Verlust an Formkontrolle, so daß die Endform der Glastafel nach dem Abkühlen nicht durch die Form kontrolliert werden kann, die sie in der Preßbiegestation erhalten hat, wo die Glastafel auf dem flexiblen Riemen gestützt und zwischen den oberen und unteren Formen durch Druck gehalten ist.

Das US-PS 3 389 984 gleicht dem US-PS 3 265 284 insoweit als ein flexibles Bandmaterial vorgesehen ist, das die Formfläche einer konkaven Druckform überlagert, um einen Lauf zwischen der konkaven Form und einer Fläche der durch Wärme erweichten, durch Pressen zu biegenden Glastafel vorzusehen. In diesem Patent wird die Glastafel von Zangen gehalten. Die andere Fläche der Glastafel steht einer konvexen Preßbiegeform gegenüber. Eine relative Bewegung der Formen gegeneinander führt zu einem Formen der Glastafel. Für die übergabe in eine Kühlzone, wobei je nach Abkühl-

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geschwindigkeit Spannungen dem Glas mitgeteilt werden, wird die Glastafel dann nur durch Zangen gehalten. Bei diesem Biegen durch Druck findet weder ein peripheres Stützen noch ein Vakuumstützen statt.

Nach dem US-PS 3 459 521 ist eine flache Glastafel auf einer Matte gestützt, wobei sich die Glastafel in einem durch Wärme erweichten Zustand befindet und zwischen sich ergänzenden oberen und unteren Formen gepreßt wird. Die Glastafel wird dann irgendwie von der Matte entfernt und abgeschreckt.

Gemäß dem US-PS 3 607 187 wird eine weicihe, flache Glastafel dadurch gehoben, indem eine Vakuumform i|n Richtung auf die Glastafel herabgesenkt und dann ein Saugen durch eine nach unten gerichtete, ständig gekrümmte Foritiflache eiiner Vakuumform gegen die Glasfläche zwecks Formung ausgeübt wird. Viel Energie ist hierbei für das Saugen erforderlich, um die gesahite flache Glastafel zu formen, damit diese der ständig gekrümmten Formfläche der Vakuumform in zunehmenden Anteilen entspricht, insbesondere jene Teile, die den größten Abstand von der Vakuumform aufweisen, wobei andere Teile schon von dieser erfaßt sind. Dieses Verfahren ist allenfalls nur zum Herstellen von extrem flachen Biegungen geeignet, jedoch für eine mit hoher Geschwindigkeit ablaufende Produktion zu zeitaufwendig.

Das US-PS 3 846 104 betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung, "bei dem Glastafeln auf einer Fördereinrichtung durch einen Ofen geführt und hierbei auf eine Temperatur gebracht werden, die sich dem Glaserweichungspunkt nähert. In einer jenseits des Ofens liegenden Formstation wird jede Glastafel wiederum von einer unteren Umrißform gehoben, welche die Glastafel in Eingriff mit einer oberen Vakuumform bringt, die in ihrer Form der gewünschten Glasform entspricht. Die obere Vakuumform bleibt an der Formstation und hält das geformte Glas dagegen, während die untere Form auf die Ebene unterhalb der Fördereinrichtung zurück-

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geht. Ein geformtes Temperring stützt die gebogene Glastafel nur an ihrem Rand öder ihrer peripheren Kante und bewegt sich im allgemeinen horizontal zwischen der Formstation und einer Kühlstation, um jede von der Vakuumform an der Formstation freigegebene Glastafel aufzunehmen, um sie dann in die Kühlstation zu führen. Jede Glastafel muß daher in ihrer Gesamtheit in eine höhere Position bei minimalem Abstand für die übergabe an die Vakuumform angehoben werden', was sehr zeitaufwendig ist.

Im US-PS 4 092 141 ist eine ähnliche Vorrichtung mit einer vertikal bewegbaren Transporteinrichtung zum schnellen Entfernen jeder gebogenen Glastafel vom Temperring vorgesehen, nachdem ihre Flächen genügend ausgehärtet sind, damit die Glastafel auf einen nachgeschalteten Abwärtsförderer geführt werden kann. Letzterer Zusatz weist eine Stützfläche für die Glastafel in einer Höhe auf, die wenig höher liegt als diejenige, bei welcher die Glastafel durch den übergabe- und Temperring gestützt ist. Die bekannte Vorrichtung sieht auch ein Heben jeder Glastafel in Richtung auf die obere Vakuumform vor, wobei ein wesentlicher senkrechter Abstand gehalten wird, da die Vakuumform zwischen aufeinanderfolgenden Formvorgängen in erhöhter Position bleibt, um die Ankunft einer nachfolgenden Glastafel an der Formstation abzuwarten.

In der US-Anmeldung 960 403 ist ein Form- und Temperverfahren für Glastafeln offenbart, wonach jede Glastafel nach Verlassen des Erhitzungsofens mit Hilfe einer flachen Vakuumauf lage platte angehoben wird, welche in Kontakt mit der oberen Fläche der durch Wärme erweichten flachen Glastafel gebracht wird. Nachdem die Vakuumauflageplatte,und die Glastafel auf einererhöhte Position angekommen sind, wird ein Form- und Temperring in eine Position unterhalb der Glastafel gebracht und das Vakuum freigegeben, wobei die Glastafel auf den Form- und Temperring fällt, um so das Biegen durch Abwerfen herbeizuführen. Der Form- und Temperring

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wird dann aus der Position unterhalb der Vakuumauflageplatte zurückgezogen und in eine Teraperstation geführt, wo ein Gebläse von Luft auf die einander gegenüberliegenden Flächen der abgelegten Glastafel geleitet wird, um das Glas zu tempern. Obwohl diese Anordnung eine flache Oberfläche für die Vakuumform liefert, welche leichter als eine gekrümmte Fläche zu glätten ist und den ijberrjanq von cn nor zur anderen Form vereinfacht, da der Biege- und Temperrimj das «inζige Hauptelenient der Form- und Teitiperoi.nrichtung ist, welche für verschiedene Ausführungen rekonstruiert und ersetzt wurden muß, hat das Abworfverfahren seine Beijronzungen. So i at z.B. die Tiefe der Biegung, die ohne Verlust der Kontrolle über die gesamte Form der behandelten Glastafel erreichbar ist, begrenzt.

Vor der vorliegenden Erfindung hatte die Glastafelbiegetechnik einen Mangel in der Form- und Tempertechnik, die eine Vakuumform mit einer glaserfassenden Oberfläche aufwies, die so glatt war, wie die bekannten flachen Vakuumformen und welche die Glastafel annähernd auf ihre verlangte endgültige Form brachte, bevor die Glastafel für den Form- und Temperring freigegeben wurde, um zu erreichen, daß die Geschwindigkeit bei der Massenherstellung für das Formen und Tempern von Glastafeln erhöht und damit auch ein schnelleres Durchführen der Erfindung bewirkt wird, so daß geformte Glastafeln Biegungen aufweisen, die eine größere Biegetiefe als jene haben, die mit den bekannten Arten der Abwerfformvorrichtung hergestellt wurden.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Glastafelformverfahren und eine Vorrichtung zu seiner Durchführung, die eine biegbare obere Vakuumform mit einer glatten, flachen, nach unten gerichteten Oberfläche aufweist, die zuerst eine durch Wärme erweichte Glastafel erfaßt und durch Saugen hebt, aber dennoch durch Biegen in eine Form gebracht werden kann, die sich enger der Endform einer gebogenen, getemperten Glastafel nähert,

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während die Vakuumform die Glastafel in eine obere Position hebt, um Spielraum für den Form- und Temperring zu geben, damit dieser in die Formstation eintreten kann. Die vorliegende Erfindung benötigt für jeden Formenzyklus weniger Zeit als die bekannte Vorrichtung, die eine ständig gekrümmte Vakuumform aufweist, um eine durch Wärme erweichte Glastafel zu erfassen und durch Saugen zu heben. Das Erfassen einer flachen Glastafel durch eine deformierbare Vakuumform mit einer glatten, flachen Oberfläche, welche anfänglich erfindungsgemäß mit der flachen Glastafel in Eingriff steht _t verringert die Wahrscheinlichkeit, eine Form zu erhalten, die von der gewünschten Glastafel abweicht.

Wenn erfindungsgemäß die Vakuumform während ihres Anhebens mit einer durch Wärme erweichten, darunter befindlichen Glastafel verändert wird, verringert sich die Leerlaufzeit für den Formund Temperring. Das Abwerfen einer gebogenen Glastafel auf einen Umriß aufweisenden Form- und Temperring mit annähernd gleicher Krümmung und gleichem Umriß wie die deformierte Vakuumform, kann über einen kürzeren Abstand gegenüber jenem erreicht werden, der erforderlich wäre, um eine Glastafel von einer flachen Vakuumform auf einen gekrümmten Ring abzuwerfen. Die über einen kürzeren Abstand entwickelte Geschwindigkeit, während der die Glastafel abgeworfen wird, bis sie den Umriß des Form- und Temperringes erreicht, kann daher verringert werden. Als Folge davon ist ein unkontrolliertes Einbiegen der abgelegten Glastafel in ihrem Zwiεchena"bschnitt innerhalb ihres vom Form- und Temperring getragenen Umrisses verringert.

Durch Verringerung des Abstandes des Abwerfens von der Vakuumform bis zum Form- und Temperring wird überdies die erforderliche Zeit für die Übergabe der Glastafel von der Vakuumform auf den Formund Temperring herabgesetzt. Durch das Herabsetzen der für den Übergabeschritt erforderlichen Zeit wird auch die Dauer eines

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Foritienzyklus verringert, so daß eine höhere Produktionsgeschwindigkeit erzielt wird.

Mit der vorliegenden Erfindung wird eine weitere Verbesserung gegenüber dem bekannten Abwerfen einer geformten Glastafel erzielt. Wenn eine erhitzte flache Glastafel auf den Umriß einer Form abgelegt wird, die eine erhöhte gekrümmte Formfläche aufweist, gleitet die Glastafel relativ zur Form. Ein solches Gleiten verursacht Rutschmarkierungen, die die optischen Eigenschaften des gebogenen Glases nachteilig beeinflussen. Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Rutschmarkierungen durch Abwerfen geformter Glastafeln auf eine formgebende Form, wobei die Glastafeln eine Form entwickeln, die annähernd dem Umriß der Form entspricht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine gebrochene, perspektivische Ansicht der Vorrichtung zum Formen und Tempern von Glastafeln mit einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die eine Formstation aufweist, welche jenseits eines Rollwärmeofens liegt, wobei bestimmte Teile wegen der Übersichtlichkeit ausgelassen sind;

Fig. 2 eine gebrochene Stirnansicht eines Teiles der in Fig. gezeigten Ausführungsform mit ausgelassenen oder weggebrochenen Teilen, um andere Teile der Vorrichtung klarer zum Ausdruck zu bringen;

Fig. 3 eine Seitenansicht im rechten Winkel zur Ansicht der Fig.2, wobei ein Teil der Vorrichtung der Fig. 1 und ausgelassen ist, um den Aufbau der deformierbaren Vakuumformeinrichtung in einer bevorzugten Ausführungsform mit voll ausgezogenen Linien beim Glasformen und in Phantomansicht diesen Aufbau zu verdeutlichen, der an einer Seite flach ist, um eine flache Glastafel zu erfassen;

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Fig. 4 eine gebrochene, perspektivische Ansicht der deformierbaren Vakuumformeinrichtung mit entfernten Teilen, um andere Teile deutlicher zu zeigen;

Fig. 5 einen Längsschnitt der deformierbaren Vakuumformeinrichtung der Fig. 4 mit einer deformierbaren flachen Formfläche, um eine flache Glastafel zu heben und zu formen, wobei Teile ausgelassen sind, um bestimmte Bauelemente deutlicher zu zeigen, und

Fig. 6 eine gebrochene Draufsicht auf die Vakuumform der Fig. 4 und 5, in der Teile ausgelassen sind, um bestimmte innere Bauelemente deutlicher zu zeigen.

Die Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zum Erhitzen und Formen von Tafelmaterial, beispielsweise von Glas, mit einer Heizeinrichtung, die einen Ofen 42 mit einem Ausgang aufweist, durch dessen Ausgang 43 Glastafeln von einer nicht gezeigten Ladestation befördert werden, nachdem sie auf ihre Glasdeformationstemperatur erhitzt worden sind. Eine Kühlstation 44 zum Kühlen der gebogenen Glastafeln und eine nicht gezeigte Entladestation jenseits der Kühlstation 4 4 liegen endweise längs einer Querbahn jenseits des Ofenausganges 43 an einer Seite des Ofens 42. Eine Formstation 46 liegt an einer Ecke jenseits des Ofenausganges 43 und an einer Seite der Kühlstation 44. Eine Glastafelübergabeeinrichtung 41 zwischen der Kühlstation 44 und der Formstation 46 fördert die Glastafel zur Kühlstation 44.

Hitze kann dem Ofen 42 durch heiße Gase aus Gasbrennern oder durch elektrische Heizstrahler oder durch eine Kombination von beiden zugeführt werden, wobei derartige Wärmezuführeinrichtungen allgemein bekannt sind. Die tragenden Ofenstützwände für einen horizontalen Förderer umfassen in Längsrichtung auf Abstand gehaltene, quer sich erstreckende Förderrollen 48, die eine Förderbahn beschreiben, welche sich durch den Ofen 4 2 erstreckt.

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Zusätzliche Förderrollen 49 sind an der Formstation 46 angeordnet, um eine Verlängerung der Förderbahn durch den Ofen 4 2 zu bilden. Die Rollen des Förderers sind in Abschnitten angeordnet und ihre Umdrehungsgeschwindigkeit ist durch nicht gezeigte Kupplungen kontrolliert, so daß die Geschwindigkeit der verschiedenen Förderabschnitte kontrolliert und in einer bekannten Art synchronisiert werden kann. Ein Glasfühlerelement S ist nahe dem Ausgang des Ofens 42 angeordnet, um einen Betriebszyklus dieser Vorrichtung zu beginnen.

Begrenzungsschalter oder elektronische Regler können vorgesehen sein, um den Betrieb der verschiedenen Elemente der Vorrichtung entsprechend vorbeschriebener Folgen zu synchronisieren. Da ihre Anordnung und Betriebsweise nicht zur Erfindung gehört, werden sie im einzelnen nicht näher beschrieben.

Die Formstation 46 umfaßt eine deformierbare obere Form 50, die aus einem deformierbaren Metallgehäuse 52 besteht und mit einer Schicht aus Feuerfestmaterial, z.B. aus nicht gezeigten Glasfasern, bedeckt ist.

Das deformierbare Metallgehäuse 52 umfaßt eine biegbare, mit öffnungen versehene untere Metallplatte 54 mit in ihr verteilten Durchbohrungen 55 und eine obere, ebenfalls biegbare Metallplatte 56, die jedoch nur eine zentrale Bohrung 57 aufweist. Obere und untere biegbare Metallplatten 54 und 56 bestehen aus halb härtegetempertem Stahlblech und haben einen rechteckigen Umriß. Die länglichen Seitenkanten der biegbaren Metallplatten 54 und 56 sind in ihrer gesamten Länge durch Neoprenstangen 58 mit quadratischem Querschnitt auf Abstand gehalten und messen auf der Kante 19 mm (3/4"). Die festen Neoprenstangen 58 sind durch Schrauben 60 befestigt, wobei sich diese in geschlitzten öffnungen 62 senkrecht durch die Neoprenstangen und durch

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geschlitzte Öffnungen 64 in der unteren biegbaren Metallplatte erstrecken und von Öffnungen 66 aufgenommen werden, die am Umfang der oberen Metallplatte 56 auf Abstand gehalten sind.

WeitereLängSstangen 68 erstrecken sich parallel zu den festen Neoprenstangen 58, die voneinander etwa einen Abstand von 2,5 cm (etwa 1") aufweisen. Diese zusätzlichen Längs .stangen 68 ans Neopren sind mit Querrillen 70 versehen, die über die Breite ihrer Oberflächenteile eingekerbt sind. In einer besonderen Ausführung sform der Erfindung sind die Querrillen 70 V-förmig im Querschnitt ausgebildet, wobei die Tiefe der Querrille 70 und ihr Abstand derartig bemessen sind, daß eine gleichmäßige Verteilung der positiven und negativen Luftdruckstellen bei dem deformierbaren Metallgehäuse 52 entsprechend den noch zu beschreibenden Kriterien besteht.

Ein Paar von hohlen Metallquerstäben 72 mit einem quadratischen Querschnitt von 19 mm (3/4") weit auf jeder Seite verbindet die einander gegenüberliegenden Endkantenteile der unteren biegbaren Metallplatte 54 und der oberen biegbaren Metallplatte 56 durch zusätzliche Schrauben 60, welche am Ort durch Vertikallöcher 73 in den oberen und. unteren Wänden der hohlen Metallquerstäbe 72 und durch zusätzliche Schrauben aufnehmende Löcher 66 in den Enden der oberen Metallplatte 56 befestigt sind.

Die obere Metallplatte 56 hat eine zentrale Öffnung, um ein Vakuumrohr 74 aufzunehmen, das mit einer Vakuumauslaßlextung 76 verbunden ist, welche wiederum mit einer nicht gezeigten Vakuumquelle in Verbindung steht.

Ein Paar von in Längsrichtung auf Abstand gehaltene Stützen 80 ist an der oberen Fläche der oberen biegbaren Metallplatte 56, und zwar nahe jedem Ende, angebracht. Die Stützen 80 sind mit Löchern

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zur Aufnahme von Kreuzzapfen 82 versehen. Der Kreuzzapfen 82 wird von einem Kolbenkopf 84 aufgenommen, der am Boden der Kolbenstange 86 befestigt ist und in einem Kolbengehäuse 88 bewegbar ist. Das Kolbengehäuse 88 ist mit seinem oberen Ende an einem Kolbenträger 90 schwenkbar befestigt, der von einem Träger eines Außenpaares der querangeordneten U-Profile 92 und 93 getragen ist.

Die querangeordneten U-Profile 92 und 93 laufen der Länge nach parallel zueinander und quer zur Länge des deformierbaren Metallgehäuses 52. Die U-Profile sind voneinander in ihrer gesamten Länge zu der oberen Fläche eines Längsträgers 94 auf Abstand gehalten, von denen vier in der Fig. 2 gezeigt sind. Jeder der Längsträger 94 hat eine gerade obere Kante 96 und eine gekrümmte untere Kante 98 (Fig. 3).

Die Kolben 88 sind unmittelbar an den beiden zentral angeordneten Längsbalken 94 angebracht. Wenn die Kolbenstangen 86 der Kolben sich ausstrecken, nimmt das deformierbare Metallgehäuse 52 die in der Phantomansicht der Fig. 2 angegebene Stellung ein, wobei die untere biegbare Metallplatte 54 eine flache Oberfläche aufweist. Da die untere biegbare Metallplatte 54 öffnungen hat und wenn ein Saugen durch die Vakuumleitung 76 und das Vakuumrohr 74 zum deformierbaren Metallgehäuse 52 erfolgt, wird eine Glastafel G, die auf den Förderrollen 49 unter dem deformierbaren Metallgehäuse 52 angekommen ist, angesaugt und in Eingriff mit der unteren biegbaren Metallplatte 54 durch Vakuum gebracht. Wenn die Kolbenstangen 86 der Kolben 88 gleichzeitig nach oben zurückgezogen werden, deformiert das deformierbare Metallgehäuse 52 derartig, daß sich die obere biegbare Metallplatte 56 nach oben gegen die gekrümmte untere Kante 98 der Längsträger 94 biegt und dabei das deformierbare Metallgehäuse 52 in ihrer Form verdreht, um der Form der gebogenen unteren Kante 98 der Längsträger 94 zu entsprechen. Die durch Erhitzen erweichte und durch Saugen in Eingriff gegen die untere biegbare Metallplatte 54 gebrachte Glastafel G nimmt die Form der unteren Tafel an.

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Die querangeordneten U-Profile 92 sind mit dem oberen ü-Profil 93 verbunden. Das obere Ü-Profil 93 ist für eine vertikale Bewegung mit der deformierbaren Vakuumform 50 verbunden, die das deformierbare Metallgehäuse 52 umfaßt und in eine Form gebracht ist, um die Positionen der Kolbenstangen 86 und des Kolbengehäuses 88 anzunehmen. Um senkrechte Einstellungen für die deformierbare Vakuumform 50 vornehmen zu können, ist ein befestigter oberer Stützträger 101 vorgesehen.

Der Stützträger 101 ruht auf einem Paar von horizontal licyemlen Querträgern 103, die wiederum vorne und hinten von senkrechten Stützen 105 getragen sind, von denen nur Teile in Fig. 1 gezeigt sind, um eine klare Ansicht von der deformierbaren Vakuumform 50 und ihrem Betätigungsmechanismus zu haben. Ein Paar Hülsen 107 sind an der Oberfläche des oberen U-Profiles 93 befestigt. Diese Hülsen 107 nehmen Führungsstäbe 109/. Em Stützgehäuse 111 ist zwischen den Hülsen 107 vorgesehen. Dieses Stützgehäuse 111 ist an einem Kolbenkopf 112 schwenkbar befestigt, der am Boden einer Kolbenstange 113 angebracht ist, wobei die Kolbenstange 113 sich senkrecht in einem senkrecht orientierten Kolbengehäuse 115 bewegt. Das obere Ende des Kolbengehäuses 115 ist fest an dem oberen Stützträger 101 befestigt.

Die Glastafelübergabeeinrichtung 47 umfaßt ein ringähnliches Glied 119, das in Höhe und Umriß der gewünschten Form entspricht, welche unmittelbar nach innen von der peripheren Kante einer in der Formstation 46 zu formenden Glastafel gerichtet ist. Das ringähnliche Glied 119 ist von einer rohrähnlichen Verstärkung 121 umgeben. Das ringähnliche Glied 119 hat eine obere Kantenfläche, die gekerbt oder gezackt ist, um den Kontakt mit der Glastafel zu verringern und welches bevorzugt nach dem US-PS 3 973 943 gebaut ist. Verbindungsglieder 122 sind an der Peripherie vorgesehen, um das ringähnliche Glied 119 und das Verstärkungsglied 121 zu verbinden. Verlängerungsarme 123 erstrecken

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sich von den einander gegenüberliegenden Längsenden des durch die Glastafelübergabeeinrichtung 47 gebildeten Umrisses und laufen in Hülsen 125 mit Innengewinde aus. Die Hülsen 125 sind an rotierbaren Antriebsstangen 127 befestigt, die von einer nicht gezeigten Antriebseinrichtung gleichzeitig zur Rotation betätigt werden.

Die Kühlstation 44 umfaßt eine obere Kammer 130, die mit einer Luftzufuhrleitung 131 verbunden ist, welche Luft unter Druck von einer Quelle eines nicht gezeigten Tempermediums in die obere Kammer 130 durch nach unten gerichtete Rohrdüsen 132 in Richtung auf die obere Fläche einer Glastafel zuführt, die von einem ringähnlichen Glied 119 gestützt ist. Eine zusätzliche Tempermediumzufuhreinrichtung steht mit einer unteren Kammer 134 in Verbindung, wobei die Kammer 134 mit nach oben gerichteten Düsen 136 ausgestattet ist, welche das Tempermedium, beispielsweise Druckluft, gegen die untere Fläche der Glastafel, die vom ringähnlichen Glied 119 getragen ist, führt.

Betriebszyklus

Eine Mehrzahl von Glastafeln werden durch den Ofen 4 2 befördert, wobei sie auf rotierenden Ofenförderrollen 48 gestützt sind. Wenn eine Glastafel mit einem Fühlelement S in Berührung kommt, wird die Tafel auf einen Satz zusätzlicher Förderrollen 4 9 geführt, wobei die Förderrollen genügend lange rotieren, um die Glastafel G in eine Position unmittelbar unterhalb des deformierbaren Metallgehäuses 52 zu bringen, welches sowohl die in Fig. 1 gezeigte als auch die Position gemäß der Phantomdarstellung in Fig. 3 einnimmt. Das Ansaugen wird durch das Vakuumrohr 74 und durch die biegbare Vakuumleitung 76 bewirkt, so daß eine Glastafel angehoben wird, während ihre flache Seite in Eingriff mit dem deformierbaren Metallgehäuse 52 steht. Die Kolbenstangen 86 werden nach oben zurückgezogen, um die obere biegbare Metallplatte 56 in Eingriff mit den gekrümmten unteren Kanten 98 des Längsträgers 94 zu bringen und das Metallgehäuse 52 zu deformieren, wobei die

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Glastafel G die Form annimmt, zu welcher das deformierbare Metallgehäuse 52 deformierbar ist. Diese Form ist in Fig. 3 in voll ausgezogenen Linien dargestellt. Die Kolbenstange 113 geht dann nach oben und hebt dabei die gesamte deformierbare Vakuumform 50, um so den Zugang zu der Glastafelübergabeinrichtung 47 zu ermöglichen, damit die Glastafel in eine Position unterhalb der deformierbaren Vakuumform an der Formstation 4 6 gebracht wird.

Das Vakuum wird vom deformierbaren Metallgehäuse 52 freigegeben, wobei die geformte Glastafel auf ein ringähnliches Glied 119 abgeworfen wird. Die rotierenden, mit Gewinde versehenen Antriebsstangen 127 werden in die Richtung rotiert, in der das ringähnliche Glied 119 in Position zwischen den oberen Düsen 132 und den unteren Düsen 136 gebracht wird, so daß Luft oder ein anderes Tempermedium gegen die einander gegenüberliegenden Flächen der Glastafel, die von dem ringähnlichen Glied 119 getragen sind, bei genügend hoher Geschwindigkeit geblasen wird, um einen gewünschten Tempergrad in dem Glas herbeizuführen. Die Glastafel wird dann von dem ringähnlichen Glied 119 entfernt,und die Glastafelübergabeeinrichtung 47 wird dann in eine Wartestellung unmittelbar längs der zusätzlichen Förderrollen 49 bewegt, um die Ankunft der zu formenden nächsten Glastafel in der Formstation abzuwarten.

Verschiedene Ausführungsformen können bei der Durchführung der Erfindung verwendet werden. So kann irgendeine Energiequelle, wie Elektrizität, Gas,öl, Kohle eingesetzt werden, um die Glastafeln im Ofen zu erhitzen. Irgendein Förderer, wie Förderer für Gasfeuerung oder ein Förderer, bei dem Rollen in Verbindung mit einem Medium stehen, welches einen Teil der Glasmasse kompensiert, die auf Rollen eines Rollenförderers rotierbar ist, wobei der Rollenförderer durch ein Rollenfördersystem ersetzbar ist, kann zum Einsatz kommen, um Glastafeln in. die Formstation zu fördern.

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Die deformierbare Vakuumform der gezeigten Ausführungsform, die sich vertikal bewegt, kann durch eine deformierbare Vakuumform ersetzt werden, die eine feste Position relativ zu den senkrecht bewegbaren Förderrollen aufrechterhält, wobei das ringähnliche Glied aus auf Abstand gehaltenen Schienenabschnitten hergestellt werden kann, um Spielraum für die unteren Rollen zu geben und eine Glastafel von dem deformierbaren Vakuumgehäuse auf das ringähnliche Glied abzuwerfen und so auch Spielraum für das ringähnliche Glied zu erhalten, damit eine Glastafel in eine Kühlgas Glied

station und/leer zurück in die Formstation geführt werden kann, bevor die senkrecht bewegbaren Rollen in ihre Empfangsposition für die Glastaföl rechtzeitig nach oben gehen, um die Ankunft der nächsten zu formenden Glastafel abzuwarten.

In einer weiteren vorgesehenen Ausführungsform kann sich die deformierbare Vakuumform horizontal anstelle vertikal aus einer ersten über den zusätzlichen Förderrollen angebrachten Formposition zu einer zweiten Formposition über das schienenähnliche Glied bewegen und ihre Form während der horizontalen Bewegung verändern.

Die Kühlstation kann Flüssigkeiten oder andere fluide Medien anstelle von Luft als Kühlmedium verwenden und schlitzähnliche Düsen oder stabähnliche Düsen anstelle von oder in Kombination mit den gezeigten rohrähnlichen Düsen benutzen.

Die gezeigte Ausführungsform der Erfindung und die Beschreibung stellt nur ein Ausführungsbeispiel mit bestimmten Abwandlungen dar. Es können verschiedene Änderungen vorgenommen werden, ohne dabei von der Erfindung abzuweichen.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zum Formen von Glastafeln, gekennzeichnet durch

a) Zuführen einer durch Erhitzen erweichten flachen Glastafel zu einer Formstation in eine Ausrichtstellung unterhalb einer deformierbaren Vakuumform, die eine nach unten gerichtete, mit öffnungen versehene Formfläche aufweist, die eine flache oder eine gewählte gekrümmte Ausbildung bestimmt, wobei die Glastafel zwischen der flachen und der gekrümmten Ausbildung der Vakuumform verformbar ist;

b) Erfassen der flachen Glastafel, die durch Erhitzen in einer deforiiierbaren, unter Vakuum stehenden Vakuumform erweicht, wird, wobei die gelochte Formfläche eine flache Ausbildung bestimmt und

c) fortgeführtes Erfassen der durch Erhitzen erweichten Glastafel und Anwenden von Vakuum, während die Formfläche von der flachen in eine gekrümmte Ausbildung verformt wird, bis die Glastafel ihre Form in eine gebogene Glastafel verändert, die etwa der gekrümmten Ausbildung entspricht.

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glastafel nach dem Formen für den Transport in eine Kühlstation freigegeben wird und die gebogene Glastafel genügend schnell gekühlt wird, um wenigstens ein teilweises Tempern zu bewirken.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Glastafel durch eine heiße Atmosphäre in die Formstation geführt wird, während die Glastafel von einem Rollenförderer getragen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Glastafel durch eine heiße Atmosphäre in die Formstation geführt wird, während die Glastafel auf einem Gasbett getragen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gebogene Glastafel auf ein ringähnliches, gekrümmtes Glied geführt wird, um in Höhe und Umrißform der gewünschten Form für die Glastafel zu entsprechen, die während des Transportieren in die Kühlstation gestützt ist.
6. Vorrichtung zum Formen einer flachen Glastafel, gekennzeichnet durch

a) eine Vorrichtung zum Erhitzen der Glastafel bis zur Glasdeformationstemperatur;

b) eine Vorrichtung/ um die flache Glastafel, die durch Erhitzen in einen erweichten Zustand gebracht ist, bis in eine vorbestimmte Position einer Formstation (46) zu führen;

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c) eine deformierbare Vakuumform (50) mit einem deformierbaren Gehäuse (52), das eine nach unten gerichtete, mit Löchern versehene Formoberfläche hat, die zwischen einer flachen und einer gekrümmten Ausbildung deformierbar ist;

d) eine Einrichtung, um Vakuum in das deformierbare Gehäuse (52) zu führen, und

e) eine Einrichtung, die mit dem Gehäuse (52) funktionsmäßig so verbunden ist, um die nach unten gerichtete, gelöcherte Formoberfläche zu deformieren, wobei bei Ankunft einer Glastafel in der Formstation (46) die deformierbare Vakuumform (50) eng neben der oberen Fläche der flachen Glastafel mit der gelöcherten Formfläche liegt und eine flache Ausbildung bestimmt und die Vakuumeinrichtung (50) ein Vakuum auf das Gehäuse (52) ausübt, um die flache Glastafel gegen die nach unten gerichtete Formfläche zu bringen, während die Formfläche in einer flachen Ausbildung ist und daß die Einrichtung zum Deformieren die nach unten gerichtete Formfläche das Gehäuse (52) in eine gekrümmte Ausbildung deformiert, während die Vakuumeinrichtung (50) weiter Vakuum zum Gehäuse (52) liefert, wobei die flache Glastafel in eine gebogene Glastafel mit einer gekrümmten Ausbildung gebracht wird, die der gekrümmten Ausbildung des Gehäuses entspricht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Heben und Senken der Vakuumform zwischen einer gesenkten Position neben der Einrichtung, um die Glastafel zu fördern und einer erhöhten Position, die zu der Einrichtung einen senkrechten Abstand aufweist, um die Glastafel zu fördern, wobei die Einrichtung zum Heben und Senken der Vakuumform (50) die Vakuumform in eine erhöhte Position bringt, während die Einrichtung zum Deformieren des Gehäuses (52) das Gehäuse (52) deformiert.

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Δ -
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Kühlstation (44), eine Glastafelübergabeeinrichtung (47) zwischen der Kühlstation (44) und einer Position unterhalb der deformierbaren Vakuumform (50) an der Formstation (46) , wobei die Vakuumform (50) in der erhöhten Position Spielraum für die Glastafelübergabeeinrichtung (47) liefert, um sich in die vorbestimmte Position unterhalb der Vakuumform (50) an der Formstation (46) zu bewegen, wobei nach Ankunft der Glastafelübergabeeinrichtung (47) an der vorbestimmten Position die Vakuum liefernde Einrichtung (50) die Zufuhr von Vakuum stoppt und die gebogene Glastafel auf die Glastafelübergabeeinrichtung (47) abwirft; daß sich die Glastafelübergabeeinrichtung (47) mit der darauf gestützten gebogenen Glastafel zur Kühlstation (4 4) bewegt und daß das Tempermedium auf die heiße, gebogene Glastafel bei einer ausreichend hohen Geschwindigkeit aufgebracht wird, um wenigstens ein teilweises Tempern in der Glastafel zu erreichen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, um eine Vakuumform (50) unter Druck zu bringen, um aus dieser eine gebogene Glastafel freizugeben und die gebogene Glastafel auf eine Glastafelübergabeeinrichtung (47) mit einer Geschwindigkeit abzuwerfen, die größer als diejenige ist, welche durch die Schwerkraft erzwungen ist.

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