AT14543U1 - Verfahren und Vorrichtung zum Bohren - Google Patents

Abstract

Zum Erzeugen eines Loches (16) in Verbundglas (1) wird ein Bohrwerkzeug (5) verwendet, das einen hohlen Bohrer (6) aufweist, der von einem Antrieb (10) in Drehung versetzt wird. Beim Erzeugen des Loches (16) in Verbundglas (1) wird zwischen Verbundglas (1) und Bohrer (6) eine Relativbewegung entlang einer Kreisbahn (11) um die Achse (14) des Loches (16) ausgeführt, das im Verbundglas (2) zu erzeugen ist.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen eines Loches in Verbundglas und eine Vorrichtung, mit der das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt werden kann.

[0002] Verbundglas enthält zwischen Glasscheiben als Verbundfolie eine Kunststofffolie, beispielsweise eine Folie aus Polyvinylbutyral, welche die Glasscheiben miteinander verbindet.

[0003] Üblicherweise besteht Verbundglas aus zwei Glasscheiben und einer zwischen diesen vorgesehenen Verbundfolie. Bekannt ist auch Verbundglas umfassend mehr als zwei Glasscheiben, wobei zwischen den Glasscheiben jeweils Verbundfolien vorgesehen sind.

[0004] Problematisch beim Erzeugen von Löchern in Verbundglas ist es, dass die zwischen den Glasscheiben vorgesehene Kunststofffolie dazu neigt, Werkzeuge zum Erzeugen von Löchern in Verbundglas zu verkleben, also unwirksam zu machen, oder deren Wirksamkeit durch Verkleben und/oder durch andere, beispielsweise durch unzureichende Kühlung, auftretende Effekte wenigstens zu beeinträchtigen.

[0005] Aus der US 5,285,598 A ist ein Verfahren zum Bohren von Löchern in Platten aus sprödem Werkstoff, wie Glas, bekannt. Bei dem bekannten Verfahren wird ein Bohrwerkzeug (ein hohler Bohrer) aus abrasivem Werkstoff (Diamantbohrer) verwendet. Bei dem aus der US 5,285,598 A bekannten Verfahren wird der Bohrer so bewegt, dass er sich in einer zur Achse des zu erzeugenden Loches exzentrischen Kreisbahn bewegt. Durch diese Bewegung soll nach der US 5,285,598 A erreicht werden, dass der spröde Werkstoff am Ende des Vorganges des Erzeugens (Bohrens) des Loches nicht ausbricht, sondern eine saubere Kante entsteht.

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Erzeugen eines Loches in Verbundglas vorzustellen, bei dem das geschilderte Problem mit der Folie zwischen Glasscheiben von Verbundglas gelöst ist.

[0007] Des Weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit der das erfindungsgemäße Verfahren in vorteilhafter Weise ausgeführt werden kann.

[0008] Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit einem Verfahren, das die Merkmale von Anspruch 1 aufweist.

[0009] Soweit die erfindungsgemäße Vorrichtung betroffen ist, wird die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe mit einer Vorrichtung gelöst, welche die Merkmale der unabhängigen, auf die Vorrichtung gerichteten Ansprüche aufweist.

[0010] Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens einerseits und der erfindungsgemäßen Vorrichtung anderseits sind Gegenstand der Unteransprüche.

[0011] In einer beispielhaften Ausführungsform kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren so gearbeitet werden, dass die Bahn der Bewegung des Bohrers eine Kreisbahn ist.

[0012] In einer beispielhaften Ausführungsform kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren so gearbeitet werden, dass die Bahn der Bewegung des Verbundglases eine Kreisbahn ist.

[0013] In einer bespielhaften Ausführungsform kann sich die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch auszeichnen, dass der weitere Antrieb den Bohrer in einer Kreisbahn bewegt.

[0014] In einer bespielhaften Ausführungsform kann sich die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch auszeichnen, dass die Verstelleinrichtung das Verbundglas in einer Kreisbahn bewegt.

[0015] Vorteilhaft bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es, dass wegen der Relativbewegung zwischen Werkzeug (Bohrer) einerseits und Verbundglas anderseits auch beim Bohren durch die Folie des Verbundglases keine Probleme auftreten und der Werkstoff der Folie den Bohrer in seiner Wirksamkeit nicht beeinträchtigt.

[0016] Dies war überraschend, da nicht anzunehmen war, dass das aus der US 5,285,598 A bekannte Verfahren, das ausschließlich für das Herstellen von Löchern in sprödem Werkstoff (Glas) bestimmt ist, auch für das Erzeugen von Löchern in Verbundglas angewendet werden kann, ohne dass die eingangs geschilderten Probleme beim Bohren im Bereich der Folie in Verbundglas auftreten.

[0017] Vorteilhaft bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es auch, dass es nicht nur für das Bohren eines Loches in Verbundglas aus zwei Glasscheiben, sondern auch für das Bohren eines Loches in Verbundglas aus drei oder mehr als drei Glasscheiben, zwischen denen jeweils eine Verbundfolie, beispielsweise aus Polyvinylbutyral, vorgesehen ist, geeignet ist.

[0018] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bewegt sich die Achse des Werkzeuges (Bohrers), die von der Achse des herzustellenden Loches einen Abstand hat, in einer Bahn, die beispielsweise eine Kreisbahn ist, um die Achse des Loches herum.

[0019] Die Relativbewegung zwischen dem Bohrer, der durch einen Drehantrieb, beispielsweise um seine eigene Achse, gedreht wird (rotiert), und dem Verbundglas kann auf verschiedene Art und Weise erzeugt werden.

[0020] In einer Ausführungsform kann der Bohrer, beispielsweise über seinen Antrieb und die Halterung für den Bohrer, in einer, zum Beispiel kreisförmigen, Bewegung um die Achse des Loches bewegt werden, das in dem Verbundglas, das selbst nicht bewegt wird, zu erzeugen ist, wobei die geometrische Achse des Bohrers zur Achse des herzustellenden Loches versetzt ist (also von der Achse des Loches Abstand hat).

[0021] Es ist auch möglich, die Relativbewegung dadurch zu erzeugen, dass sich der Bohrer nur dreht, aber der Bohrer nicht in einer Bahn bewegt wird, wogegen das Verbundglas so bewegt wird, dass die Achse des zu erzeugenden Loches eine Bewegung (z.B. in einer Kreisbahn) ausführt.

[0022] Eine Kombination der zuvor genannten Möglichkeiten von Bewegungen (sowohl der Bohrer als auch das Verbundglas werden in Bahnen, zum Beispiel Kreisbahnen, bewegt) ist im Rahmen der Erfindung ebenfalls in Betracht gezogen.

[0023] Bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung kann die Achse, um die sich der Bohrer dreht (rotiert), auch die Achse sein, um die sich seine Halterung dreht. In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Drehachse des Bohrers von der Achse, um die sich seine Halterung dreht, einen Abstand hat. Bei dieser Ausführungsform bewegt sich die geometrische Achse des Bohrers beim Bohren in einer, zum Beispiel kreisförmigen, Bahn um die Achse, um die sich die Halterung des Bohrers dreht. Diese Ausführungsform der Erfindung kann sowohl für sich, als auch mit jeder der drei zuvor beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung, mit denen die beschriebenen Bewegungen von Bohrer und Verbundglas erreicht werden, verwirklicht sein.

[0024] Des Weiteren ist es im Rahmen der Erfindung in einer möglichen Ausführungsform vorgesehen, dass der Bohrer in Richtung seiner Achse, die zur Achse des zu erzeugenden Loches parallel ist, auf und ab bewegt wird, wobei die Bewegungen Bewegungen nach Art von Vibrationen sein können. Diese Bewegungen des Bohrers können mit jeder der vier zuvor genannten Möglichkeiten von Bewegungen von Verbundglas und Bohrer kombiniert sein.

[0025] Das bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete und in der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehene Werkzeug ist bevorzugt ein rohrförmiger Bohrer ("Hohlbohrer" oder "Kernbohrer"), der aus abrasivem Werkstoff besteht oder der wenigstens auf seinen Wirkflächen mit abrasivem Werkstoff (z.B. Diamant-Teilchen) belegt ist. Andere Bohrer können ebenso verwendet werden.

[0026] Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen. Es zeigt: [0027] Fig. 1 im Schnitt einen Bohrer beim Erzeugen eines Loches in Verbundglas und [0028] Fig. 2 schematisch in Draufsicht die Verhältnisse beim Bohren.

[0029] Verbundglas 1 besteht im gezeigten Ausführungsbeispiel aus zwei Glasscheiben 2 und 3, zwischen denen eine Kunststofffolie 4, insbesondere eine Folie aus Polyvinylbutyral, als Verbundfolie angeordnet ist, welche die Glasscheiben 2 und 3 miteinander verbindet.

[0030] Für das Erzeugen eines Loches 16 im Verbundglas 1 ist ein Werkzeug 5 vorgesehen. Das Werkzeug 5 umfasst einen hohlen Bohrer 6 ("Hohlbohrer" oder "Kernbohrer"), der aus einem abrasiven Werkstoff, der für das schleifende Bohren in Glas geeignet ist, besteht oder der mit einem solchen Werkstoff belegt oder beschichtet ist.

[0031] Der hohle Bohrer 6 ist in einer Halterung 8 aufgenommen, die über eine Welle 9 mit einem Antrieb 10 verbunden ist. Der Antrieb 10 versetzt den Bohrer 6 in Drehung um die geometrische Achse 15 des Bohrers 6.

[0032] Beim Bohren eines Loches 16 im Verbundglas 1 entsteht, da es sich um einen hohlen Bohrer 6 handelt, ein Kern 7.

[0033] Während des Bohrens führt die Achse 15 des Bohrers 6 in dem in den Figuren 1 und 2 gezeigten Beispiel eine Bewegung aus, die in einer kreisförmigen Bahn um die Achse 14 des Loches 16, das im Verbundglas 1 zu erzeugen ist, herum führt. Die Achse 15 des Bohrers 6 ist zu der Achse 14 des Loches 16, das im Verbundglas 1 zu erzeugen ist, versetzt (Abstand a, Fig. 2).

[0034] Die Bewegung des Bohrers 6 in einer kreisförmigen Bahn um die Achse 14 des Loches 16 kann erreicht werden, indem das Bohrwerkzeug 5 einschließlich seiner Halterung 8, der Welle 9, des Antriebes 10 und des Bohrers 6 um die Achse 14 des Loches 16 in einer kreisförmigen Bahn 11 (Fig. 2) bewegt wird. Dabei ist die Achse 15 des Bohrers 6 parallel zur Achse 14 des Loches.

[0035] Alternativ kann die Relativbewegung des Bohrers 6 (im Beispiel die Bewegung der Achse 15 des Bohrers 6) in einer Bahn, z.B. der Kreisbahn 11, um die Achse 14 des herzustellenden Loches 16 dadurch erreicht werden, dass das Verbundglas 1 in einer, z.B. kreisförmigen, Bahn 12 bewegt wird, die von der Achse 14 des Loches 16 einen Abstand hat.

[0036] In Betracht gezogen ist im Rahmen der Erfindung auch, die Bewegungen von Bohrer 6 und Verbundglas 1 in Bahnen mit Abstand zur Achse 14 des Loches 16 miteinander zu kombinieren, also zu überlagern.

[0037] Der Bohrer 6 wird durch seinen Antrieb 10 in allen bisher beschriebenen Ausführungsformen in eine Drehung (Rotation) um seine (geometrische) Achse 15 versetzt. Die beschriebenen Bewegungen des Bohrers 6 in einer zur Achse 14 des Loches 16 versetzten Bahn, vorzugsweise Kreisbahn 11 oder 12, sind also Bewegungen, die der Bohrer 6 zusätzlich zur Drehung um seine Achse 15 ausführt.

[0038] Bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung ist die Achse 15, um die sich der Bohrer 6 dreht (rotiert), auch die Achse, um die sich seine Halterung 8 dreht. In einer abgeänderten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die geometrische Achse 15 des Bohrers 6 von der Achse, um die sich seine Halterung 8 dreht, einen Abstand hat. Bei dieser Ausführungsform bewegt sich die geometrische Achse 15 des Bohrers 6 beim Bohren in einer kreisförmigen Bahn um die Achse, um die sich die Halterung 8 dreht. Diese abgeänderte Ausführungsform kann mit jeder der drei zuvor beschriebenen Varianten kombiniert sein.

[0039] Zusätzlich zu den Relativbewegungen zwischen Bohrer 6 und Verbundglas 1 kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass der Bohrer 6 relativ zum Verbundglas 1 zur Ebene des Verbundglases 1 normal stehende Bewegungen im Sinne des Pfeiles 13 ausführt. Die Frequenz dieser Bewegungen ist weitgehend frei wählbar. Bevorzugt sind die Bewegungen nach Art von Vibrationen.

[0040] Bei allen Ausführungsformen kann dem Bohrer 6 eine Leitung (nicht gezeigt), die beispielsweise in seinem Innenraum mündet, zugeordnet sein, durch die ihm Kühlflüssigkeit (Kühlwasser) zugeführt wird.

[0041] Zusammenfassend kann ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wie folgt beschrieben werden: [0042] Zum Erzeugen eines Loches 16 in Verbundglas 1 wird ein Bohrwerkzeug 5 verwendet, das einen hohlen Bohrer 6 aufweist, der von einem Antrieb 10 in Drehung versetzt wird. Beim Erzeugen des Loches 16 in Verbundglas 1 wird zwischen Verbundglas 1 und Bohrer 6 eine Relativbewegung entlang einer Kreisbahn um die Achse 14 des Loches ausgeführt, das im Verbundglas 2 zu erzeugen ist.

Claims (10)

1. Ansprüche 1. Verfahren zum Erzeugen eines Loches (16) in Verbundglas (1) mit Hilfe eines Bohrwerkzeuges (5), das einen Bohrer (6), der von einem Antrieb (10) in Drehung versetzt ist, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem in eine Drehung versetzten Bohrer (6) und dem Verbundglas (1), in dem das Loch (16) zu erzeugen ist, eine Bewegung ausgeführt wird, die eine Bewegung des Bohrers (6) in einer Bahn um die Achse (14) des Loches (16) ergibt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Bohrers (6) entlang der Bahn (11) durch Bewegen des Bohrwerkzeuges (5) relativ zum Verbundglas (1) erzeugt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Bohrers (6) relativ zum Verbundglas (1) durch Bewegen des Verbundglases (1) entlang einer Bahn (12), die von der Achse (14) des Loches (16) einen Abstand hat, erzeugt wird.
4. 4. Verfahren nach Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Bohrers (6) relativ zum Verbundglas durch kombiniertes Bewegen des Bohrers (6) und des Verbundglases (1) erzeugt wird.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrer (6) während des Bohrens des Loches (16) im Verbundglas (1) eine Hin- und Herbewegung in einer Richtung (Pfeil 13) normal zur Flächenerstreckung des Verbundglases (1) ausführt.
6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bohrer (6) verwendet wird, der hohl ausgebildet ist.
7. 7. Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einem Bohrwerkzeug (5) mit einem Bohrer (6), dem ein Dreh-Antrieb (10) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass dem Bohrer (6) ein weiterer Antrieb zugeordnet ist, der den Bohrer (6) in einer Bahn bewegt, die von der Achse (14) des Loches (16), das im Verbundglas (1) zu erzeugen ist, einen Abstand aufweist.
8. 8. Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einem Bohrwerkzeug (5) mit einem Bohrer (6), dem ein Dreh-Antrieb (10) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass dem Verbundglas (1) eine Verstelleinrichtung zugeordnet ist, die das Verbundglas (1) in einer Bahn (12) bewegt, die von der Achse (14) des Loches (16), das in dem Verbundglas (1) zu erzeugen ist, einen Abstand aufweist.
9. 9. Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einem Bohrwerkzeug (5) mit einem Bohrer (6), dem ein Dreh-Antrieb (10) zugeordnet ist, wobei der Bohrer (6) mit dem Dreh-Antrieb (10) über eine Halterung (8) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrer (6) in seiner Halterung (8) zur Drehachse der Halterung (8) exzentrisch angeordnet ist.
10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass dem Werkzeug (5) ein Antrieb zugeordnet ist, der eine Bewegung des Bohrers (6) erzeugt, die zum Verbundglas (1) senkrecht ausgerichtet ist. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen