DE102006051040B4

DE102006051040B4 - Transportvorrichtung für Flachglasscheiben und deren Verwendung

Info

Publication number: DE102006051040B4
Application number: DE102006051040A
Authority: DE
Inventors: Björn Bundschuh; Michael Waschbüsch
Original assignee: Schott AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 2006-10-26
Filing date: 2006-10-26
Publication date: 2008-08-07
Anticipated expiration: 2026-10-27
Also published as: KR101193714B1; DE102006051040A1; KR20080037527A

Abstract

Transportvorrichtung zum Transportieren von Flachglasscheiben, mit
einer ersten Transporteinheit (1a) und einer dieser in Transportrichtung nachgeordneten, zweiten Transporteinheit (1b), wobei
die Transporteinheiten (1a, 1b) jeweils eine mit einem Antrieb (7a, 7b) gekoppelte Haupt-Antriebswelle (2a, 2b) zum Antreiben der Flachglasscheibe (10) im Bereich der jeweiligen Transporteinheit und zumindest eine weitere Welle (2a, 2b) aufweisen, die über ein Kopplungsmittel (9a, 9b) jeweils mit der Haupt-Antriebswelle mechanisch fest gekoppelt sind,
dadurch gekennzeichnet, dass auf jeder der weiteren Wellen (2a, 2b) eine Mehrzahl von Freilaufrollen (5) leichtgängig gelagert sind, sodass die Flachglasscheibe (10) auf den Freilaufrollen (5) aufliegt, um gleichmäßig und verbiegungsarm abgestützt zu werden.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung zum gleichförmigen Transportieren von Flachglasscheiben, insbesondere von dünnen Flachglasscheiben für Displays, bevorzugt in der Displayfertigung, ganz besonders bevorzugt zu Inspektionszwecken.
Hintergrund der Erfindung
Flachglasscheiben in der Displayfertigung können vergleichsweise große Abmessungen aufweisen, die bis zu einigen Meter reichen können und sind dabei relativ dünn, beispielsweise nur 0,3 bis 1,0 mm dick. Insgesamt ist eine solche Flachglasscheibe deshalb vergleichbar zu einem biegeweichen Werkstoff, der deshalb beim Transport großflächig abgestützt werden muss, um Verformungen und Durchbiegungen zu vermeiden. Solche Durchbiegungen können beim Transport zu einer Beschädigung des Flachglases führen. Allgemein sind bei der Abstützung und beim Transport auf die Oberfläche einwirkende Reibungskräfte zu vermeiden, die ansonsten zu einer Beschädigung der Materialoberflächen und somit zu einer irreparablen Schädigung der Displays führen könnten.
Bei der Herstellung von Flachgläsern für Displays müssen die Flachgläser in der Regel auf Fehler untersucht werden, beispielsweise um den Ausschuss niedrig zu halten oder zur Spezifizierung der Güte des Flachglases. Zu diesem Zweck werden üblicherweise optische Abtasteinrichtungen verwendet, wie beispielsweise in der DE 102 31 853 A1 oder DE 200 23 004 U1 offenbart, deren Inhalt hiermit im Wege der Bezugnahme ausdrücklich in der vorliegenden Anmeldung mit beinhaltet sei. Weil die Flachgläser möglichst ganzflächig abgestützt werden müssen, steht für eine optische Abtasteinrichtung wenig Platz zur Verfügung. Normalerweise wird eine optische Abtasteinrichtung im Bereich eines Spalts zwischen zwei in Transportrichtung benachbarten und zueinander beabstandeten Transporteinheiten angeordnet. Im Bereich des Spalts ist eine Abstützung des Flachglases nicht möglich, was zu einer gewissen Verkrümmung des Flachglases führt. Bei einem gekrümmten Flachglas können jedoch optische Inspektionssysteme nicht mehr ohne weiteres eingesetzt werden, da eine unerwünschte Krümmung beispielsweise zu unerwünschten Reflektionen führen kann. Eine Krümmung des Flachglases ändert auch den Abstand zwischen der zu prüfenden Oberfläche und der Kamera der optischen Abtasteinrichtung, was beispielsweise zu einer Verringerung der örtlichen Auflösung der optischen Abtasteinrichtung führen kann.
Zur ganzflächigen und möglichst reibungsarmen Abstützung von Flachgläsern ist die Verwendung von Luftkissen bekannt. So offenbart DE 200 23 004 U1 ein Inspektionssystem für Flachgläser in der Displayfertigung, bei der das Flachglas zumindest im Bereich der Abtasteinrichtung auf einem Luftkissen mit definierter Dicke in einem im Wesentlichen exakten Abstand zur Abtasteinrichtung gehalten wird. Das Luftkissen wird durch Druckbeaufschlagung einer perforierten Platte mit Luft erzeugt. Zur Feinverteilung der Luft können feinporige Medien oder Platten, auch aus einem gesinterten Werkstoff, im Bereich der perforierten Platte eingesetzt werden. Der Antrieb des Flachglases erfolgt über seitlich an den perforierten Platten vorgesehene Antriebswalzen.
DE 102 31 853 A1 offenbart einen vergleichbaren Aufbau mit einem Gaskissen, das zwischen einander gegenüber liegenden Plattenelementen ausgebildet wird. Das Transportsystem verwendet zwei in Transportrichtung zueinander beabstandete identisch aufgebaute Transporteinheiten. Zum Antrieb werden seitlich an den Plattenelementen angeordnete Antriebswalzen verwendet.
Die Realisierung derartiger Transportsysteme mittels Luft-Auftriebskissen ist jedoch vergleichsweise aufwendig und kostspielig. Wenngleich auf dem Gebiet der Displayfertigung viele unterschiedliche Arten von Transportsystemen entwickelt worden sind, besteht hier dennoch weiterer Verbesserungsbedarf, insbesondere hinsichtlich Einfachheit und Investitionsaufwand zur Realisierung derartiger Transportsysteme.
DE 101 54 884 B4 offenbart eine Vorrichtung zum Transport von flexiblem Flachmaterial, insbesondere von Leiterplatinen. Die Vorrichtung umfasst Rollenbahnen mit Rollenpaaren, die auf den einander quer zur Transportrichtung gegenüberliegenden Randbereichen Kontaktflächen aufweisen, die das Flachmaterial von beiden Flachseiten her unter einem Kontaktdruck kontaktieren. Somit fördern sämtliche Rollen der Rollenpaare das Flachmaterial. Sämtliche Rollenpaare und diese lagernde Wellenpaare sind synchron zu einem Hauptantrieb angetrieben, sodass sämtliche Rollen mit der gleichen Drehzahl angetrieben sind.
US 5,553,700 offenbart eine entsprechende Transportvorrichtung.
GB 2 194 209 A offenbart eine Transportvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, die dem Transport von Flachglas dient. Zur Kompensation von Verspannungen des Flachglases aufgrund der in Längsrichtung des Flachglases unterschiedlich weit vorangeschrittenen Abkühlung weist die Transportvorrichtung mehrere in Transportrichtung nacheinander angeordnete Transporteinheiten auf, die jeweils einen Hauptantrieb aufweisen. Sämtliche Rollen einer jeweiligen Transporteinheit werden angetrieben und laufen synchron zueinander, um einem Antrieb des Flachglases zu dienen. Die Transporteinheiten können mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten angetrieben werden.
EP 1 106 543 A1 offenbart eine Kunststoffrolle, die eine in Rollenbahnleisten gelagerte metallische Achse aufweist. Derartige Rollenbahnleisten werden in Durchlaufregalen für mit Waren beladene Behälter verwendet und weisen eine Mehrzahl von Freilaufrollen auf, die beabstandet zueinander und in Reihe hintereinander angeordnet sind. Die metallische Achse wird dabei nicht angetrieben sondern ist in einem Träger drehfest gelagert.
EP 0 340 009 A1 und DE 200 16 220 U1 offenbaren entsprechende Kunststoffrollen.
Zusammenfassung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Transportvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 dahingehend weiterzubilden, dass bei einem einfachen und kostengünstigen Aufbau ein absolut gleichförmiges Fördern eines Förderguts und eine Kratzerfreiheit des Förderguts gewährleistet ist. Insbesondere soll gemäß der vorliegenden Erfindung eine Transportvorrichtung realisiert werden, die ein absolut gleichförmiges Fördern eines Förderguts ohne Schwankungen im Millisekundenbereich unter Beibehaltung einer Kratzerfreiheit des Förderguts ermöglicht. Ein weiterer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung betrifft ferner die Verwendung einer solchen Transportvorrichtung in der Displayfertigung.
Die und weitere Aufgaben werden gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine Transportvorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 sowie durch die Verwendungen nach Anspruch 22 oder 23 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der rückbezogenen Unteransprüche.
Somit geht die vorliegende Erfindung aus von einer Transportvorrichtung zum Transportieren von Flachglasscheiben, insbesondere von dünnen Flachglasscheiben für Displays, mit einer ersten Transporteinheit und einer dieser in Transportrichtung nachgeordneten zweiten Transporteinheit, wobei die Transporteinheiten jeweils eine mit einem Antrieb gekoppelte Haupt-Antriebswelle zum Antreiben der Flachglasscheibe im Bereich der jeweiligen Transporteinheit aufweisen. Zwischen den einzelnen Transporteinheiten kann ein Spalt ausgebildet sein, beispielsweise zu Inspektionszwecken, der frei von Antriebs- bzw. Transportelementen ist. Alternativ können die Transporteinheiten eine zusammenhängende Transporteinheit ausbilden.
Die Transporteinheiten weisen jeweils zumindest eine weitere Welle und bevorzugter eine Mehrzahl von weiteren Wellen auf, die über ein Kopplungsmittel jeweils mit der Haupt-Antriebswelle mechanisch fest bzw. im Rahmen der technischen Möglichkeiten synchron gekoppelt sind. Erfindungsgemäß trägt jede der weiteren Wellen eine Mehrzahl von Freilaufrollen zur gleichmäßigen und verbiegungsarmen Abstützung der Flachglasscheibe.
Aufgrund von inhärenten Trägheitskräften und Reibung drehen sich die Freilaufrollen auf den weiteren Wellen im Rahmen der technischen
Möglichkeiten weitestgehend synchron zur Haupt-Antriebswelle bzw. synchron zu auf dieser vorgesehenen Transportrollen. Somit wird an jeder Stelle einer Transporteinheit verhindert, dass die Flachglasscheibe auf eine stehende Rolle auffährt, so dass eine mechanische Beschädigung (Kratzer, Streifenbildung) der Oberflächen oder eine Störung der gleichförmigen Bewegung der Scheibe wirkungsvoll verhindert werden kann. Insgesamt wird durch die hohe Anzahl von Freilaufrollen eine geringe Auflagekraft je Freilaufrolle ermöglicht, was eine mechanische Beeinträchtigung der Glasoberflächen verhindert. Mit der Anzahl von Freilaufrollen steht ein einfacher Parameter zur Verfügung, um die Auflagekraft je Abstützstelle je nach Anwendung geeignet einzustellen. Der erfindungsgemäße Aufbau kann einfach und kostengünstig realisiert werden und kann jederzeit, auch im Betrieb bei Durchsicht durch die im üblichen transparente Flachglasscheibe hindurch, auf ihre Funktionsfähigkeit begutachtet werden, insbesondere auf einen ordnungsgemäßen Freilauf der abstützenden Rollen. Dies ermöglicht, unnötige Standzeiten zur Prüfung der Vorrichtung zu vermeiden.
Das Kopplungsmittel hilft auch, den Aufwand zur Synchronisierung der Vielzahl von Wellen der Vorrichtung zu minimieren. Denn die weiteren Wellen laufen automatisch synchron mit der Haupt-Antriebswelle mit. Synchronisiert werden müssen somit nur die Haupt-Antriebswellen von benachbarten oder sämtlichen Transporteinheiten, was mittels üblicher Steuerungseinrichtungen, insbesondere elektronischer, speicherprogrammierbarer Steuereinrichtungen ohne Weiteres bewerkstelligt werden kann.
Erfindungsgemäß laufen die Freilaufrollen im Rahmen der technischen Möglichkeiten synchron mit der Haupt-Antriebswelle mit, so dass an sämtlichen Abstützstellen auf den weiteren Wellen eine Relativbewegung zwischen Flachglasscheibe und Oberfläche der Freilaufrollen verhindert ist. Etwaige Geschwindigkeitsdifferenzen, beispielsweise hervorgerufen durch Unebenheiten der Oberflächen, Unregelmäßigkeiten im Betrieb oder unvermeidbare Toleranzen im System, insbesondere Ungenauigkeiten des Kopplungsmittels von Welle zu Welle (z. B. Riemen, Kette, Königswelle, Winkelgetriebe etc.), können erfindungsgemäß durch die leichtgängig gelagerten Freilaufrollen ohne weiteres ausgeglichen werden, ohne dass dies den Aufwand zur Synchronisation der Vielzahl von Wellen erhöhen würde. Weil eine solche Relativbewegung ausgeschlossen werden kann, wird die Gefahr der Beschädigung der Oberfläche der Flachglasscheibe trotz der mechanischen Abstützung derselben erfindungsgemäß minimiert. Um einen zuverlässigen Antrieb zu realisieren, kann die Flachglasscheibe grundsätzlich vollflächig oder im Wesentlichen vollflächig auf der Umfangsoberfläche der Haupt-Antriebswellen aufliegen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann auf der Haupt-Antriebswelle ebenfalls eine Mehrzahl von jeweils umfangsgleichen Rollen vorgesehen oder ausgebildet sein, die starr mit der Haupt-Antriebswelle verbunden sind. Solche Rollen können in der Weise, wie vorstehend anhand der Freilaufrollen beschrieben, zueinander äquidistant und/oder sich in die vorgenannte regelmäßige Anordnung von Rollen einfügend angeordnet sein.
Um eine Relativbewegung zwischen Flachglasscheibe und Freilaufrollen zuverlässig auszuschließen, sind diese auf den Wellen bevorzugt mittels Kugel- oder Gleitlagern gelagert oder allgemein mittels üblicher leichtgängiger Lagermittel, die einen Freilauf der Rollen ermöglichen, beispielsweise auch mittels fluidischer Lagermittel.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Anlaufmoment der Kugel- oder Gleitlager deutlich geringer als die Reibkraft der Reibpaarung zwischen dem Material der Flachglasscheibe und der Freilaufrollen. Somit können Differenzen der Geschwindigkeit durch Relativbewegung des Kugel- oder Gleitlagers und der von diesem gelagerten Freilaufrollen relativ zu den jeweiligen Wellen ausgeglichen werden. Die Übertragung von Gleichlaufschwankungen kann somit erfindungsgemäß deutlich vermindert oder sogar ganz verhindert werden.
Als zweckmäßig hat sich insbesondere erwiesen, wenn das Anlaufmoment der Kugel- oder Gleitlager im Verhältnis von 1:100, bevorzugter von 1:1000 geringer ist als eine Reibkraft der Reibpaarung zwischen dem Material der Flachglasscheibe und der Freilaufrollen. Dies ermöglicht die Verwendung von mehreren Dutzend oder gar mehreren Hundert Freilaufrollen zur gleichmäßigen und verbiegungsarmen Abstützung der Flachglasscheibe, ohne dass es zu einem Durchrutschen einzelner Freilaufrollen kommen kann.
Als besonders zweckmäßige Reibpaarung hat sich gemäß einer weiteren Ausführungsform die Verwendung eines Kunststoffs zur Ausbildung oder Oberflächenbeschichtung der Freilaufrollen herausgestellt, insbesondere eines UPE-Kunststoffs.
Damit die Reibung an der Haupt-Antriebswelle ausreichend groß ist, um die Flachglasscheibe zu fördern, ist den Haupt-Antriebswellen gemäß einer weiteren Ausführungsform jeweils eine Gegen- bzw. Druckrolle zugeordnet, die mit der Haupt-Antriebswelle einen Walzenspalt ausbildet, durch den hindurch die Flachglasscheibe gefördert wird. Die Gegenrolle ist dabei jeweils gegen die zugeordnete Haupt-Antriebswelle vorgespannt, um die auf die Flachglasscheibe übertragbare Antriebskraft zu erhöhen. Diese ist normalerweise ausschließlich durch die Reibung zwischen Flachglas und Haupt-Antriebswelle bestimmt, die vom Reibwert und der Normalkraft bzw. Gewichtskraft abhängt. Zur Erhöhung dieser Normalkraft kann eine von einem Druckbeaufschlagungsmittel ausgeübte Zusatz-Normalkraft verwendet werden, beispielsweise von einem elastischen Federelement, einem Zusatzgewicht, das auf die die Gegenrolle lagernde Achse einwirkt, oder einem Hydraulik- oder Pneumatikzylinder oder realisiert in anderer Weise, beispielsweise durch magnetische oder elektrische Kräfte.
Dabei kann die Gegenrolle jeweils höhenveränderlich gelagert sein und mit einer variablen Kraft beaufschlagt werden, zur Vorspannung gegen die zugeordnete Haupt-Antriebswelle.
Als Kopplungsmittel zur Kopplung der Haupt-Antriebswelle mit den weiteren Wellen kann grundsätzlich jedes Kopplungsmittel verwendet werden, das eine synchrone bzw. mechanisch feste Kopplung von zueinander beabstandeten und im Übrigen umfangsgleichen oder im Umfang verschiedenen Wellen sowie von Rollen ermöglicht. Ein solches Kopplungsmittel kann beispielsweise durch ein Zugmittel, insbesondere einen Zahnriemen, eine Kette oder Zahnkette realisiert werden. Gemäß einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Kopplungsmittel als so genannte Königswelle realisiert, die über Kegel- oder Schneckenräder mit den weiteren Wellen mechanisch fest gekoppelt ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Flachglasscheibe im Bereich des Spalts zwischen zwei zueinander benachbarten Transporteinheiten mittels einer berührungslosen, insbesondere optischen Abtasteinrichtung abgetastet, die wenigstens eine Beleuchtungseinheit und wenigstens eine Kamera umfasst. Solche optischen Abtasteinrichtungen sind beispielsweise in den in Bezug genommenen Druckschriften DE 102 31 853 A1 und DE 200 23 004 U1 offenbart, so dass eine ausführlichere Beschreibung unterbleiben kann.
Figurenübersicht
Nachfolgend wird die Erfindung in beispielhafter Weise und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, woraus sich weitere Merkmale, Vorteile und zu lösende Aufgaben ergeben werden und worin:
1a in einer schematischen Draufsicht zwei Transporteinheiten einer Transportvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in Draufsicht darstellt;
1b eine Haupt-Antriebswelle mit zugeordneter Gegenrolle gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Querschnittsansicht darstellt; und
2 in einer schematischen Schnittansicht die Lagerung von Freilaufrollen bei einer Transportvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
In den Figuren bezeichnen identische Bezugszeichen identische oder im Wesentlichen gleich wirkende Elemente oder Elementgruppen.
Ausführliche Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen
Die in der 1a gezeigte Transportvorrichtung dient dem Transport von dünnen Flachglasscheiben zur Displayfertigung mit Abmessungen von beispielsweise 1950 × 2250 × 0,7 mm und mit einem Gewicht von 7 kg, die mit einer Fördergeschwindigkeit von beispielsweise 4 m/min gefördert werden soll. Bei diesen Abmessungen stellt die Flachglasscheibe einen biegeweichen Werkstoff dar, der sich aufgrund seiner Gewichtskraft schon in geringen Abständen zu einer Abstützstelle verbiegen wird. Um das Auflaufen auf die dargestellten Wellen zu vereinfachen, insbesondere ein Verkanten zu verhindern, sind die vordere und hintere Kante der dargestellten Flachglasscheibe 10 bearbeitet, beispielsweise angefast oder abgerundet. Die erfindungsgemäße Transportvorrichtung funktioniert selbstverständlich auch bei Flachglasscheiben ohne Kantenbearbeitung. Um eine möglichst gleichmäßige und verbiegungsarme Abstützung der Flachglasscheibe 10 zu ermöglichen, ist diese auf einer großen Anzahl von Rollen abgestützt, die insgesamt eine regelmäßige Anordnung ausbilden. Im Wesentlichen entspricht die auf jede Abstützstelle einwirkende Abstützkraft der Gewichtskraft der Flachglasscheibe 10 dividiert durch die Anzahl von Abstützstellen, d. h. von Rollen 5. Dabei können je Transporteinheit mehrere Dutzend oder gar mehrere hundert Rollen 5 zur Abstützung des Flachglases vorgesehen sein.
Dargestellt ist in der 1a ein Ausschnitt aus einer Transportvorrichtung, in welchem zwei in Transportrichtung aufeinander folgende und zueinander beabstandete Transporteinheiten 1a, 1b schematisch dargestellt sind. Jede der Transporteinheiten 1a, 1b weist eine Haupt-Antriebswelle 2a, 2b auf, deren Ende 6 jeweils direkt oder über eine Kupplung, Getriebe oder dergleichen mit einem zugeordneten Haupt-Antriebsmotor 7a, 7b starr gekoppelt ist. Die weiteren Wellen 3a, 3b der Transporteinheiten 1a, 1b werden nicht direkt von dem Antrieb 7a, 7b angetrieben sondern werden über Königswellen 9a, 9b von der Haupt-Antriebswelle 2a, 2b angetrieben. Zu diesem Zweck greifen Kegel- oder Schneckenräder an den Enden 8 der weiteren Rollen 3a, 3b in bekannter Weise in die Königswellen 9a, 9b ein. Dadurch wird eine feste mechanische Kopplung zwischen Haupt-Antriebswelle 2a, 2b und den weiteren Wellen 3a, 3b realisiert. Die Flachglasscheibe 10 liegt dabei nicht unmittelbar auf den weiteren Wellen 3a, 3b auf sondern auf Freilaufrollen 5, die leichtgängig auf dem Umfang der weiteren Wellen 3a, 3b gelagert und für einen Freilauf ausgelegt sind. Die auf den weiteren Wellen 3a, 3b gelagerten Freilaufrollen 5 drehen sich wie die zugeordnete Haupt-Antriebswelle 2a, 2b, da durch das aufliegende Fördergut synchronisiert, sobald dieses über die Freilaufrollen fährt. Allerdings sind die Freilaufrollen 5 mechanisch zu der Haupt-Antriebswelle 2a, 2b entkoppelt, so dass Gleichlaufschwankungen, wodurch auch immer hervorgerufen (beispielsweise durch Getriebespiel in Riemen, Königswelle, Winkelgetriebe etc), ohne weiteres durch den Freilauf der Freilaufrollen 5 ausgeglichen werden können.
Zweckmäßig sind die Transporteinheiten 1a, 1b so dimensioniert, dass diese die Flachglasscheibe 10 im Wesentlichen vollflächig abstützen können, wenngleich dies in der 1a aus Vereinfachungsgründen nicht so dargestellt ist. Ferner ist der Spalt 13 zwischen zwei in Transportrichtung zueinander benachbarten Transporteinheiten 1a, 1b möglichst gering gehalten, so dass einerseits eine berührungslose, insbesondere optische Inspektion der Oberfläche der Flachglasscheibe 10 im Bereich des Spalts 13 realisiert werden kann, andererseits jedoch ein unnötige Verbiegung bzw. Krümmung der Flachglasscheibe 10 im Bereich des Spalts 13 vermieden werden kann. Damit die Transportvorrichtung für Flachglasscheiben unterschiedlicher Abmessungen ohne weitere Anpassung verwendet werden kann, können die Abmessungen der Transporteinheiten 1a, 1b auch im gewissen Maße größer oder kleiner als die der Flachglasscheibe 10 sein. Dabei ist darauf zu achten, dass stets gewährleistet ist, dass die Flachglasscheibe 10 bei Übergabe von einer Transporteinheit zu einer benachbarten Transporteinheit stets auf zwei Haupt-Antriebswellen aufliegen kann. Dies kann beispielsweise durch zentrale Positionierung der Haupt-Antriebswelle in einer jeweiligen Transporteinheit und durch geeignete Wahl des Abstands zwischen den Haupt-Antriebswellen realisiert werden. Gemäß weiteren Ausführungsformen können die Haupt-Antriebswellen auch vergleichsweise nahe an den Spalt 13 zwischen zwei zueinander benachbarten Transporteinheiten gerückt werden, grundsätzlich an die jeweils vorderste bzw. hinterste weitere Welle 4a, 4b der in der 1a dargestellten Transporteinheiten 1a, 1b. Grundsätzlich wird jedoch bevorzugt, wenn zumindest einige nicht direkt angetriebene weitere Wellen zwischen dem Spalt 13 und der jeweiligen Haupt-Antriebswelle 2a, 2b vorhanden sind.
Unter Zugrundelegung eines Transports der Flachglasscheibe 10 gemäß der 1a von links nach rechts, wird die Flachglasscheibe 10 zunächst von der stromaufwärts befindlichen Transporteinheit 1a gefördert, läuft anschließend in den Beobachtungsspalt 13 ein, bis schließlich die vorderste Welle 4b der benachbarten, stromabwärts befindlichen Transporteinheit 1b erreicht ist und die Scheibe schließlich auf die Haupt-Antriebswelle 2b der benachbarten Transporteinheit 1b aufläuft. Schließlich passiert die hintere Kante der Flachglasscheibe 10 den Beobachtungsspalt 13 und läuft dann auf die vorderste Welle 4b der benachbarten Transporteinheit 1b auf. Im Bereich des Beobachtungsspalts 13 kann dann eine berührungslose Inspektion der Oberfläche und des Materials der Flachglasscheibe 10 in der bekannten Weise erfolgen.
Die 2 zeigt Einzelheiten für die beispielhafte Lagerung der Freilaufrollen 5 auf einer der Wellen 3, die bei dem dargestellten Beispiel als Hohlwelle ausgebildet ist. Gemäß der 2 weist die Freilaufwelle 5 ein abgerundetes Profil zur Abstützung der Flachglasscheibe (nicht dargestellt) auf, dem sich ein axialer Fortsatz 20 zur Aufnahme eines Kugel- oder Gleitlagers 23 darin anschließt. Das Kugel- oder Gleitlager 23 kann in einer Radialnut 21 der Freilaufrolle 5 gelagert sein und/oder seine Position kann durch einen in die Welle 3 eingreifenden Feststellring 22 axial gesichert werden. Dadurch wird eine Relativbewegung von Kugel- oder Gleitlager 23 mit zugeordneter Freilaufrolle 5 relativ zu der Welle 3 bewerkstelligt. Dabei ist das Anlaufmoment des Kugel- oder Gleitlagers deutlich geringer als die Reibkraft zwischen dem Material der. Freilaufrolle 5 (üblicherweise Kunststoff) und dem Material der Flachglasscheibe, zweckmäßig in einem Verhältnis von mindestens 1:100 und bevorzugter in einem Verhältnis von mindestens 1:1000. Dies ermöglicht die Abstützung der Flachglasscheibe auf mehreren Dutzend oder Hunderten von Freilaufrollen.
Bei der Auslegung der vorgenannten Transportvorrichtung ist darauf zu achten, dass die Reibung an der Haupt-Antriebswelle ausreichend groß ist, um die gesamte Flachglasscheibe zu fördern, und dass die auftretenden Restkräfte, die von den Freilaufrollen herrühren, nicht zu Relativbewegungen (Schlupf) an den Haupt-Antriebswellen führen. Zur Erhöhung der Reibung im Bereich der Haupt-Antriebswellen kann gegebenenfalls die Normalkraft auf die Haupt-Antriebswellen bzw. die darauf gelagerten Rollen erhöht werden. Dies ist schematisch in der 1b dargestellt, worin gezeigt ist, dass die Gegen- oder Druckrolle 11 mittels einer elastischen Kraft, beispielsweise ausgeübt durch eine Druckfeder 12, gegen die Haupt Antriebswelle 2 vorgespannt ist, wie in der 1b durch den Pfeil angedeutet.
Wie dem Fachmann beim Studium der vorstehenden Beschreibung ohne weiteres ersichtlich sein wird, sind auf den Haupt-Antriebswellen der Transporteinheiten bevorzugt Rollen starr befestigt. Diese haben zweckmäßig einen vergleichsweise hohen Reibwert und können beispielsweise aus NBR ausgebildet sein. Die Rollen auf den Haupt-Antriebswellen sind starr befestigt, so dass diese sich synchron zur Haupt-Antriebswelle drehen. Sämtliche Rollen sind mit gleichem Durchmesser, Umfang und Kontur gefertigt.
Ausführungsbeispiele
Je Welle wurden 22 Rillenkugellager mit nicht berührendem Dichtsystem verwendet (Typ: SKF 6004-2Z mit Leichtlaufschmiermittel; Anlaufreibungsmoment 0,000229 Nmm, Innendurchmesser 20 mm). Auf diesen Rillenkugellagern wurden jeweils Kunststoffrollen, bevorzugt aus UPE, mit einem Außendurchmesser von 50 mm gelagert. Die Rillenkugellager wurden in die Kunststoffrollen eingesetzt, zweckmäßig in eine auf deren Innenoberfläche vorgesehene Radialnut. 45 Stellringe mit einem Durchmesser von 20 mm dienten der axialen Sicherung der Rillenkugellager auf der Welle. Die die Freilaufrollen abstützenden Wellen hatten eine frei nutzbare Länge von mindestens 2060 mm. Damit konnten Flachglasscheiben der maximalen Abmessungen 1950 × 2250 × 0,7 mm mit einem Gewicht von 7 kg gefördert werden.
Als Antriebswelle dienten 2000 mm lange geschliffene Antriebswellen mit einem Durchmesser von 20 mm, auf deren Außenumfang identische Rollen starr befestigt waren. Die Länge der Königswellen betrug bei einem Versuchsaufbau 500 mm und bei realisierten Produktionslinien (bei einer Länge der die Freilaufrollen tragenden Wellen von 2000 mm) 2000 mm.
Eine Flachglasscheibe mit den vorgenannten Abmessungen wurde mit einer maximalen Fördergeschwindigkeit von 4 m/min gefördert. Es wurde eine vertikale Bewegungsabweichung von +/–0,2 mm, eine horizontale Bewegungsabweichung von +/–0,5% innerhalb einer Millisekunde bei einer maximalen Beschleunigung, die auf die Flachglasscheibe einwirkt von +/–0,5 m/sec. gemessen. Der Abstand zwischen zueinander benachbarten Wellen betrug 90 mm. Je Welle waren 22 Kunststoffrollen befestigt bzw. gelagert.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel wurden eine vertikale Bewegungsabweichung von +/–0,025 mm und Gleichlaufschwankungen bis +/–0,025% gemessen.
Die weiteren Wellen wurden mit der jeweiligen Haupt-Antriebswelle einer Antriebseinheit über eine Königswelle gekoppelt. Die Antriebsmotoren der Transporteinheiten wurden mit einem Antriebscontroller von Siemens CU 320 oder mit einem „Harmonic Drive & Motion Controller" der Fa. Mitsubishi, Japan gesteuert. Es konnten bis zu 6 Antriebswellen in einfacher Weise und mit ausreichender Präzision synchronisiert werden. Zur Synchronisation dienten übliche Messencoder.
Zur Erhöhung der Reibung auf den Haupt-Antriebswellen wurden gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel zusätzliche Kräfte aufgebracht, nämlich Kräfte von 30 N oder 80 N. Bin Schlupf der Flachglasscheibe konnte unter verschiedenen Betriebsbedingungen nicht festgestellt werden.
Die zusätzlich aufgebrachten Kräfte hängen von den durch die Reibung der Freilaufrollen eingebrachten Reibkräften ab und sind somit direkt von den eingesetzten Freilaufrollen, dem Reibwert des Kunststoffs und der Anzahl von Freilaufrollen abhängig. Diese sind für das jeweilige System zu ermitteln und zu optimieren. Generell sollten die durch die Haupt-Antriebswelle übertragenen Kräfte die Summe der Störgrößen mindestens um den Faktor 2 übersteigen.
Wie dem Fachmann ohne weiteres ersichtlich sein wird, dienen die vorgenannten Zahlenwerte und die Beschreibung der Ausführungsbeispiele nur der Erläuterung der Erfindung und sollen die vorliegende Erfindung nicht beschränken.

1: Transporteinheit
2: angetriebene Welle
3: weitere Welle
4: vorderste/hinterste weitere Welle
5: Rolle
6: Ende der angetriebenen Welle
7: Motor
8: Ende der weiteren Welle
9: Königswelle/Kopplungsmittel
10: Flachglasscheibe
11: Gegenrolle/Druckrolle
12: Vorspannungsmittel
13: Inspektionsspalt
20: Axialer Fortsatz
21: Radialnut
22: Feststellring
23: Kugellager

Claims

Transportvorrichtung zum Transportieren von Flachglasscheiben, mit einer ersten Transporteinheit (1a) und einer dieser in Transportrichtung nachgeordneten, zweiten Transporteinheit (1b), wobei die Transporteinheiten (1a, 1b) jeweils eine mit einem Antrieb (7a, 7b) gekoppelte Haupt-Antriebswelle (2a, 2b) zum Antreiben der Flachglasscheibe (10) im Bereich der jeweiligen Transporteinheit und zumindest eine weitere Welle (2a, 2b) aufweisen, die über ein Kopplungsmittel (9a, 9b) jeweils mit der Haupt-Antriebswelle mechanisch fest gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass auf jeder der weiteren Wellen (2a, 2b) eine Mehrzahl von Freilaufrollen (5) leichtgängig gelagert sind, sodass die Flachglasscheibe (10) auf den Freilaufrollen (5) aufliegt, um gleichmäßig und verbiegungsarm abgestützt zu werden.
Transportvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Freilaufrollen (5) auf den weiteren Wellen äquidistant zueinander angeordnet sind.
Transportvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Freilaufrollen (5) eine sich über mehrere Wellen erstreckende regelmäßige Anordnung zur Abstützung der Flachglasscheibe ausbilden.
Transportvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Freilaufrollen (5) auf den Wellen mittels Kugel- oder Gleitlagern (23) gelagert sind.
Transportvorrichtung nach Anspruch 4, wobei ein Anlaufmoment der Kugel- oder Gleitlager (23) deutlich geringer ist als eine Reibkraft der Reibpaarung zwischen dem Material der Flachglasscheibe (10) und der Freilaufrollen (5).
Transportvorrichtung nach Anspruch 5, bei der das Anlaufmoment der Kugel- oder Gleitlager (23) im Verhältnis von 1:100 geringer ist als die Reibkraft der Reibpaarung zwischen dem Material der Flachglasscheibe (10) und der Freilaufrollen (5).
Transportvorrichtung nach Anspruch 6, bei der das Anlaufmoment der Kugel- oder Gleitlager (23) im Verhältnis von 1:1000 geringer ist als die Reibkraft der Reibpaarung zwischen dem Material der Flachglasscheibe (10) und der Freilaufrollen (5).
Transportvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Freilaufrollen (5) aus einem Kunststoff ausgebildet sind.
Transportvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Freilaufrollen (5) aus UPE ausgebildet sind.
Transportvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Freilaufrollen (5) mittels Feststellringen (22) an den weiteren Wellen (3) axial gesichert sind und die Kugel- oder Gleitlager (23) in einer Radialnut auf einer Innenseite der Freilaufrollen gelagert sind.
Transportvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der den Haupt-Antriebswellen (2) jeweils eine Gegenrolle (11) oder zwei an den Rändern angeordnete Gegenrollen (11) zugeordnet ist bzw. sind, die mit der Haupt-Antriebswelle einen Walzenspalt ausbildet, durch den hindurch die Flachglasscheibe (10) gefördert wird, wobei die Gegenrolle jeweils gegen die zugeordnete Haupt-Antriebswelle vorgespannt ist, um die auf die Flachglasscheibe übertragbare Antriebskraft zu erhöhen.
Transportvorrichtung nach Anspruch 11, bei der die Gegenrolle (11) jeweils höhenveränderlich gelagert ist und mit einer variablen Kraft gegen die zugeordnete Haupt-Antriebswelle vorgespannt ist.
Transportvorrichtung nach einen der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Kopplungsmittel eine Königswelle (9) ist, die über Kegel- oder Schneckenräder mit den weiteren Wellen (3) mechanisch fest gekoppelt ist.
Transportvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Haupt-Antriebswellen (2) jeweils über einen zugeordneten Servomotor (7) angetrieben sind.
Transportvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Antriebe (7) von zumindest zwei benachbarten Transporteinheiten mittels einer Steuerungseinrichtung miteinander gekoppelt sind.
Transportvorrichtung nach Anspruch 15, bei der die Antriebe (7) von sämtlichen Transporteinheiten mittels einer Steuerungseinrichtung miteinander gekoppelt sind.
Transportvorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, bei der die Antriebe (7) der Transporteinheiten mittels einer speicherprogrammierbaren elektronischen Steuerung (SPS) miteinander gekoppelt sind.
Transportvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend eine berührungslose, insbesondere optische Abtasteinrichtung mit wenigstens einer Beleuchtungseinheit und wenigstens einer Kamera, welche die Flachglasscheibe im Bereich eines Spalts (13) abtastet, der zwischen zwei Transporteinheiten (1a, 1b) ausgebildet ist und frei von Antriebs- bzw. Transportelementen ist.
Transportvorrichtung nach Anspruch 18, bei der die Kamera von mindestens einer Beleuchtungseinheit belichtet wird, die auf der gegenüberliegenden Seite der zu fördernden Flachglasscheibe angeordnet ist.
Transportvorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, bei der die Kamera von wenigstens einer Beleuchtungseinheit im Hellfeld und/oder im Dunkelfeld belichtet wird, die auf der gleichen Seite der Kamera angeordnet ist.
Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, bei der die Beleuchtung für das Hellfeld und/oder Dunkelfeld durch denselben Spalt bewirkt wird, hinter oder in dem die Kamera angeordnet ist.
Verwendung der Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18 für ein optisches Inspektionssystem für Flachgläser in der Displayfertigung.
Verwendung des Transportsystems nach einem der Ansprüche 1 bis 18 zum Transportieren bzw. Fördern von dünnen Flachglasscheiben in der Displayfertigung.