DE69904509T2

DE69904509T2 - Biegeform mit seitenmontierten gewichten und verfahren zu ihrem gebrauch

Info

Publication number: DE69904509T2
Application number: DE69904509T
Authority: DE
Inventors: A. Karlo; M. Savka
Original assignee: PPG Industries Ohio Inc
Current assignee: PPG Industries Ohio Inc
Priority date: 1998-11-12
Filing date: 1999-09-30
Publication date: 2003-10-02
Anticipated expiration: 2019-10-01
Also published as: JP2002529363A; AU1310900A; WO2000029341A1; DK1140712T3; DE69904509D1; EP1140712A1; CA2348547A1; US6006549A; PT1140712E; ATE229483T1; EP1140712B1; ES2189518T3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Erfindungsgebiet

Die Erfindung betrifft im Allgemeinen die Formgebung von Glasplatten und im Besonderen eine Biegeform, die daran angebrachte Gewichtsanordnungen aufweist, um heiße Glasplatten in gebogene Formen zu bringen.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Bei der Formgebung heißer Glasplatten besteht eine übliche Praxis darin, eine konturierte Metallbiegeform zu verwenden, die eine flache Glasplatte trägt und sie durch einen Kühlofen, zum Beispiel einen Tunnelofen, befördert. Ein Beispiel für einen derartigen Kühlofen wird im USA-Patent Nr. 4,804,397 von Stas u. a. offen gelegt, wobei diese Offenlegung als Verweisdokument hierin eingeschlossen ist. Wenn die Temperatur der Glasplatte steigt und deren Wärmeerweichungstemperatur nahe kommt, beginnt die Platte unter dem Einfluss der Schwerkraft durchzusacken und passt sich den Konturen der Form an. Die Biegeform mit der geformten Glasplatte wird dann aus dem Kühlofen hinausbefördert, um abzukühlen.
Einige herkömmliche Biegeformen weisen auch mit Scharnieren oder Gelenken versehene Endabschnitte auf, um dazu beizutragen, die Seiten der Glasplatte zu scharfen Krümmungen zu biegen, die mit den üblichen Durchsackverfahren normalerweise nicht erreichbar wären. Ein Beispiel für eine derartige mit Gelenken versehene Biegeform wird im USA-Patent Nr. 4,687,501 von Reese offen gelegt, wobei diese Offenlegung als Verweisdokument hierin eingeschlossen ist. Diese mit Gelenken versehenen Biegeformen umfassen üblicherweise einen Hauptrahmen, der einen Mittelabschnitt aufweist, welcher von zwei schwenkbaren Endabschnitten flankiert wird. Jeder Endabschnitt ist schwenkbar an einem Paar Scharnierblöcke befestigt, die von der vorderen und der hinteren Seite des Hauptrahmens nach außen verlaufen. Ein Paar Gewichtsarme ist im Innern der Scharnierblöcke mit jedem Endabschnitt verbunden und verläuft entlang der vorderen und der hinteren Seite des Mittelabschnittes der Form. Die Gewichtsarme sind so gestaltet, dass sie die Endabschnitte unter dem Einfluss der Schwerkraft nach oben drängen, wenn die Glasplatte ihre Erweichungstemperatur erreicht, um die Glasplatte in Form zu bringen.
Derartige herkömmliche mit Gelenken versehenen Biegeformen sind zwar im Allgemeinen akzeptabel für das Biegen und Formen von Glasplatten, weisen jedoch Einschränkungen auf. Zum Beispiel werden zwei Gewichtsarme am vorderen Rand der Form angebracht, während sie sich durch den Kühlofen bewegt, und sind an den jeweiligen vorderen Enden der Endabschnitte im Innern der vorderen Scharnierblöcke befestigt. Zwei weitere Gewichtsarme sind am hinteren Rand der Form angebracht und an den entsprechenden hinteren Enden der Endabschnitte im Innern der hinteren Scharnierblöcke befestigt. Diese Gewichtsarme und Scharnierblöcke stehen üblicherweise mehrere Zoll über den vorderen bzw. hinteren Rand der Biegeform vor und vergrößern damit die Gesamtlänge der Biegeform.
In einem herkömmlichen Biegeprozess hängt die Gesamtproduktivität neben anderen Faktoren von der Anzahl der Biegeformen ab, die in einem gegebenen Zeitraum den Kühlofen durchlaufen können, so dass der Abstand zwischen benachbarten Formen, die durch den Kühlofen befördert werden, einen bedeutsamen Faktor darstellt. Wegen der nach dem Stand der Technik am vorderen und hinteren Rand angebrachten Gewichtsarme und Scharnierblöcke müssen die Biegeformen in einem Tunnelofen relativ weit beabstandet werden, wodurch sich die Anzahl von Formen verringert, die in einem gegebenen Zeitraum durch den Kühlofen befördert werden können.
Weiterhin bedeutet die herkömmliche Befestigung der Scharnierblöcke und Gewichtsarme, dass sich vier Gewichtsarme und Scharnierblöcke zwischen den Glas tragenden Abschnitten benachbarter Biegeformen befinden, wenn sich diese durch den Kühlofen bewegen. Diese Metallmasse absorbiert und verstrahlt Wärme anders als die Glasplatten und beeinträchtigt daher die Gleichmäßigkeit der Erwärmung im Ofen.
Weiterhin weisen herkömmliche Gewichtsarme üblicherweise eine relativ lange Befestigungslänge zwischen dem Gewicht und dem Scharnierblock auf, so dass sich die Gewichtsarme durchbiegen, was sich negativ auf die Kraft auswirken kann, die auf die Enden der Endabschnitte wirkt, was sich wiederum negativ auf die endgültige Form der Glasplatte auswirkt und diese zu Ausschuss werden lässt.
Es dürfte nun klar sein, dass es von Vorteil wäre, Biegeformen und -verfahren zum Biegen von Glas zu schaffen, welche die Nachteile oder Beschränkungen der derzeit verfügbaren Biegeformen und -verfahren nicht aufweisen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft mit Gelenken versehene Biegeformen zum Formen von durch Wärme erweichten Platten, zum Beispiel Glasplatten. Die Biegeform nach Anspruch 1 umfasst einen Träger, ein mittleres Formgebungsschienenpaar, mit Abstand zueinander auf dem Träger befestigt, wobei Jede der mittleren Formgebungsschienen ein erstes Ende aufweist; zumindest einen Endabschnitt mit beabstandeten Endabschnitten, wobei die Endabschnitte an Befestigungspunkten im Wesentlichen neben dem ersten Ende jeder der mittleren Formgebungsschienen beweglich befestigt sind, wobei der Endabschnitt eine seitliche Formgebungsschiene enthält; eine Kraft aufbringende Einrichtung, die auf den Endabschnitt zwischen den Befestigungspunkten einwirkt, um eine Kraft auf den Endabschnitt in Aufwärtsrichtung auszuüben. Somit weist diese Biegeform einen Mittelabschnitt mit zumindest einem, vorzugsweise zwei schwenkbaren Endabschnitten auf. Kraft aufbringende Einrichtungen, zum Beispiel Gewichtsanordnungen, könnten an den Seiten der Form zwischen den Drehpunkten des Endabschnittes und vorzugsweise nahe der äußeren Seite des zugehörigen Endabschnittes angebracht sein. Die Gewichtsanordnungen können einen Gewichtsarm mit einer Verbindungsanordnung einschließen, die am Ende des Gewichtsarmes angebracht und mit dem zugehörigen Endabschnitt vorzugsweise an oder nahe einer äußeren Ecke des Endabschnittes verbunden ist. Das Anbringen der Gewichtsanordnungen an den Seiten der Biegeform verkürzt die Länge der durch den Kühlofen bewegten Biegeform von vorn nach hinten. Weiterhin bietet das Anbringen des Endes des Gewichtsarmes an oder nahe der äußeren Ecke des Endabschnittes während des Biegeprozesses einen Halt für den Endabschnitt.
Die Biegeform nach Anspruch 18 zum Versehen einer Glasplatte mit einer gewünschten Kontur umfasst einen Träger; einen mittleren Abschnitt mit einer Vielzahl von beabstandeten mittleren Formgebungsschienen; zumindest einen beweglichen Endabschnitt mit einer endseitigen Formgebungsschiene, die drehbar neben dem mittleren Abschnitt an beabstandeten Schwenkpunkten befestigt ist; und eine Vorspanneinrichtung, die zwischen den Schwenkpunkten angeordnet und mit dem Endabschnitt verbunden ist, um den Endabschnitt von dem Träger weg vorzuspannen.
Die Biegeform nach Anspruch 21 umfasst einen Träger; ein mittleres Formgebungsschienenpaar, das mit Abstand zueinander auf dem Träger befestigt ist, wobei jede der mittleren Formgebungsschienen ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist; einen ersten Endabschnitt mit beabstandeten Endabschnitten, wobei die Endab schnitte beweglich an Befestigungspunkten im Wesentlichen neben dem ersten Ende einer jeden mittleren Formgebungsschiene befestigt sind, wobei der erste Endabschnitt eine erste seitliche Formgebungsschiene und ebenfalls eine erste Ecke enthält; einen zweiten Endabschnitt mit beabstandeten Endabschnitten, wobei die Endabschnitte beweglich an Befestigungspunkten im Wesentlichen neben dem zweiten Ende jeder der mittleren Formgebungsschienen befestigt sind, wobei der zweite Endabschnitt eine zweite seitliche Formgebungsschiene und ebenfalls eine zweite Ecke enthält, wobei die ersten und zweiten Endabschnitte für eine Bewegung in Richtung zu dem Träger hin, definiert als eine erste Richtung, und für eine Bewegung von dem Träger weg, definiert als eine zweite Richtung, befestigt sind; eine erste Gewichtsanordnung, die zwischen den Befestigungspunkten des ersten Endabschnittes angeordnet ist, wobei die erste Gewichtsanordnung an dem ersten Endabschnitt an oder nahe der ersten Ecke verbunden ist; und eine zweite Gewichtsanordnung, die zwischen den Befestigungspunkten des zweiten Endabschnitts angeordnet ist, wobei die zweite Gewichtsanordnung an dem zweiten Endabschnitt an oder nahe der zweiten Ecke verbunden ist, bei der die erste und zweite Gewichtsanordnung den ersten bzw. den zweiten Endabschnitt zu der zweiten Richtung hin vorspannen.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Formen eines plattenförmigen Substrats, zum Beispiel einer Glasplatte, in eine gewünschte gebogene Form unter Verwendung einer Form, welche die erfindungsgemäßen Merkmale verkörpert. Das Verfahren nach Anspruch 22 umfasst die Schritte des Auflagerns des Substrats auf einer Biegeform mit einander gegenüberliegenden Seiten und zumindest einem beweglichen Endabschnitt, der an einer Seite der Biegeform an Befestigungspunkten befestigt ist; des Anordnens der Biegeform in einem Ofen; des Erhitzens des getragenen Substrats innerhalb des Ofens auf eine Temperatur innerhalb eines Deformationstemperaturbereichs des Substrats; und des Aufbringens einer Vorspannkraft auf den Endabschnitt zwischen den Befestigungspunkten in einer Aufwärtsrichtung.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

In der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen überall jeweils gleiche Teile. Es zeigt
Fig. 1 eine Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Biegeform;
Fig. 2 eine fragmentarische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Scharnieranordnung;
Fig. 3 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Gewichtsanordnung an der in Fig. 1 dargestellten Form;
Fig. 4 eine Vorderschnittansicht entlang der Linie IV-IV in Fig. 3; und
Fig. 5 eine alternative Ausführungsform der in Fig. 2 dargestellten Gewichtsanordnung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Zum Zwecke der nachfolgenden Beschreibung beziehen sich die Begriffe "vom", "hinten", "rechts", "links", "oben", "unten", "darüber" und "darunter" sowie Ableitungen derselben auf die Erfindung in der auf den Zeichnungen dargestellten Ausrichtung. Es sollte jedoch klar sein, dass die Erfindung verschiedene alternative Variationen und Schrittabfolgen annehmen kann, sofern nicht ausdrücklich das Gegenteil angegeben ist. Weiterhin sollte klar sein, dass die in den beigefügten Zeichnungen dargestellten und in der nachfolgenden Patentschrift beschriebenen Vorrichtungen und Prozesse lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung sind. Daher sind bestimmte Abmessungen und sonstige physikalische Merkmale im Zusammenhang mit den hier offen gelegten Ausführungsformen nicht als einschränkend zu betrachten.
Eine erfindungsgemäße Biegeform wird in Fig. 1 der Zeichnungen generell mit 10 bezeichnet. Zum Zweck der nicht einschränkenden Darlegung der Erfindung weist die Biegeform 10 eine vordere Seite 12, eine hintere Seite 14, eine linke Seite 16 und eine rechte Seite 18 auf. Ohne die Erfindung einzuschränken, kann in der nachfolgenden Erörterung die vordere Seite 12 als vorderer Rand und die hintere Seite 14 als hinterer Rand der Form 10 betrachtet werden, wenn sie sich durch einen Kühlofen bewegt. Die Biegeform 10 weist einen Träger oder Hauptrahmen 20 mit einem mittleren Abschnitt 22 auf, der ein Paar von zueinander beabstandeten, an ihm angebrachten mittleren Formgebungsschienen 24 aufweist. Jede mittlere Formgebungsschiene 24 weist ein erstes Ende 26 und ein zweites Ende 28 auf. Wie nach dem Stand der Technik bekannt ist, weisen die mittleren Formgebungsschienen 24 eine Kontur auf, durch die der mittlere Abschnitt der Platte mit einer gewünschten Kontur geformt wird.
An den Endabschnitten 34 und 36 der Form, die schwenkbar an der Form 10 in einer weiter unten beschriebenen Weise angebracht sind, um sich auf den Hauptrahmen 20 zu und von ihm weg zu bewegen, sind Endformgebungsschienen 32 angebracht.
Die mittleren Formgebungsschienen 24 sind in einer beliebigen üblichen oder herkömmlichen Weise an dem Hauptrahmen 20 angebracht, zum Beispiel durch Halteeinrichtungen 38, wie in Fig. 1 dargestellt. Die Endformgebungsschienen 32 können mittels Halteeinrichtungen 40 an einem Verstärkungsbalken 42 angebracht sein. Die Schienen 24 und 32 sind so geformt, dass sie die gewünschte Kontur der zu formenden Platte bewirken. Insbesondere heißt das: Wenn die zu formende Platte, zum Beispiel eine flache Glasplatte, auf die Form 10 aufgelegt werden soll, werden die Endabschnitte 34 und 36 nach unten geschwenkt, wie unten ausführlicher dargelegt, um die Form 10 zu öffnen, d. h. um die Endabschnitte 34 und 36 in Richtung zu dem Hauptrahmen 20 zu schwenken. Wenn sich das Flachglas auf der Form 10 in Position befindet, hält das Gewicht der Glasplatte die Form 10 in dieser offenen Position. Wenn sich das Glas im Kühlofen erwärmt und erweicht, bewegen sich die Endabschnitte 34 und 36 vom Hauptrahmen 20 weg nach oben, wie weiter unten dargelegt und in Fig. 1 dargestellt, um die Glasplatte zu der gewünschten Kontur zu formen.
Beide Endabschnitte 34 und 36 sind vom Aufbau her gleichartig; daher wird nur der Endabschnitt 34 ausführlich beschrieben, wobei klar ist, dass sich diese Beschreibung auch auf den Endabschnitt 36 bezieht, sofern nicht anders angegeben. Wie in Fig. 1 dargestellt, ist der Endabschnitt 34 im Allgemeinen C-förmig, wobei der Verstärkungsbalken 42 ein längliches Element oder einen Seitenabschnitt 44 mit daran befindlichen Füßen oder Endabschnitten 46 und 48 aufweist. Obwohl die Endabschnitte 34 und 36 in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung im Wesentlichen C-förmig sind, ist die Erfindung nicht auf derartig geformte Endabschnitte beschränkt. Die Endabschnitte 34 und 36 und die dazugehörigen Formgebungsschienen 32 und/oder Verstärkungsbalken 42 könnten jede erforderliche Form aufweisen, zum Beispiel rechteckig, halbkreisförmig, elliptisch usw. Ein Seitenabschnitt 44, der unter Fachleuten im Allgemeinen als "A-Stütze" bekannt ist, verläuft entlang jeder der Seiten 16 und 18 der Biegeform 10. Die Endabschnitte 46 und 48 des Endabschnittes 34 sind beweglich, zum Beispiel schwenkbar, neben den ersten Enden 26 der mittleren Formgebungsschienen 24 mittels Scharnierelementen 50 angebracht. Der Endabschnitt 36 ist in gleicher Weise beweglich neben den zweiten Enden 28 der mittleren Formgebungsschienen angebracht. Die Scharnierelemente 50 definieren die Befestigungs- oder Drehpunkte für die Endabschnitte 34 und 36.
Zum Beispiel können, wie in Fig. 1 dargestellt, die Scharnierelemente 50 als Metallverlängerungsstücke 54 ausgebildet sein, die zwischen dem Mittelabschnitt 22 und dem Endabschnitt 34 verlaufen und diese schwenkbar miteinander verbinden. Ein Ende des Verlängerungsstückes 54 ist an dem benachbarten Endabschnitt 46 oder 48 des Endabschnittes 34 befestigt und kann zum Beispiel mit dem Verstärkungsbalken 42 oder der Endformgebungsschiene 32 verbunden oder einstückig damit ausgebildet sein, wobei das andere Ende schwenkbar in herkömmlicher Weise, zum Beispiel mittels Drehzapfen, Schwingbefestigung usw., am ersten Ende 26 der jeweils benachbarten mittleren Formgebungsschiene 24 angebracht ist, um es dem Endabschnitt 34 zu ermöglichen, sich gegenüber dem Mittelabschnitt 22 zu bewegen oder zu verschwenken.
Eine alternative Ausführungsform des Scharnierelementes 50 ist in Fig. 2 dargestellt und als Scharnierstütze 56 ausgebildet, die am Hauptrahmen 20 angebracht ist, wobei ein Endabschnitt, zum Beispiel der Endabschnitt 46 des Endabschnittes 34, schwenkbar mit der Scharnierstütze 56 in herkömmlicher Weise, zum Beispiel mittels eines Drehzapfens 58, verbunden ist. Da die Scharnierstütze 56 nicht wie nach dem Stand der Technik einen zugehörigen Gewichtsarm trägt, kann sie kleiner ausgelegt sein und muss nicht zu der Vorderseite 12 der Biegeform 10 beabstandet sein.
Beim Formen von Glasplatten ist es durchaus nicht ungewöhnlich, dass ein Ende der Glasplatte breiter ist als das andere Ende der Glasplatte; zum Beispiel ist bei Kraftfahrzeug-Windschutzscheiben der Abschnitt der Glasplatte, der die Oberkante der Windschutzscheibe bildet, schmaler als der Abschnitt, der die Unterkante der Glasplatte bildet, wenn sie in das Kraftfahrzeug eingebaut ist. Somit kann eine Ecke des Endabschnittes 34, zum Beispiel die hintere Ecke 60 in Fig. 1, weiter von dem dazugehörigen Scharnierpunkt entfernt sein als die andere, vordere Ecke 62. Obwohl die Ecken 60 und 62 in Fig. 1 als im Wesentlichen winklig dargestellt sind, könnten die Ecken 60 und 62 und die dazugehörige Formgebungsschiene 30 und/oder der Verstärkungsbalken 42 auch konturiert oder gekrümmt sein. Der Begriff "Ecke" wird hierin insgesamt verwendet, um einen Bereich oder Abschnitt des Endabschnittes zu beschreiben, in dem die Form des Endabschnittes oder der Formgebungsschiene sich von einem im Wesentlichen parallelen Verlauf zu den vorderen oder hinteren Rändern der Form zu einem im Wesentlichen senkrecht zu den vorderen oder hinteren Rändern stehenden Verlauf ändert. Obwohl weiterhin die in Fig. 1 dargestellten Endabschnitte 46 und 48 im Wesentlichen senkrecht zu dem Seitenabschnitt 44 verlaufen, können diese Endabschnitte 46 und 48 gekrümmt sein, um sich dem Ende der mittleren Formgebungsschienen 24 in einem Winkel zu nähern.
Erneut Bezug nehmend auf Fig. 1, ist an jeder Seite 16 und 18 der Biegeform 10 eine Kraft aufbringende Einrichtung oder eine Vorspanneinrichtung angebracht. Diese Kraft aufbringenden Einrichtungen können von beliebiger herkömmlicher Art sein, zum Beispiel eine Gewicht- und Rolleneinrichtung, eine Federeinrichtung oder eine einstellbare Gewichteinrichtung. In der bevorzugten Ausführungsform sind die Kraft aufbringenden Einrichtungen als verschiebbare Gewichtsanordnungen 66 ausgebildet. Da beide Gewichtsanordnungen 66 vom Aufbau her gleich sind, wird nur die Gewichtsanordnung 66 an der rechten Seite 18 der Biegeform 10 in Fig. 1 im Detail beschrieben, wobei klar sein dürfte, dass die Beschreibung auch auf die andere Gewichtsanordnung 60 an der linken Seite 16 zutrifft. Die Gewichtsanordnung 66 kann direkt am Hauptrahmen 20 oder, wie in Fig. 1 dargestellt, an einer Plattform 68 angebracht sein, die von der rechten Seite 18 des Hauptrahmens 20 weg verläuft. Die Gewichtsanordnung 66 ist zwischen den vorderen und hinteren Scharnierelementen 50, vorzugsweise in der Nähe zu dem Seitenabschnitt 44 des Endabschnittes 34, positioniert.
Die Gewichtsanordnung 66 umfasst eine Scharnieranordnung 70 mit einem Gewichtsarm 72, der schwenkbar von der Scharnieranordnung 70 getragen wird. Wie in den Fig. 1 und 3 dargestellt, umfasst der Gewichtsarm 72 eine Stange 74 mit einem ersten Ende 76 und einem entgegengesetzten oder zweiten Ende 78. Ein Gewicht 80 ist verschiebbar auf der Stange 74 neben dem zweiten Ende 78 angebracht. Wie Fachleuten klar sein dürfte, verringert das Verkürzen des Abstandes zwischen dem Gewicht 80 und der Scharnieranordnung 70 die von der Gewichtsanordnung 66 ausgeübte, auf den Endabschnitt 34 wirkende Kraft und umgekehrt. Ein Arretierelement 82, zum Beispiel ein Bolzen oder eine Schraube, ist so an dem Gewicht 80 angebracht, dass die Position des Gewichtes 80 auf der Stange 74 selektiv eingestellt werden kann, um die auf den Endabschnitt 34 wirkende Kraft anzupassen. Der Gewichtsarm 72 befindet sich zwischen den dazugehörigen Scharnierelementen 50 und verläuft vorzugsweise entlang des Seitenabschnittes 44 des Endabschnittes 34.
Eine Verbindungsanordnung 86 ist am ersten Ende 76 der Stange 74 angebracht. Die Verbindungsanordnung 86 ist vorzugsweise eine Gelenkverbindung mit einem ersten Schwenkelement, zum Beispiel einem ersten U-Gelenk 88, das mit der Stange 74 zum Beispiel mittels einer Schraube oder eines Bolzens 90 verbunden ist, der in eine Gewindebohrung 92 im ersten Ende 76 der Stange 74 eingreift. Ein zweites Schwenkelement, zum Beispiel ein zweites U-Gelenk 94, ist mit dem Endabschnitt 34, zum Beispiel dem Verstärkungsbalken 42, an oder nahe der hinteren Ecke 60 beispielsweise mittels einer Verbindungsstütze 96 verbunden, die vom Endabschnitt 34 weg verläuft. Ein Verbindungsglied 98 verläuft zwischen dem ersten und dem zweiten U-Gelenk 88 und 94 und ist, zum Beispiel mittels Drehzapfen 100, schwenkbar mit ihnen verbunden.
Wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt, umfasst die Scharnieranordnung 70 einen Körper 102 mit einer Wippe 104, die schwenkbar im Körper 102 zum Beispiel mittels eines Drehzapfens 106 befestigt ist. Die Stange 74 ist in herkömmlicher Weise, zum Beispiel durch Schweißen, so mit der Wippe verbunden, dass die Stange 74 um den Drehzapfen 106 schwenkbar ist. Ein einstellbarer Anschlagmechanismus 108 ist an der Scharnieranordnung 70 angebracht und so gestaltet, dass er die Abwärtsbewegung des mit einem Gewicht versehenen oder zweiten Endes 78 der Stange 74 begrenzt. Der Anschlagmechanismus 108 umfasst ein Anschlagelement 110 mit einem Fuß 112, der winklig zu einem weiteren Fuß 114 steht und am Körper 102 befestigt ist. Ein verlängerbares oder bewegliches Element, zum Beispiel eine Gewindeschraube 116, wird von einem Gewinde im Anschlagelement 110 aufgenommen und zum Beispiel durch Festziehen eines Mutternpaares 118 festgehalten. Eine Anschlagplatte 120 ist am oberen Ende der Schraube 116 angebracht und stoppt die Abwärtsbewegung des zweiten Endes 78 der Stange 74. Durch Drehen der Schraube 116 wird der Anschlagpunkt der Stange 74 eingestellt.
Eine alternative Ausführungsform der Gewichtsanordnung ist in Fig. 5 mit 121 bezeichnet. In dieser Ausführungsform ist die Verbindungsanordnung 86 so positioniert, dass sich das erste Ende 76 der Stange 74 über dem zweiten U-Gelenk 94 befindet. Ein Anschlagmechanismus 122 ersetzt den Anschlagmechanismus 108. Der Anschlagmechanismus 122 umfasst ein vertikal verlängerbares oder bewegliches Element, zum Beispiel eine Gewindeschraube 124, die am Hauptrahmen 20 oder an der Plattform 68 angebracht ist (siehe Fig. 1). Die Schraube 124 weist eine Anschlagplatte 126 auf, wobei die Höhe der Anschlagplatte 126 durch Drehen der Schraube 124 eingestellt werden kann. Die Anschlagplatte 126 ist so ausgebildet, dass sie das zweite Ende 78 der Stange 74 berührt, um eine weitere Abwärtsbewegung der Stange 74 zu verhindern.
Nachfolgend wird der Betrieb der Erfindung mit dem besonderen Verweis auf die Biegeform 10 und die Gewichtsanordnung 66 beschrieben, dargestellt in den Fig. 1, 3 und 4. Die beiden Endabschnitte 34 und 36 werden in herkömmlicher Weise nach unten geschwenkt, zum Beispiel durch mechanisches Anheben des zweiten Endes 78 jedes Gewichtsarmes 72, wobei das zweite Ende 78 der Stange 74 nach oben schwenkt und das Gewicht 80 anhebt. Eine zu formende (nicht dargestellte) Flachglasplatte wird so auf die Biegeform 10 aufgelegt, dass das Glas Abschnitte der Formgebungsschienen 24 und 32 berührt. Bei Verwendung eines herkömmlichen Tunnelofens wird eine Anzahl derartig beladener Biegeformen 10 hintereinander auf ein Förderband gelegt, das die Biegeformen 10 durch den Kühlofen transportiert. Wenn sich das Glas erwärmt und erweicht, veranlasst die auf das Gewicht 80 wirkende Schwerkraft das zweite Ende 78 der Stange 74, um die Scharnieranordnung 70 nach unten zu schwenken, wodurch gleichzeitig das erste Ende 76 nach oben schwenkt und eine Kraft auf den dazugehörigen Endabschnitt 34 oder 36 über die Verbindungsanordnung 86 wirken lässt. Diese Bewegung dauert an, bis die Stange 74 die Anschlagplatte 120 berührt. Durch das Einstellen der Länge der Schraube 116 wird die Anschlagposition der Endabschnitte 34 und 36 und damit die endgültige Form des geformten Glaserzeugnisses geregelt.
Wenn sich das erste Ende 76 der Stange 74 aufwärts bewegt, schwenkt das erste U- Gelenk 88 um den dazugehörigen Drehzapfen 100 und drückt dabei das Verbindungsglied 98 nach oben. Da der Bewegungsweg des Seitenabschnittes 44 gekrümmt ist, wenn der dazugehörige Endabschnitt 34 oder 36 um die Scharnierelemente 50 schwenkt, ermöglicht es das zweite U-Gelenk 94 des Verbindungsgliedes 98, während dieser gekrümmten Bewegung um das zweite U-Gelenk 94 zu schwenken, d. h. die Drehachse des zweiten U-Gelenks 94 verläuft im Wesentlichen senkrecht zu der Drehachse des ersten U-Gelenks 88.
Da die erfindungsgemäßen Gewichtsarme 72 an der linken und rechten Seite 16 und 18 der Biegeform 10 angebracht sind, wenn sich die Form 10 durch den Kühlofen bewegt, und nicht wie nach dem Stand der Technik an der vorderen Seite 12 und der hinteren Seite 14, wenn sich eine Form durch den Kühlofen bewegt, können benachbarte Biegeformen 10 enger zueinander platziert werden. Damit erhöht sich die Gesamtproduktivität des Biegevorgangs. Weiterhin befinden sich im Gegensatz zu Biegeformen nach dem Stand der Technik keine Gewichtsarme und Gewichte zwischen benachbarten Formen, wenn sich die Formen durch den (nicht dargestellten) Kühlofen bewegen. Dadurch entfallen die oben erwähnten Erwärmungsprobleme, die mit dem Vorhandensein einer derartigen Metallmasse zwischen benachbarten Formen verbunden sind. Obgleich nicht vorzuziehen, können die Formen 10 auch so auf das Transportband gelegt werden, dass ihre jeweiligen Seiten benachbart sind.
Erfindungsgemäß ist das erste Ende 76 des Gewichtsarmes 72 während des Biegens mit der äußersten Ecke 60 des dazugehörigen Endabschnittes 34 oder 36 verbunden und trägt diese. Im Gegensatz zu der Zweipunktabstützung in den Einrichtungen nach dem Stand der Technik bietet dies eine Dreipunktabstützung für jeden Endabschnitt 34 oder 36, d. h. durch die beiden Scharnieranordnungen 50, welche die inneren Enden des dazugehörigen Endabschnittes 34 oder 36 tragen, und den Gewichtsarm 72, der direkt die hintere Ecke 60 trägt. Das Vorhandensein dieser Dreipunktabstützung erhöht die Stabilität der Biegeform 10 während des Formgebungsprozesses und trägt weiterhin dazu bei, ein Verdrehen oder Verbiegen der Endabschnitte 34 und 36 zu verhindern. Die Kraft des Gewichtsarmes 72 wirkt direkt auf den Bereich, wo sie am notwendigsten ist, nämlich auf die äußerste hintere Ecke 60 jedes Endabschnittes 34 und 36. Das Einwirken der Kraft des Gewichtsarmes 72 an oder nahe der äußeren Ecke 60 trägt dazu bei, das Kräuseln der Spitzen, d. h. die Entstehung von Bereichen mit übermäßiger Krümmung an den Außenecken der Glasplatte, zu verhindern. Da weiterhin nur ein Gewichtsarm 72 auf jeden Endabschnitt 34 oder 36 einwirkt, werden die bei Biegeformen nach dem Stand der Technik auftretenden Verdrehungs- und Verbiegungsprobleme verringert oder völlig eliminiert.
Der Einsatz von Formen, die erfindungsgemäße Merkmale aufweisen, bedeutet, dass ein geringerer Anteil an geformten Glaserzeugnissen während des Biegeprozesses verdreht oder verzerrt wird, was gleichzusetzen ist mit weniger Ausschuss und einer Erhöhung der Produktivität des Biegevorgangs.
Die in Fig. 5 dargestellte Gewichtsanordnung 121 funktioniert in der gleichen oben beschriebenen Weise. Wenn sich das Glas erweicht, schwenkt das Gewicht 80 den Gewichtsarm 72 um die Scharnieranordnung 70 und zieht dabei den dazugehörigen Endabschnitt 34 oder 36 am Verbindungspunkt der Verbindungsanordnung 86 nach oben. Diese Aufwärtsbewegung endet, wenn das zweite Ende 78 der Stange 74 die Anschlagplatte 126 berührt. Die vertikale Position der Anschlagplatte 126 bestimmt die Endposition des Endabschnittes 34 oder 36.
Obwohl in den oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen an jeder Seite der Biegeform 10 nur eine Gewichtsanordnung 66 oder 121 angebracht ist, ist die Erfindung nicht auf nur eine derartige Gewichtsanordnung 66 oder 121 pro Seite be schränkt. Wenn zum Beispiel ein oder beide Endabschnitte 34 oder 36 im Wesentlichen rechteckig geformt wären und sowohl vordere als auch hintere Ecken aufwiesen, könnten zwei Gewichtsanordnungen an jeder Seite der Form 10 angebracht werden, wobei eine Gewichtsanordnung mit der vorderen Ecke und eine Gewichtsanordnung mit der hinteren Ecke verbunden würde. Obwohl in der bevorzugten Ausführungsform jeder Endabschnitt 34 und 36 von einem Verstärkungsbalken 42 gebildet wird, an dem eine Formgebungsschiene 32 angebracht ist, könnte der Verstärkungsbalken 42 entfallen, so dass die Endabschnitte lediglich aus den Formgebungsschienen 32 bestehen würden, die schwenkbar an der Form 10 anzubringen wären, zum Beispiel an oder nahe den jeweiligen Enden 26 und 28 der mittleren Formgebungsschienen 24.

Claims

1. Biegeform (10), enthaltend:

einen Träger (20);

ein mittleres Formgebungsschienenpaar (24), mit Abstand zueinander auf dem Träger befestigt, wobei jede der mittleren Formgebungsschienen ein erstes Ende (26) aufweist;

zumindest einen Endabschnitt (32, 34) mit beabstandeten Endabschnitten, wobei die Endabschnitte (46. 48) an Befestigungspunkten (50) im Wesentlichen neben dem ersten Ende jeder der mittleren Formgebungsschienen beweglich befestigt sind, wobei der Endabschnitt eine seitliche Formgebungsschiene (44) enthält; und

eine Kraft aufbringende Einrichtung (66, 121), die auf den Endabschnitt zwischen den Befestigungspunkten einwirkt, um eine Kraft auf den Endabschnitt in Aufwärtsrichtung auszuüben.

2. Biegeform nach Anspruch 1, bei der die Kraft aufbringende Einrichtung (66, 121) auf dem Träger (20) befestigt ist und/oder die seitliche Formgebungsschiene (44) auf einem Verstärkungsbalken (42) befestigt ist.

3. Biegeform nach Anspruch 1, bei der der Endabschnitt (34) schwenkbar (50) auf der Form befestigt ist für eine Bewegung in Richtung zu dem Träger, definiert als eine erste Richtung, und eine Bewegung weg von dem Träger, definiert als eine zweite Richtung.

4. Biegeform nach Anspruch 3, bei der die Kraft aufbringende Einrichtung (66, 121) eine Vorspanneinrichtung zum Drängen des Endabschnitts in die zweite Richtung ist.

5. Biegeform nach Anspruch 1, bei der jede der mittleren Formgebungsschienen (24) ein zweites Ende (28) aufweist und die Biegeform einen zweiten Endabschnitt (36) enthält, der beweglich an zweiten Befestigungspunkten (50) im Wesentlichen neben dem zweiten Ende (28) einer jeden der mittleren Formgebungsschienen befestigt ist.

6. Biegeform nach Anspruch 5, die eine zweite Kraft aufbringende Einrichtung (66, 121) enthält, die auf den zweiten Endabschnitt zwischen den zweiten Befestigungspunkten einwirkt, um eine Kraft auf den zweiten Endabschnitt in Aufwärtsrichtung auszuüben.

7. Biegeforni nach Anspruch 4 oder 6, bei der die Vorspanneinrichtung oder die zweite Kraft aufbringende Einrichtung eine Gewichtsanordnung (66, 121) mit einem Gewichtsarm (72) enthält, der schwenkbar auf einer Gelenkanordnung (70) befestigt ist, wobei der Gewichtsarm eine Stange (74) mit einem ersten Ende (76) und einem zweiten Ende (78) enthält, wobei das erste Ende der Stange mit dem Endabschnitt (34) oder dem zweiten Endabschnitt (36) durch eine Verbindungsanordnung (86) verbunden ist.

8. Biegeform nach Anspruch 7, bei der der Endabschnitt (34) oder der zweite Endabschnitt (36) zumindest eine Ecke enthält, wobei das erste Ende (76) der Stange (74) mit dem Endabschnitt oder dem zweiten Endabschnitt in der oder nahe der Ecke verbunden ist.

9. Biegeform nach Anspruch 7, bei der der Endabschnitt (34) einen Seitenabschnitt (42) enthält, der zwischen den beabstandeten Endabschnitten angeordnet ist und bei der die Gewichtsanordnung (80) sich Im Wesentlichen entlang dem Seitenabschnitt erstreckt.

10. Biegeform nach Anspruch 7, bet der die Verbindungsanordnung (86) ein erstes Schwenkelement (88) enthält, das mit dem ersten Ende der Stange (74) verbunden ist, ein zweites Schwenkelement (94), das mit dem Endabschnitt verbunden ist, und ein Verbindungsglied (98), das sich dazwischen erstreckt und drehbar mit dem ersten und zweiten Schwenkelement verbunden ist.

11. Biegeforni nach Anspruch 7, bei der die Gelenkanordnung (70) eine Wiege (104) enthält, wobei die Stange mit der Wiege verbunden ist.

12. Biegeform nach Anspruch 7, enthaltend einen Stoppmechamsmus (108), der auf der Form befestigt ist, wobei der Stoppmechamsmus zum Beschränken eines Bewegungsbereichs des Gewichtsarms (72) gegenüber der Form ausgebildet ist.

13. Biegeform nach Anspruch 7, bei der die Gewichtsanordnung (66, 121) ein Gewicht (80), enthält, das entlang zumindest einem Abschnitt der Stange (74) verschiebbar ist, und eine Arretierung (82), wobei die Arretierung zum lösbaren Halten des Gewichts in einer ausgewählten Position entlang der Stange ausgebildet ist.

14. Biegeform nach Anspruch 7, enthaltend eine Verbindungsstütze (70), die an dem Endabschnitt (34) befestigt ist, wobei die Verbindungsanordnung (86) mit der Verbindungsstütze verbunden ist.

15. Biegeform nach Anspruch 1, bei der die Kraft aufbringende Einrichtung (66, 121) auf einer Plattform (68) befestigt ist, die mit dem Träger (20) außerhalb der Befestigungspunkte verbunden ist.

16. Biegeform nach Anspruch 10 oder 15, bei der die Schwenkelemente (88, 94) D-Verbindungen sind.

17. Biegeform nach einem der Ansprüche 10, 15 oder 16, bei der das erste Schwenkelement (88) eine Drehachse Im Wesentlichen senkrecht zu einer Schwenkachse des zweiten Drehelements (94) aufweist.

18. Biegeform (10) zum Versehen einer Glasscheibe mit einer gewünschten Kontur, wobei die Biegeform enthält:

einen Träger (20);

einen mittleren Abschnitt mit einer Vielzahl von beabstandeten mittleren Formgebungsschienen (24);

zumindest einen beweglichen Endabschnitt (32, 34) mit einer endseitigen Formgebungsschiene (34), die drehbar neben dem mittleren Abschnitt an beabstandeten Schwenkpunkten (50) befestigt ist; und

eine Vorspanneinrichtung (66, 121), die zwischen Schwenkpunkten angeordnet und mit dem Endabschnitt verbunden ist, um den Endabschnitt weg von dem Träger vorzuspannen.

19. Biegeform nach Anspruch 18, bei der die Vorspanneinrichtung (66, 121) eine Gewichtsanordnung (80) enthält, die auf dem Träger getragen wird und mit dem Endabschnitt verbunden ist, wobei der Träger (20) insbesondere eine Plattform (68) enthält, wobei die Gewichtsanordnung (80) auf der Plattform befestigt ist.

20. Biegeform nach Anspruch 19, bei der die Gewichtsanordnung (80) einen Gewichtsarm (80) enthält und der Gewichtsarm mit dem Endabschnitt (32, 34) durch eine Verbindungsanordnung (86) verbunden ist.

21. Biegeform (10), enthaltend:

einen Träger (20);

ein mittleres Formgebungsschienenpaar (24), das mit Abstand zueinander auf dem Träger befestigt ist, wobei jede der mittleren Formgebungsschienen ein erstes Ende (26) und ein zweites Ende (28) aufweist;

einen ersten Endabschnitt (32) mit beabstandeten Endabschnitten, wobei die Endabschnitte beweglich an Befestigungspunkten (50) im Wesentlichen neben dem ersten Ende einer jeden mittleren Formgebungsschiene befestigt sind, wobei der erste Endabschnitt eine erste seitliche Formgebungsschiene und ebenfalls eine erste Ecke enthält;

einen zweiten Endabschnitt (34) mit beabstandeten Endabschnitten, wobei die Endabschnitte beweglich an Befestigungspunkten im Wesentlichen neben dem zweiten Ende jeder der mittleren Formgebungsschienen befestigt sind, wobei der zweite Endabschnitt eine zweite seitliche Fomgebungsschiene und ebenfalls eine zweite Ecke enthält, wobei die ersten und zweiten Endabschnitte für eine Bewegung in Richtung zu dem Träger, definiert als eine erste Richtung, und für eine Bewegung weg von dem Träger, definiert als eine zweite Richtung, befestigt sind;

eine erste Gewichtsanordnung (80), die zwischen den Befestigungspunkten des ersten Endabschnitts (32) angeordnet sind, wobei die erste Gewichtsanordnung an dem ersten Endabschnitt an oder nahe der ersten Ecke verbunden ist; und

eine zweite Gewichtsanordnung (80), die zwischen den Befestigungspunkten des zweiten Endabschnitts (34) angeordnet ist, wobei die zweite Gewichtsanordnung mit dem zweiten Endabschnitt an oder nahe der zweiten Ecke verbunden ist,

bei der die ersten und zweiten Gewichtsanordnungen die ersten und zweiten Endabschnitte zu der zweiten Richtung hin vorspannen.

22. Verfahren zum Formen eines Substrats in eine gewünschte Kontur, enthaltend die Schritte des:

Auflagerns des Substrats auf einer Biegeform (10) mit einander gegenüberliegenden Seiten (24) und zumindest einem beweglichen Endabschnitt (32, 34), der an einer Seite der Biegeform an Befestigungspunkten befestigt ist;

Platzierens der Biegeform in einem Heizofen;

Erhitzens des getragenen Substrats innerhalb des Ofens auf eine Temperatur innerhalb eines Deformationstemperaturbereichs des Substrats; und

Aufbringens einer Vorspannkraft auf den Endabschnitt zwischen den Befestigungspunkten in einer Aufwärtsrichtung.

23. Verfahren nach Anspruch 22, bei dem der Endabschnitt zumindest eine Ecke aufweist und der Kraft aufbringende Schritt auf den Endabschnitt an oder nahe der Ecke ausgeübt wird.

24. Verfahren nach Anspruch 22, enthaltend das Transportieren einer Vielzahl von Substrate tragenden Biegeformen durch den Heizofen, wobei die Seiten der Biegeformen im Wesentlichen parallel zu einem Fahrweg durch den Ofen sind, oder das Transportieren einer Vielzahl von Substrate tragenden Biegeformen durch den Heizofen und das Anordnen der Biegeformen, so dass der Kraft aufbringende Schritt zwischen den führenden und nacheilenden Rändern von benachbarten Biegeformen bezogen auf eine Bewegungsrichtung der Formen ausgeübt wird.