DE69114213T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Biegen von Glasscheiben. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft die Verfahren zur Herstellung von gebogenen und gegebenenfalls vorgespannten Glasscheiben, die ganz allgemein zur Ausrüstung von Kraftfahrzeugen bestimmt sind. Insbesondere ist sie auf diejenigen dieser Verfahren gerichtet, in welchen die erhitzten Glasscheiben in einem Biegeofen in horizontale Position unter ein oberes Element gebracht, an dieses durch eine pneumatisch wirkende Kraft angelegt und nach diesem Transportvorgang auf ein unteres Biegeelement abgelegt werden, wobei die gebogenen Glasscheiben anschließend einer geregelten Abkühlung, vorzugsweise vom Typ des thermischen Vorspannens, unterworfen werden.
• Um eine Glasscheibe für das Biegen zu erhitzen, besteht das wirtschaftlich und qualitativ vorteilhafteste Verfahren in der Verwendung eines Behälters vom Typ eines Tunnels, den die Glasscheibe in Längsrichtung mittels eines horizontal oder im wesentlichen horizontal angeordneten Förderers durchläuft, welcher meist aus einem Bett angetriebener Rollen besteht. Am Ofenausgang - um nur die obengenannten Biegeverfahren zu betrachten, die den erfindungsgemäßen Gegenstand bilden - wird die Glasscheibe unter einem oberen Element arretiert, das nach dem Horizontalförderer an ihrem Transport zu einem unteren Element teilnimmt, das im allgemeinen vom Typ eines in seinem Zentrum offenen ringförmigen Rahmens ist.
• Diese Verfahren sind bisher Gegenstand zahlreicher Verbesserungen gewesen, von denen sich Beispiele insbesondere in den Patentveröffentlichungen FR-B-2 085 464, EP-B-3 391, EP-B-5 306, EP-B-169 770, EP-B-240 418 und EP-B-241 355 finden, auf die wegen der Einzelheiten bezug genommen wird.
• Die zum Biegen erforderliche Verformung wird auf zahlreiche Arten erreicht, die sich insbesondere durch die Rolle von unterem bzw. oberem Element unterscheiden. Ist die vorgesehene Biegung gering, kann das obere Element aus einer einfachen flachen Platte bestehen, welche die Glasscheibe auf einen ringförmigen Rahmen absenkt, dessen Umfang die endgültige Form der Glasscheibe (EP-B-3 391 und EP-B-240 418) bildet. Bei einer etwas stärkeren Biegung ist das obere Element selbst gekrümmt, um die Glasscheibe (FRB2 085 464, EPB169 770 und EP B241 355) mindestens vorzuverformen, die gegebenenfalls abschließend ihre endgültige Form auf dem unteren Element annimmt. In diesen beiden Fällen hat das untere Element während des folgenden Vorspannvorgangs auch die Aufgabe eines Tragrahmens.
• Verfolgt man diese Entwicklung zu immer komplexeren Glasscheibenformen, erweist sich ein Preßvorgang als notwendig, meist mittels eines speziellen Preßrahmens verwirklicht, wobei die Glasscheibe nach dem Biegen auf einem speziellen Vorspannrahmen befördert wird. Schließlich kann der Preßrahmen nicht aus einer einfachen fortlaufenden Schiene, sondern aus einer Reihe untereinander gelenkig verbundener Elemente bestehen, wobei der Rahmen, indem er sich schließt, beispielsweise die Seitenbereiche der Glasscheibe in Richtung des zentralen Bereichs bringt. Außerdem ist weiterhin festzustellen, daß diese Höherentwicklung oft mit dem Ersatz des unteren Biegerahmens durch eine volle Preßform oder ein anderes gleichwertiges Mittel einhergeht, das insbesondere zum Abstützen des zentralen Bereichs der Glasscheibe vorgesehen ist, jedoch wird dann auch die Beherrschung der optischen Qualität schwieriger, so daß wir uns im folgenden insbesondere für die Fälle interessieren, in welchen das untere Element vom Typ eines in seinem Zentrum offenen Rahmens ist.
• Diese Entwicklung zu immer komplizierteren Biegemaschinen geht mit einer Verringerung der Produktionstaktzeiten und vor allem mit einer Erhöhung der Risiken einer Verschlechterung der optischen Qualität der Glasscheibe einher, ganz einfach deshalb, weil die Anzahl der Arbeitsgänge steigt, denen sie unterworfen ist. Außerdem besteht unabhängig von der gewählten Ausführungsform ein das Biegeproblem bestimmender Aspekt in der Beherrschung der Glasscheibentemperatur. Das rheologische Verhalten des Glases ist bekannt, es kann sehr schematisch so zusammengefaßt werden, daß, bei gleichbleibender Verformungszeit, je heißer ein Oberflächenbestandteil ist, die mögliche maximal erhältliche Verformung größer wird (ohne dabei Spannungen zu erzeugen, die zu einem Bruch der Glasscheibe führen würden); folglich ist bei gleichbleibender Verformung die zum Erreichen dieser Verformung erforderliche Zeit um so geringer, je heißer derselbe Oberflächenbestandteil ist.
• In der Praxis beeinflussen sich diese beiden Faktoren, Verformungszeit und Verformungs"amplitude", gegenseitig, und eine zu große Bevorzugung eines davon ist nicht wünschenswert. So wird durch eine Verlängerung der Verformungszeit beim Biegevorgang die Gefahr unvermeidlicher Abdrücke stark erhöht, während die Verformungs"amplitude" ihrerseits von der gewünschten herzustellenden Form der Glasscheibe bestimmt ist.
• Von den Erfindern ist festgestellt worden, daß der Durchlauf einer komplexeren Ausführungsform meist darauf zurückzuführen ist, daß unter rheologischem Gesichtspunkt einige Oberflächenbestandteile einer Glasscheibe ein unzweckmäßiges Verhalten aufweisen, das im wesentlichen von einer ungeeigneten Erwärmung verursacht ist, wobei ein Oberflächenbestandteil beispielsweise dieselbe Temperatur wie die übrige Glasscheibe hat, während er jedoch stärker verformt werden soll.
• Dieses Problem einer Differenzierung der Erhitzung von Glasscheiben ist bereits in der Vergangenheit angegangen worden. So sind beispielsweise im Patent US-A-4 441 907 Brenner beschrieben, welche die Glasscheibe auf einem Teil ihres Weges im Biegeofen begleiten, wobei die Brenner zu diesem Zweck auf parallel zur Ofenachse beweglichen Wagen befestigt sind. Andererseits ist in der Patentanmeldung EP-A-338 216 vorgeschlagen worden, den Ofen mit zusätzlichen Heizwiderständen auszurüsten, die mit der Längsbewegung der Glasscheibe synchronisiert derart quer beweglich sind, daß diese Heizwiderstände genau eine Biegelinie erhitzen. Der prinzipielle Nachteil dieses lokalisierten Erwärmungstyps besteht darin, daß er relativ vorzeitig arbeitet, weshalb die Gefahr einer wenigstens teilweisen Vergleichmäßigung der Temperatur der Glasscheibe, beispielsweise bei ihrer Positionierung unter dem oberen Element, besteht. Außerdem muß, will man die Gefahr einer Verformung der Glasscheibe vollständig ausschließen, die Stärke der Überhitzung begrenzt sein.
• Weiterhin ist beispielsweise in dem Patent JP-B-88 058 771 vorgeschlagen worden, die Biegelinien einer Glascheibe mit einem Anstrich oder einem anderen endothermen Mittel zu markieren, das sich ohne Rückstände entfernen läßt. Auch hier findet die Überhitzung im wesentlichen bereits vor dem Biegevorgang statt. Außerdem erfordert die Durchführung dieses Verfahrens eine zusätzliche Station für das Aufspritzen des endothermen Mittels.
• Zu diesen Vorgängen im Biegeofen können Vorgange in der Biegezelle selbst hinzukommen oder sie ersetzen. Im Dokument FR-A-2 359 795 ist ein Biegeverfahren beschrieben, in welchem Trägheits- und Schwerkraftkräfte kombiniert sind, wobei die Glasscheibe von einem primären Element angehoben wird. Wenn sie ordnungsgemäß in der Biegezelle positioniert ist, setzt durch Quarzlampen mit Drähten, die entlang von Linien auf der Oberseite der Glasscheibe ausgerichtet sind, ein Erhitzungsvorgang ein.
• Im Dokument DE-C-826 056 ist ein Formgebungsverfahren für Uhrgläser beschrieben. Dieses Verfahren besteht darin, die Glasscheibe auf einer Form abzulegen, auf welcher sie mit ihren Rändern ruht, wobei das Ganze auf eine Temperatur gebracht wird, die zum Biegen des Glases durch einen Ansaugvorgang geeignet ist. Anschließend wird das Glas mittels einer Ansaugung, durch deren Kontakt sein zentraler Bereich abgekühlt wird, während seine Ränder von einem ringförmigen Gasdüsenrohr erhitzt werden, für einen abschließenden Preßvorgang bewegt.
• Aus den Patentanmeldungen FRA2 284 570 und FRA2 315 486 ist ebenfalls bekannt, die Druckelemente einer Biegepresse für Glasscheiben mit einer bestimmten Anzahl Brenner auszurüsten, die zur Kompensation der Abkühlung der Glasscheibe bestimmt sind, die auftritt, wenn die Presse in normaler Umgebungsluft aufgestellt ist, wobei diese Brenner insbesondere auf die Bereiche einwirken, in welchen die Abkühlung wegen beispielsweise vorhandener durchgehender Öffnungen besonders stark ist.
• Dieses vorgeschlagene Verfahren erlaubt jedoch keine wirkliche Lokalisierung der Erhitzung, beispielsweise entlang einer Biegelinie, und wäre es nur, weil die Brenner arbeiten, bevor die Glasscheibe unter dem oberen Element arretiert ist. Andererseits ist das Verfahren unter Berücksichtigung der Tatsache, daß sich die Glasscheiben nur sehr kurz zwischen diesen Druckelementen befinden, vor allem bei Aufrechterhaltung einer heißen Umgebung geeignet, die in den Biegeverfahren, die den erfindungsgemäßen Gegenstand bilden, einfach dadurch hergestellt wird, daß die Biegewerkzeuge im Ofen selbst oder einer Nebenanlage davon angeordnet sind. Schließlich können die vorgeschlagenen Brenner wegen der Brandgefahr in einer Biegezelle, wenn sie selbst Biegetemperatur angenommen hat, nicht angehoben werden.
• Außer diesen verschiedenen mehr oder weniger lokalisierten Erhitzungsvorgängen sind noch Biegeanlagen mit Unterstützung der Formgebung in den am schwierigsten ordnungsgemäß zu biegenden Bereichen bekannt, wobei diese Unterstützung mittels punktförmiger Gasstrahlen erfolgt, die auf die Glasscheibe eine Kraft ausüben, welche die Hauptkraft für das Anlegen der Glasscheibe ergänzt, die -insbesondere an den Rändern - lokal abnimmt (EPB5 306 oder EP298 426). Um die Entstehung optischer Fehler zu vermeiden, werden diese Gasstrahlen auf eine Temperatur erhitzt, die im wesentlichen gleich der der Glasscheibe bei ihrem Eintritt in die Biegezelle ist. In diesem Fall wird das Erhitzen des Gases jedoch nur deshalb durchgeführt, um eine thermische Einwirkung auf die Glasscheibe vollständig zu vermeiden, und nachdem die Glasscheibe auf dem unteren Element abgelegt worden ist, stellen die Auftreffbereiche dieser Strahlen somit kein Verformungspotential dar, das über dem der sie umgebenden Bereiche liegt.
• Von den Erfindern ist jedoch ein ganz entgegengesetzter Standpunkt eingenommen worden, indem sie versuchen, diese schwierigen Zonen nicht zu biegen, indem ein höherer Druck ausgeübt, sondern die Glasviskosität lokal erhöht wird, wobei außerdem diese Lokalisierung so genau wie möglich sein muß.
• Dazu wird erfindungsgemäß ein Verfahren zum Biegen einer auf Biegetemperatur erhitzten Glasscheibe vorgeschlagen, die in eine horizontale Position unter ein oberes Element transportiert, mit diesem durch eine pneumatisch wirkende Kraft in Berührung gebracht und anschließend auf ein unteres Biegeelement abgelegt wird, wobei ein Gas, dessen Temperatur wesentlich höher als die Biegetemperatur ist, in Richtung bestimmter Oberflächenbestandteile der Unterseite der Glasscheibe eingeblasen wird, wobei dieser Blasvorgang beginnt, wenn sich die Glasscheibe mit dem oberen Element in Berührung befindet und er vorteilhafterweise im allgemeinen nicht länger als 5 Sekunden dauert.
• Wie aus der oben angegebenen Definition der Erfindung hervorgeht, wird die Glasscheibe zuvor auf Biegetemperatur erhitzt, d.h. auf eine Temperatur, die für die gesamte Glasscheibe geeignet, jedoch für einige gut lokalisierte Oberflächenbestandteile unzureichend ist. Durch diese Grunderwärmung wird die Glastemperatur auf etwa 500 ºC, wenn sich an den Biegevorgang kein thermischer Vorspannvorgang anschließt, und im gegenteiligen Fall auf 620 bis 650 ºC gebracht. Sie erlaubt es zu vermeiden, daß das Einblasen von Gas mit hoher Temperatur irgendeinen negativen Einfluß auf das Glas ausübt und insbesondere zu störenden Verformungen führt.
• Unter hoher Temperatur wird erfindungsgemäß eine Temperatur verstanden, welche die Grundtemperatur des Glases um wenigstens 100 ºC und vorzugsweise etwa 200 ºC übersteigt, wobei Blasdurchsatz und -druck derart geregelt werden, daß eine Temperaturerhöhung der betreffenden Oberflächenbestandteile der Glasscheibe um beispielsweise etwa 10 ºC bei einer Einblasdauer von 5 Sekunden erreicht wird, was unter Berücksichtigung des Bereiches der hier vorgesehenen Temperaturen für diese Oberflächenbestandteile eine doppelt so hohe Fließfähigkeit des Glases bedeutet. Erfindungsgemäß werden deshalb sehr genaue Einwirkungen möglich, deren Behandlungszeiten kurz sind und zu der Positionierzeit für das untere Element unter das obere Element derart passen, daß sich dieser Arbeitsgang vollkommen in den Ablauf des Biegeverfahrens integrieren läßt. Außerdem kann dieser Blasvorgang leicht lokalisiert werden, indem man eine Glasscheibe in Referenzposition behandelt.
• Ganz allgemein ist die Erfindung auf sämtliche Biegeverfahren in horizontaler Position gerichtet, in welchen die Glasscheibe vom sie tragenden Förderer in den Biegeofen mit einem unteren Element mittels eines oberen Elementes transportiert wird, das sich in einer heißen Zone entweder im Ofen selbst oder in einer Biegestation befindet, die sich an den Ofen anschließt und in welcher eine heiße Umgebung mit einer Temperatur aufrechterhalten wird, die im wesentlichen gleich der Biegetemperatur des Glases ist.
• Insbesondere sind beispielhaft die Biegeverfahren, in welchen die Glasscheibe von einem Greifelement angesaugt und anschließend auf einen Biegerahmen (EPA3 391 und EP-A-240 418) fallengelassen wird, diejenigen, in welchen die Glasscheibe von einem geformten Greifelement (FRA2 085 464 und EPA24O 355) angesaugt und vorverformt und anschließend losge-lassen oder mittels eines ringförmigen Rahmens gepreßt wird, oder auch diejenigen, in welchen die Glasscheibe mittels eines aufsteigenden Heißgasstroms, der sie an ein oberes geformtes Element preßt, angehoben und anschließend gegebenenfalls einem mechanischen Preßvorgang unterworfen wird, und selbstverständlich sämtliche bekannten Abwandlungen oder Kombinationen des Standes der Technik dieser Grundverfahren zu nennen.
• Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen lokalisierten Erhitzungsverfahrens besteht darin, daß es auf die Unterseite der Glasscheibe einwirkt, was schwierig im Biegeofen durchzuführen ist, wohin die Glasscheibe im allgemeinen von angetriebenen Rollen gebracht wird, die von den Brennern oder anderen Überhitzungsmitteln beschädigt werden könnten, und wo vor allem eine Uberhitzung der Unterseite deren erhöhte Anfälligkeit gegenüber Reibungen auf den Rollen und einer Verformung durch Wellenbildung zur Folge hätte. Die mit dem Einbrennen der Emails, die zur Herstellung von Dekors und/oder Umrahmungsbändern dienen, verbundenen Probleme bewirken jedoch, daß das obere Element im allgemeinen eine gekrümmte, nach oben konkave Form derart besitzt, daß die konvexe Seite der Glasscheibe ihrer Unterseite entspricht. Die Formgebung durch Ausdehnung ist jedoch im allgemeinen kritischer als die Formgebung durch Druck, den die konkave Seite erfährt und erfordert deshalb eine höhere Temperatur.
• Ein anderes vorteilhaftes Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die Gesamtmenge der der Glasscheibe zugeführten Wärme sogar verringert werden kann, da diese Menge den gewünschten Stellen genau zugeführt wird. Paradoxerweise wird es dadurch möglich, mit einer relativ kühlen Glasscheibe zu arbeiten, wobei zu beachten ist, daß sich die Glasviskosität in den hier betrachteten Temperaturbereichen sehr schnell ändert und eine Bezeichnung als heiß oder kühl nur einige Grad Unterschied bedeutet. Ein kühles Glas bedeutet eine höhere optische Qualität und eine bessere Biegung, da der zentrale Bereich der Glasscheibe, der vor der Abkühlung durch thermisches Abschrecken nicht vom ringförmigen Rahmen abgestützt ist, unter der Wirkung seines Eigengewichts eine geringere Neigung zur Verformung hat. Weiterhin befinden sich die gegebenenfalls emaillierten Bereiche der Glasscheibe immer auf deren konkaven Seite (die nach der Montage zum Inneren des Fahrzeugs zeigt), weshalb keine Gefahr besteht, daß sie durch dieses Einblasen von sehr heißem Gas auf die gegenüberliegende Seite beschädigt werden.
• Vorzugsweise wird der Blasvorgang mit einem Druck und einem Durchsatz durchgeführt, die das Anheben der Glasscheibe und/oder das einfache Ausüben einer merklichen Kraft auf sie nicht erlauben. Typischerweise wird der Blasvorgang mit einem Druck von unter 500 Pa pro Quadratmeter zu überhitzende Oberfläche durchgeführt. Aus diesem Grund ist es besonders vorteilhaft mit sehr heißem Gas, beispielsweise von über 950 ºC, zu arbeiten, wodurch es möglich wird, recht niedrige Durchsätze aufrechtzuerhalten. In diesem Fall führt der Blasvorgang nicht zu einem pneumatischen Preßeffekt, sondern hat nur eine rein thermische Wirkung mit Beheizung durch Zwangsumlauf. Als Folge davon kann das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzt werden, ohne daß irgendeine Gefahr der Entstehung von Abdrücken auf der Glasscheibe besteht, die nicht bevorzugt auf bestimmten Bereichen des oberen Elements aufliegt.
• Ganz allgemein ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren die Verbesserung der Vorformgebung, die in Berührung mit dem oberen Element erfolgt, beispielsweise indem es genügend weit gedrückt wird, damit man keine Ergänzung durch einen Preßvorgang mittels eines ringförmigen Rahmens benötigt, so daß bei mittleren Biegungen (typischerweise für Glasscheiben, deren kleinster Biegeradius nicht unter 1 m liegt), obwohl sich diese Grenzwerte auch nach anderen Kriterien wie Biegeradien, insbesondere Größe der Glasscheibe, Raumbedarf und Anzahl der Bierungen richten, direkt mit einem unteren Element weitergearbeitet werden kann, das die in Berührung mit dem oberen Element vorverformte Glasscheibe nach ihrer Vergrößerung wieder aufnimmt und sie während des folgenden Vorspannvorgangs trägt. Es ist festgestellt worden, daß in dem Fall, in welchem die Glasscheibe angesaugt wird, um vom horizontalen Förderer zum oberen Formelement transportiert zu werden - wobei dieser Ansaugvorgang entweder durch das obere Element selbst hindurch oder an dessen Umfang erfolgt - es der erfindungsgemäße Blasvorgang in gewisser Weise ermöglicht, diesen Ansaugvorgang effizienter werden zu lassen, indem die Möglichkeiten der Glasscheibe, die Form des oberen Elements anzunehmen, die Vorformgebung durch Berührung mit dem oberen Element verbessert. Es ist festzustellen, daß die Erfindung sogar auch ohne eine Vorformgebung auf dem oberen Element durchgeführt werden kann.
• Ein besonders vorteilhafter Fall ist der der sehr stark gebogenen Glasscheiben, welche üblicherweise die Anwendung eines unteren Elements vom Typ eines Preßrahmens erfordern, der aus mehreren untereinander gelenkigen Teilen besteht, selbstverständlich teurer als ein Einschienenrahmen ist und vor allem die Vorrichtung sehr kompliziert, da er es erforderlich macht, Mittel, beispielsweise vom Typ eines Hubzylinders, vorzusehen, um die gelenkigen Teile bewegen zu können. So wird es bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich, mit einem starren Biegerahmen Glasscheiben herzustellen, deren kleinster Biegeradius 50 mm beträgt, während der untere Grenzwert der Einschienenrahmen normalerweise 80 mm beträgt.
• Wie oben erwähnt, wird durch die Überhitzung eine sehr starke Erhöhung der Fließfähigkeit des Glases möglich. Es ist jedoch noch hinzuzufügen, daß sich die Relaxationszeiten im selben Verhältnis teilen, was bei einem pneumatischen Preßvorgang, durch den die inneren Eigenschaften der Glasscheibe nicht verändert werden, nicht der Fall ist. Dieser Punkt ist bei sehr starken Biegungen ganz besonders wichtig, bei denen es notwendig wird, um keine Glasscheiben herzustellen, die maximale Spannungen besitzen, welche sehr schnell zu ihrem Bruch führen können, entweder langsam zu verfahren oder den Preßrahmen während einer bestimmten Zeit nach der eigentlichen Formgebung in seiner Lage zu belassen, wobei das gemeinsame Ziel in der Abgabe der Spannungen besteht. Bei erfindungsgemäßer Arbeitsweise ist es möglich, die Zykluszeiten zu verkürzen, was nicht nur vom Standpunkt des Produktionstaktes vorteilhaft ist, sondern auch ermöglicht, die Anzahl der Abdrücke zu verringern, welche gegebenenfalls von den Werkzeugen hinterlassen werden können, die sich in längerem Kontakt mit der Glasscheibe befinden.
• Die Erfindung hat auch eine Vorrichtung zum Biegen einer Glasscheibe zum Gegenstand, umfassend wenigstens einen Biegeofen, einen horizontalen Förderer und eine mit dem Ofen isotherme Biegestation, die ein über diesem Förderer angeordnetes oberes Element, Mittel, die eine pneumatisch wirkende Kraft erzeugen, welche für den Transport bis zur Berührung mit dem oberen Element sorgt, und ein unteres Element enthält, das die Glasscheibe wieder aufnimmt, nachdem sie mit diesem oberen Element in Berührung gebracht worden ist, wobei diese Biegestation auch Beheizungsmittel mit Zwangsumlauf, die auf die Unterseite der Glasscheibe gerichtet und derart angebracht sind, daß der Blasvorgang beginnt, wenn sich die Glasscheibe mit dem oberen Element in Berührung befindet, Mittel, um das Gas auf eine Temperatur oberhalb der Biegetemperatur zu bringen und Mittel, die das Gas in Richtung bestimmter Oberflächenbestandteile der Unterseite der Glasscheibe leiten, umfaßt.
• Die erfindungsgemäßen Beheizungsmittel sind vorzugsweise - wenigstens was direkt die das Gas in Richtung Glas blasenden Teile betrifft - auf dem Wagen befestigt, der das untere Element trägt, wodurch eine günstige Positionierung und somit eine optimale Lokalisierung des Erwärmungsvorgangs sichergestellt wird.
• Unter Beheizungsmitteln mit Zwangsumlauf werden beispielsweise Düsen, mit mehreren Öffnungen oder Schlitzen versehene Düsenrohre oder auch Blaskästen verstanden, wobei diese Elemente Luft oder Rauchgase einblasen, deren Temperatur auf beispielsweise über 800 ºC gebracht worden ist. Dafür kann vorteilhafterweise Druckluft eingesetzt werden, die mittels eines Durchlaufs im Biegeofen vorerhitzt und mittels eines Durchlauf 5 durch einen kleinen Elektroofen, der sehr heiß, beispielsweise heißer als 1000 ºC ist, auf die geeignete Temperatur gebracht worden ist. Rauchgase eines außerhalb der Biegestation befestigten Brenners, die von einer Einrichtung vom Typ eines Venturirohrs oder eines anderen Gebläses beschleunigt werden, kann man ebenfalls verwenden.
• In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform sind diese Beheizungsmittel mit Zwangsumlauf beispielsweise Brenner mit weichen Flammen, die nur einige Zentimeter von der Unterseite, beispielsweise etwa 5 cm, angeordnet sind. Vorzugsweise wird der Brenner mit einem Acetylengemisch vom Typ Luft-Acetylen oder Sauerstoff-Acetylen versorgt. Es ist bekannt, daß mit solchen Gemischen sehr hohe Flammtemperaturen erreicht werden können, insbesondere im Vergleich zu den mit allen anderen Kohlenwasserstoffen, insbesondere Erdgas, Methan oder Propan, erreichten. (Flammtemperatur des Sauerstoff-Acetylen-Gemischs 3160 ºC.) In dem Maße, in welchem sich die Glasscheibe gegenüber der Flamme mit einer Temperatur zeigt, die über ihrer plastischen Verformungstemperatur und vorzugsweise über 620 ºC liegt, wird die optische Qualität der Glasscheibe durch die Einwirkung des Heißgases nicht beeinträchtigt, insbesondere führt sie nicht zu Oberflächenverformungen. Die sehr heißen Acetylengemische erlauben insbesondere auch, die Dauer dieser zusätzlichen Erhitzung zu verringern, die beispielsweise auf 1 oder 2 Sekunden begrenzt werden kann.
• Diese erfindungsgemäße Ausführungsform ist insbesondere für eine Befestigung der Brenner auf dem Wagen, der das untere Element trägt, in dem Maße geeignet, in welchem sich das untere Element nicht ständig in der heißen Biegestation aufhält und während seines Übergangs zur Vorspannstation oder auch, wenn es sich in Warteposition, im allgemeinen außerhalb des Ofens und somit in einem unbeheizten Raum, befindet, abkühlen kann. Es ist bekannt, daß sich Acetylen bei einer Temperatur von über 300 ºC zersetzt, was im Fall einer ständigen Positionierung in der Biegestation Probleme verursachen kann. Es ist jedoch festzustellen, daß eine solche ständige Positionierung unter der Bedingung, daß für die Gasleitungen Isoliermittel vorgesehen werden, nicht zwangsweise ausgeschlossen ist.
• Weitere vorteilhafte erfindungsgemäße Einzelheiten und Merkmale werden an Hand der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die im Anhang befindlichen Zeichnungen erläutert, wobei
• - Figur 1 eine Biegeanlage für Glasscheiben mit Gasbrennern, die auf dem Wagen befestigt sind, welcher das untere Element trägt,
• - Figur 2 eine Ansicht in vergrößertem Maßstab des in Figur 1 dargestellten Wagens und
• - Figur 3 eine Biegepresse, die aus einer oberen Biegeform und einem ringförmigen Rahmen besteht, zu dem Zeitpunkt, welcher dem Preßvorgang vorhergeht,
• zeigt.
• Anschließend werden die Einzelheiten einer erfindungsgemäßen Ausführungsform beschrieben, die hier auf eine Biegeanlage gemäß der Lehre von EP8169 770 angewendet wird, d.h. in wel-cher die Glasscheibe vom horizontalen Förderer zum oberen Ele-ment mittels eines aufsteigenden Heißgasstromes transportiert wird. Es ist jedoch selbstverständlich, daß die Erfindung in keiner Weise auf diesen Transporttyp beschränkt ist und sie sich insbesondere auf die Biegeverfahren richtet, die eine Ansaugphase für die Glasscheibe entweder direkt durch das obere Element hindurch oder an ihrem Umfang enthalten.
• Die in Figur 1 gezeigte Biegeanlage umfaßt einen Ofen 1 vom Typ eines Tunnels, in welchem die Glasscheiben von einem horizontalen Förderer transportiert werden, der aus angetriebenen Rollen 2 besteht. Dieser Förderer endet in einer Biegestation 3, wobei entsprechende Öffnungen in den Wänden 5 und 4, die zum Ofen 1 bzw. zur Biegestation 3 gehören, angebracht sind. Diese wird außerdem seitlich von einer Wand 6 begrenzt, wobei die Biegestation vorzugsweise mit dem angrenzenden Ende des Ofens isotherm sein muß und die dort herrschende Temperatur typischerweise etwa 550 bis 650 ºC und vorzugsweise wenigstens 620 ºC beträgt, eine Temperatur, die für das Biegen von Glas geeignet ist. Die Biegestation 3 wird als eine mit Seitenausgang bezeichnet, da die Glasscheiben nach dem Biegen durch eine Öffnung entnommen werden, die in der der Wand 6 gegenüberliegenden Wand angebracht ist.
• Die Biegestation 3 ist in einem Abzug mit einer unteren 7 und einer oberen Leitung 8 eingebaut, wobei aus der Leitung 7 ein aufsteigender Heißgasstrom ausströmen und in einem geschlossenen Kreislauf von Leitung 8 wieder aufgenommen werden kann. Diese Biegestation enthält ein oberes Element, das aus einer vollen Patrizenbiegeform 10 besteht, die von einer Hub-Senk- Einrichtung bewegt wird. Die Glasscheibe wird ordnungsgemäß in bezug auf die Biegeform 10 positioniert, wobei dieser Vorgang bereits ab diesem Zeitpunkt durch das Anschalten des Gebläses erleichtert wird, das den aufsteigenden Gasstrom erzeugt, dessen Druck jedoch niedrig und gerade ausreichend ist, um die Rollen 2 von einem Teil des Gewichts der Glasscheibe 9 zu entlasten und dadurch deren Reibung auf den Rollen zu begrenzen.
• In dem hier dargestellten Fall muß der zentrale Bereich der Glasscheibe 9 nicht, aber die Seitenflügel müssen um die beiden Biegeachsen 11 und 12 gebogen werden, die hier parallel zu den Rollen 2 stehen. Bei einem solchen Biegevorgang mit relativ kleinem Biegeradius ist es üblicherweise erforderlich, eine untere Form vom Typ eines gelenkigen Rahmens einzusetzen, falls die Endbereiche des Rahmens, die selbst sehr gekrümmt sind, nicht auf dem Umfang der Glasscheibe, sondern in den Randbereichen zur Auflage kommen, wo sie optische Fehler hervorrufen. Dieses Abdruckphänomen kann erfindungsgemäß vermieden werden, indem die Vorformgebung mittels der Patrizenform derart verbessert wird, daß die Seitenflügel der Glasscheibe bereits zu dem Zeitpunkt teilweise gebogen sind, in welchem das untere Element mit der Glasscheibe in Berührung kommt.
• In dem hier dargestellten Beispiel besteht der ringförmige Rahmen 13, der in Figur 3 in Einzelheiten gezeigt ist, einfach aus einer ununterbrochenen Einschiene, die einen Umfang mit einer Form bildet, welche der der Biegeform 10 entspricht. Dieser Rahmen 13 wird von einem Wagen 14 getragen, der mittels Schienen 15, die parallel zu den Rollen 2 des Förderers befestigt sind, in die Biegestation fährt.
• Der Wagen 14 ist mit Brennern 16 ausgerüstet, die sich, wenn jener seine Position unter dem oberen Element eingenommen hat, unmittelbar unter den Biegelinien 11 und 12 befinden. Diese Brenner 16 sind hier vom Typ von Gasdüsenrohren und werden mit einem Heizgas, vorzugsweise Acetylen, durch Leitungen 17, 18 und einen Schlauch 19 versorgt, der an eine Leitung 20 angeschlossen ist. Das Oxidationsgas, Luft oder vorzugsweise reiner Sauerstoff, wird gleichfalls durch eine Leitung 21, einen Schlauch 22 und Leitungen 23 und 24 zugeführt. Die jeweiligen Durchsätze von Heiz- bzw. Oxidationsgas werden von den Klappenventilen 25 und 26 geregelt.
• Die Schläuche 19 und 22 werden vorzugsweise von einer Kette in Form einer Raupe 27 geführt, die sie während den Bewegungen des Wagens in die und aus der Biegestation schützt. Gegebenenfalls können diese Raupen aus thermisch isolierenden Elementen gebildet sein, selbst wenn diese nicht obligatorisch sind, da sich der Wagen nur für eine sehr kurze Zeit in der Biegestation befindet.
• Das erfindungsgemäße Biegeverfahren ist in Figur 3 dargestellt. Die obere Biegeform 10 ist abgesenkt worden, wobei die Wirkung des aufsteigenden Gasstroms den Transport der Glasscheibe 9 bis zur Berührung mit der Form 10 zur Folge gehabt hat. Wie der Figur zu entnehmen ist, sind die Seitenbereiche der Glasscheibe sehr wenig gebogen. Danach wird der Wagen 14 eingefahren, der den Rahmen 13 trägt, wobei dann die Brenner 16 das Heißgas sehr genau gegenüber den Biegelinien 11 und 12 derart einblasen, daß sich die Glasviskosität lokal erhöht und die Wirkung des aufsteigenden Gasstroms ausreicht, um ein wenigstens teilweises Anlegen der Seitenflügel zu erreichen. Die hier nicht dargestellte folgende Stufe, nämlich der Preßvorgang mittels des ringförmigen Rahmens, ist somit nur noch zur Vervollständigung des Preßvorgangs vorgesehen und kann gleichsam eine momentane ohne das Risiko sein, daß die Qualität der Glasscheibe verschlechtert wird.
• Nach dem Preßvorgang wird der Wagen 14 auf den Schienen 15 aus der Biegestation 3 gefahren und die Glasscheibe von einem hier nicht gezeigten Vorspannrahmen aufgenommen, der auf einem Wagen befestigt ist, welcher auf parallel zu den Schienen 15 stehenden Schienen läuft. So wird die Glasscheibe zur Vorspannstation gebracht.
• Die Stärke der lokalisierten Uberhitzung hängt selbstverständlich von der Temperatur des eingeblasenen Gases, jedoch auch von dessen Durchsatz und Druck ab. In der folgenden Tabelle sind die Werte angegeben, die einer Temperaturerhöhung um 10 ºC bei 5 Sekunden Einblasen von Heißluft entsprechen, wobei diese Werte auf 1 m² überhitzte Glasoberfläche (3 mm dickes Floatglas) berechnet sind. Temperatur d. Gases (ºC) Druck (Pa) Durchsatz (m³/h) in 5 s eingeblasene Luftmenge) (m³)
• Den vorstehenden Zahlen ist zu entnehmen, daß Luft bei über 950 ºC, was einem Druck von unter 350 Pa entspricht - der somit kein Abheben der Glasscheibe verursachen kann - eine Überhitzung der Glasscheibe mit sehr geringen Luftmengen erlaubt (beispielsweise von weniger als 4 m³, vorausgesetzt daß die Überhitzung eine Oberfläche von etwa 0,5 m² betrifft).

Claims (13)

1. Verfahren zum Biegen einer auf Biegetemperatur erhitzten Glasscheibe (9), die in eine horizontale Position unter ein oberes Element (10) transportiert, mit diesem durch eine pneumatisch wirkende Kraft in Berührung gebracht und anschließend auf ein unteres Biegeelement (13) abgelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gas, dessen Temperatur höher als die Biegetemperatur ist, in Richtung bestimmter Oberflächenteile (11, 12) der Unterseite der Glasscheibe (9) geblasen wird, wobei dieser Blasvorgang beginnt, wenn sich die Glasscheibe (9) mit dem oberen Element (10) in Berührung befindet.

2. Verfahren zum Biegen einer Glasscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasdauer weniger als 5 Sekunden beträgt.

3. Verfahren zum Biegen einer Glasscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt aus Blasdruck und Durchsatz des Heißgases weniger als 350 Pa beträgt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Gases wenigstens um 150 ºC über der Biegetemperatur liegt.

5. Verfahren nach Anspruch 41 dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Gases über 950 ºC liegt.

6. Verfahren zum Biegen einer Glasscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasscheibe (9) einheitlich auf eine Temperatur von über 620 ºC erhitzt ist.

7. Verfahren zum Biegen einer Glasscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 31 dadurch gekennzeichnet, daß die Blasdauer zu einer Überhitzung der Oberflächenteile, auf welche das Gas gerichtet ist, um wenigstens 10 ºC führt.

8. Vorrichtung zum Biegen einer Glasscheibe (9), umfassend einen Biegeofen (1), einen horizontalen Förderer (2) und eine Biegestation (3), deren Atmosphäre sich auf Biegetemperatur befindet und die ein über diesem Förderer angeordnetes oberes Element (10), eine Einrichtung zur Erzeugung einer pneumatisch wirkende Kraft, die für die Überführung bis zur Berührung mit dem oberen Element (10) sorgt, und ein unteres Element (13) enthält, das die Glasscheibe wieder aufnimmt, nachdem sie mit diesem oberen Element in Berührung gebracht worden ist, gekennzeichnet durch eine Beheizungseinrichtung (16) mit Zwangsumlauf, die auf die Unterseite der Glasscheibe gerichtet und derart angebracht ist, daß der Blasvorgang beginnt, wenn sich die Glasscheibe (9) mit dem oberen Element (10) in Berührung befindet, durch eine Einrichtung, um das Gas auf eine Temperatur oberhalb der Biegetemperatur zu bringen, und durch eine Einrichtung zur Leitung des Gases in Richtung bestimmter Oberflächenteile der Unterseite der Glasscheibe (9).

9. Vorrichtung zum Biegen einer Glasscheibe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Beheizungseinrichtung (16) mit Zwangsumlauf von dem Wagen (14) getragen ist, der das untere Element (13) transportiert.

10. Vorrichtung zum Biegen einer Glasscheibe nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Beheizungseinrichtung (16) aus Düsen, mit Bohrungen oder Schlitzen versehenen Düsenrohren oder Blaskästen gebildet ist.

11. Biegevorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Beheizungseinrichtung (16) mit Druckluft versorgt wird, die im Biegeofen (1) vorerhitzt und anschließend mittels Durchströmen eines Elektroofens auf Betriebstemperatur gebracht worden ist.

12. Biegevorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Beheizungseinrichtung (16) mit Rauchgas versorgt wird, das durch außerhalb der Biegestation angebrachte Brenner hergestellt und von einem Gebläse beschleunigt wird.

13. Biegevorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Beheizungseinrichtung (16) aus Acetylenbrennern gebildet ist.