DE102016114621A1

DE102016114621A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Bearbeitung einer zu schneidenden Verbundsicherheitsglastafel

Info

Publication number: DE102016114621A1
Application number: DE102016114621.8A
Authority: DE
Inventors: Michael Glahn
Original assignee: Hegla GmbH and Co KG
Current assignee: Hegla GmbH and Co KG
Priority date: 2016-08-08
Filing date: 2016-08-08
Publication date: 2018-02-08

Abstract

Zur Bearbeitung einer zu schneidenden Verbundglastafel bzw. VSG-Tafeln (10), die zwei benachbart übereinander angeordnete VSG-Einzelscheiben (11, 12) aufweist, zwischen denen eine Kunststofffolie (15) angeordnet ist, werden ein Verfahren und eine danach arbeitende Vorrichtung vorgeschlagen, um folgende Schritten auszuführen: Mittels der Energie eines Laserstrahls wird zumindest ein die Kunststoffstruktur der Kunststofffolie (15) schwächender Laserspurkanal (K) entlang mindestens einer vorgegebenen Trennlinie (TL) erzeugt. Danach werden Ritzlinien (RL) fluchtend zu dem mindestens einen Laserspurkanal (K) in die Oberfläche mindestens einer (12) der VSG-Tafelscheiben eingebracht. Anschließend wird die VSG-Tafel (10) einseitig gebrochen wird, indem nur eine VSG-Tafelscheibe (12) entlang der Ritzlinien (RL) gebrochen wird, die andere VSG-Einzelscheibe (11) aber zunächst ungebrochen bleibt, um später erst in einem nachgelagerten Bearbeitungsschritt gebrochen zu werden. Obwohl die an der einseitig gebrochenen VSG-Tafel (10) sich durch das Brechen der einen VSG-Einzelscheibe 12) ausbildenden Teilstücke (12A, 12B ...) vereinzelt werden können, kann die komplette VSG-Tafel (10) als Ganzes den weiteren Bearbeitungsschritten zugeführt werden. Somit kann die VSG-Tafel ähnlich wie Floatglas bearbeitet werden. Würde die VSG-Tafel in herkömmlicher Weise komplett in Einzelscheiben gebrochen und vereinzelt, dann müssten zahlreiche Zwischenspeicherplätze bereitgestellt werden und der Umgang mit den zahlreichen Einzelscheiben wäre aufwendig.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung einer zu schneidenden Verbundsicherheitsglastafel nach dem Oberbegriff des Anspruch 1 sowie eine danach arbeitende Vorrichtung und Anlage.
Beim Schneiden von Verbundsicherheitsglastafeln ist die mehrschichtige Struktur derselben zu beachten. Denn Verbundsicherheitsglas, kurz VSG genannt, besteht im Allgemeinen aus zwei oder mehr übereinander angeordneten gleich oder verschieden starken Einzelscheiben (VSG-Einzelscheiben), zwischen denen sich ein Verbundwerkstoff, wie z.B. eine Kunststofffolie, befindet – im Folgenden auch Verbundfolie oder kurz Folie genannt. Die Folie kann aus einer oder mehreren Lagen bestehen und verbindet die jeweiligen Einzelscheiben zu einer VSG-Tafel. Die VSG-Einzelscheiben können aus Glas oder jedem anderen geeignetem Substrat bestehen. Als Verbundfolie werden beispielsweise Polyvinylbutyralfolien verwendet.
Häufig wird beim Schneiden von VSG-Tafeln so vorgegangen, dass die jeweilige Tafel gemäß einem Schnittplan an einer Stelle von oben und unten geritzt und direkt im Anschluss entlang dieser Ritzkante nacheinander von oben und unten gebrochen wird. Als nächstes wird die Folie mit einem Messer entlang der Bruchkante getrennt. Danach wird die Tafel dann zu separaten Stücken Verbundsicherheitsglas (VSG-Scheibe) vereinzelt.
In der DE 10 2010 012 265 A1 wird ein Verfahren zum Heraustrennen von VSG-Scheiben aus einer VSG-Tafel offenbart, bei dem zunächst mit Hilfe eines Laserstrahls in der Kunststoffstruktur der Verbundfolie ein schwächender Laserspurkanal entlang einer vorgegebenen Trennlinie erzeugt wird. Anschließend werden in die obere und untere Oberfläche der VSG-Tafel Ritzlinien eingebracht, die mit dem Laserspurkanal fluchten. Danach wird dann die VSG-Tafel entlang der jeweiligen Ritzlinien gebrochen und zu separaten VSG-Scheiben vereinzelt.
Zum Verständnis des Ausgangspunktes der Erfindung sind die Arbeitsweise und der mechanische Aufbau einer VSG-Schneidanlage zu berücksichtigen: Auf einem horizontalen Tisch wird eine VSG-Tafel durch geeignete Transportelemente (beispielsweise Greiferbrücken oder Riemen) unter die Schneidachse transportiert. Die Schneidachse besteht dabei mindestens aus einer Vorrichtung zum Ritzen der Glasoberseite und der Glasunterseite. Die Transportrichtung der Transportelemente ist dabei senkrecht zur Arbeitsrichtung der Schneidachse und der Brechwerkzeuge angeordnet.
Soll nun mindestens ein Teil einer VSG-Scheibe weiter vereinzelt werden, müssen die übrigen Teile des bereits durchgeführten Vereinzelungsvorgangs abtransportiert oder zwischengespeichert werden. Soll die VSG-Scheibe in einer anderen geometrischen Richtung geschnitten werden als der erste Schnitt, muss die VSG-Scheibe zusätzlich gedreht werden. Je nach Komplexität des Schnittplans kann es zu einer Vielzahl auszuführender Arbeitsschritte kommen, was die Zeitdauer für die vollständige Bearbeitung einer VSG-Tafel erheblich verlängert. Außerdem führt dieses Vorgehen zu einem hohen Aufwand an Anlagentechnologie, insbesondere hinsichtlich der benötigten Zwischenspeichermittel.
Demgegenüber steht das Verfahren zur Vereinzelung von normalen, nicht laminierten Glasscheiben (Float-Scheiben oder Einzelscheiben). Sie unterscheiden sich von VSG-Tafelscheiben dadurch, dass sie aus einem einzigen Glaskörper ohne Zwischenschicht bestehen.
Aufgrund der fehlenden Zwischenschicht, braucht eine Float-Scheibe zur Vereinzelung nur von einer Seite aus bearbeitet zu werden. Sie wird mittels geeigneten Transportvorrichtungen auf einen horizontalen Bearbeitungstisch transportiert und dann in einem einzigen Arbeitsschritt vollständig in allen geometrischen Richtungen geritzt. Hierfür wird ein Schneidkopf auf einer Schneidbrücke über die Glasoberfläche geführt, die ihrerseits (im Gegensatz zu einer VSG-Anlage) in Glastransportrichtung über die Scheibe verfahren werden kann.
Zur Vereinzelung einer Float-Scheibe wird diese mit dem Ritz über einem Brechwerkzeug (beispielsweise einer Brechleiste) positioniert und dann gebrochen. Die Positionierung kann dabei manuell oder automatisch erfolgen. Im Falle automatischen Brechens wir die Float-Scheibe üblicherweise nacheinander über verschiedene Brechstationen transportiert und sequentiell vereinzelt. Das Trennen der Folie mit Messer oder Laser entfällt hier ebenso wie die Zwischenspeicherung oder das Drehen der teilfertigen Scheiben.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Bearbeiten, einschließlich dem Vereinzeln, von VSG-Tafelscheiben so weiter zu entwickeln, dass die oben genannten Nachteile überwunden werden. Dies gilt insbesondere hinsichtlich des oben erläuterten Vergleichs mit den Verfahren zum Vereinzeln von Float-Scheiben. Insbesondere soll die Erfindung den Umfang und den technischen und zeitlichen Aufwand für die Bearbeitung beim Vereinzeln von VSG-Tafeln deutlich vereinfachen sowie effizienter und kostengünstig gestalten.
Es wird dazu ein Verfahren zur Bearbeitung einer zu schneidenden Verbundsicherheitsglastafel vorgeschlagen, bei dem nach dem Lasern der Folie (Verbundwerkstoff) und dem beidseitigen Ritzen die VSG-Tafel zunächst nur einseitig gebrochen wird, indem nur eine der VSG-Einzelscheiben (Substratscheiben), insbesondere die untere Scheibe, entlang der Ritzlinien gebrochen wird, die andere (z.B. die obere) Einzelscheibe aber zunächst ungebrochen bleibt, um erst in einem späteren Prozessschritt, wie eine Float-Scheibe, gebrochen zu werden. Des Weiteren werden eine nach dem Verfahren arbeitende Vorrichtung und eine damit ausgestattete Glasverarbeitungsanlage vorgeschlagen.
Durch die Erfindung wird u.a. erreicht, dass die VSG-Tafel zunächst nur einseitig gebrochen wird, vorzugsweise auf der Unterseite, so dass noch eine ungebrochene Scheibe (auf der Oberseite) bestehen bleibt und somit die VSG-Tafel bzw. Scheibe inklusive geritzter, nicht aufgebrochener Schnitte zu weiteren Verarbeitungsschritten transportiert werden kann. Demnach lassen sich durch die Erfindung alle Arten von VSG-Tafeln effizient und prozessoptimiert so schneiden, wie dies an sich derzeit nur bei Float-Scheiben möglich ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Demnach wird die Energie des Laserstrahls so eingestellt, dass beim Lasern die Kunststoffstruktur der Verbundfolie (bzw. die Struktur des Verbundwerkstoffes allgemein) entlang des mindestens einen Laserspurkanals, möglichst rückstandfrei, verdampft wird. Das lokale Entfernen der Folie erlaubt es, anschließend in vorteilhafter Weise die VSG-Einzelscheiben einseitig zu brechen. Die einseitig gebrochene VSG-Tafel bzw. Scheibe kann anschließend in vorteilhafter Weise in der für eine Float-Scheibe üblichen Arbeitsweise vereinzelt werden.
Das einseitige Brechen erfolgt bevorzugt dadurch, dass eine mechanische Biegekraft auf die gegenüberliegende, noch nicht gebrochene VSG-Einzelscheibe im Bereich gegenüberliegend der mindestens einen Ritzlinie ausgeübt wird. Das einseitige Brechen kann in einem ersten Glasverarbeitungsanlagebereich erfolgen, wobei dann die einseitig gebrochene Verbundglastafel einem zweiten Glasverarbeitungsanlagebereich zur weiteren Verarbeitung, insbesondere zum weiteren Brechen der noch ungebrochenen Verbundglastafelscheibe, zugeführt wird.
Nachfolgend werden die Erfindung und die sich daraus ergebenden Vorteile im Detail und unter Bezugnahme auf die beiliegenden schematischen Zeichnungen beschrieben, welche Folgendes wiedergeben:
1 zeigt in einer drei-dimensionalen Ansicht eine entsprechend einem Schnittplan zu schneidende Verbundglastafel und deren Aufbau;
2 soll den Vorgang des einseitigen Brechens veranschaulichen und zeigt dazu im Querschnitt und in einer Teilansicht den Zustand der Tafel nach dem Lasern und Ritzen; und
3 zeigt ein vereinfachtes Ablaufdiagramm für das erfindungsgemäße Verfahren.
Bezugnehmend auf die 1 soll mit Hilfe der Erfindung eine VSG-Tafel 10 gemäß einem Schnittplan bearbeitet werden. Der Schnittplan kann durchaus sehr komplex sein und verschiedenste Schnittlinien umfassen, z.B. gerade Linien (rechtwinklig oder diagonal), Kurven, Kreise und dergleichen. Wie später noch beschrieben wird, kann mit Hilfe der Erfindung das Schneiden, Brechen und Vereinzeln auch bei derart komplexen Schnittplänen effizient realisiert werden.
Die VSG-Tafel 10 selbst besteht im dargestellten Beispiel aus zwei benachbart übereinander angeordneten Einzelscheiben (Substratscheiben) 11 und 12, zwischen denen eine Verbundfolie 15 angeordnet ist, welche die beiden Einzelscheibenmiteinander verbindet. Die obere Einzelscheibe 11 bleibt zunächst unbearbeitet; zuvor soll die Einzelscheibe 12 geschnitten und gebrochen werden.
Im Weiteren wird auch auf die 2 und 3 Bezug genommen, um den Ablauf des Verarbeitungsverfahrens beispielhaft zu erläutern. Die 2 zeigt im Querschnitt eine VSG-Tafel und veranschaulicht die einzelnen Verarbeitungsprozessschritte (von links nach rechts). Die 3 zeigt dazu ein exemplarisches Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens 100. Als ersten Schritt des Verfahrens wird mit Hilfe der Energie eines Laserstrahls die Verbundwerkstofffolie, hier Kunststofffolie 15, bearbeitet (s. Zeitpunkt T1 in 2 sowie Block 110 in 3). Insbesondere werden in der Kunststofffolie 15 deren Struktur schwächende Laserspurkanäle K entlang der vom Schnittplan vorgegebenen Trennlinien TL erzeugt. Dabei kann die Leistung des Lasers L so eingestellt werden, dass der Laserstrahl ein Verdampfen der Folie 15 bewirkt. Da die Folie 15 noch von beiden Seiten mit Glasmaterial bedeckt und somit von der Umgebungsluft isoliert ist, können keine Rückstände durch Oxidation entstehen. Nachdem alle Kanäle K in der Folie 15 geschaffen worden sind, folgt in weiteren Schritten (s. Blöcke 120 und 130 in 3) das Ritzen und einseitige Brechen der VSG-Tafel 10.
Dazu wird beispielsweise wir folgt vorgegangen (s. 2 und 3): Zunächst wird im Schritt 120 (s. auch T2 in 2) in die Oberfläche einer der beiden Substratscheiben, hier der oberen Scheibe 11, Ritzlinien RL eingebracht und zwar fluchtend mit den Laserspurkanälen K und somit entsprechend dem Schnittplan. Dann wird im Schritt 130 (s. auch T3 in 2) die VSG-Tafel 10 einseitig gebrochen, indem nur die geritzte Scheibe 11 entlang der Ritzlinien RL gebrochen wird, die andere Scheibe 12 aber zunächst ungebrochen bleibt, um später erst in einem nachgelagerten Prozessschritt (ab T4) weiterverarbeitet, insbesondere gebrochen, zu werden.
Bei dem Verfahren 100 kann so vorgegangen werden, dass nur eine der Substrat- bzw. Flachglasscheiben 11 der Verbundsicherheitsglastafel 10 gebrochenen wird, während die andere Substrat- bzw. Flachglasscheibe 12 nicht im unmittelbaren Anschluss daran gebrochen wird. Die sich durch das Brechen der einen Verbundglastafelscheibe 11 ausbildenden Einzelscheiben 11A, 11B ... können vereinzelt werden (Schritt 130). Die flächige Verbindung der Einzelscheiben 11A, 11B ... über die Kunststofffolie 15 und die mindestens eine nicht gebrochene Verbundglastafelscheibe 12 ist davon unberührt; d.h. die Verbundglastafel 10 ist weiterhin (noch) nicht vereinzelt.
Die 2 zeigt in schematischer Darstellung auch die wesentlichen Komponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung, nämlich eine Laserstrahl-Einrichtung L zur Erzeugung des Laserstrahls, mechanische Ritzmittel S, um die Ritzlinien RL in die Oberfläche der einen Substratscheibe 11 einzubringen, und Mittel R zum Brechen des angeritzten Substrats, hier des Glasmaterials. wobei mit Hilfe einer Rolle R eine Biegekraft von unten auf die VSG-Tafel aufgebracht wird. Zum Brechen des Glasmaterials kann auch zusätzlich oder alternativ zu einem mechanischen Krafteinfluss ein Einwirken mittels Ultraschall nützlich sein.
Zu den wesentlichen Prozessschritten gehören folgende Vorgänge:

– Lasern der Folie, wobei dies von Oben und/oder Unten erfolgen kann und nachfolgend mit „Lou“ bezeichnet wird;
– Ritzen der Substrat- bzw. Glasscheibe (obere und/oder untere Scheibe), wobei dies nachfolgend mit „Ro“ bzw. „Ru“ bezeichnet wird; und
– Brechen der geritzten Substrat- bzw. Glasscheibe (obere und/oder untere Scheibe), wobei dies nachfolgend mit „Bo“ bzw. „Bu“ bezeichnet wird.

Die einzelnen Prozessschritte lassen in verschiedener Weise zu unterschiedlichen Abläufen kombinieren. sich Anhand der folgenden Tabelle sollen hier drei besonders bevorzugte Abläufe / Ablaufschemata veranschaulicht werden:

Ablaufschema A Ablaufschema B Ablaufschema C

T1 Lou Lou Ro

T2 Ro Ro Bo

T3 Ru Bo Lou

T4 Bo Ru Ru

T5 Bu Bu Bu
Wie ein Vergleich mit 2 zeigt, korrespondiert das Ablaufschema B in der obigen Tabelle mit dem in 2 dargestellten Prozessablauf.
Die Bezeichnungen „Oben“ und „Unten“ beziehen sich auf die Substratscheiben einer horizontal ausgerichtete VSG-Tafel (s. 2). Es versteht sich, dass die Prozessschritte auch bei einer evtl. anders gelagerten VSG-Scheibe (z.B. vertikal) durchgeführt werden könnten, so dass man allgemein auch von erster und/oder zweiter Substratscheibe sprechen könnte und die Bezeichnungen dann R1, R2, B1 und B2 lauten würden.
Zu den Vorrichtungs-Komponenten und deren Dimensionierung sind exemplarisch folgende Angaben zu nennen:
Bei den verwendeten Verbundsicherheitsglastafeln (VSG-Tafeln) handelt es sich hauptsächlich um ebenflächige Rohglastafeln mit z. B. einer Breite von 3,21 m und einer Länge von 6,0 m, wobei die Tafeln in der Regel eine frontseitige und eine rückseitige Substratscheibe/Einzelscheibe aufweisen, welche hier als Scheiben 11 und 12 bezeichnet werden. Die dazwischen befindliche Verbundwerkstofffolie 15 kann z.B. aus Polyvinylbutyral (PVB) bestehen. Es kann sich aber auch um anderes Folienmaterial handeln, wie z.B. Material aus Acrylat-Gießharzen, Polyethylen, Thermoplasten, Epoxid-Harzen, Polyester, Polycarbonat, Polyvinylchlorid, Polyurethan und Polyalkylen-Terephthalat, das gegebenenfalls mit Weichmacher, Zähmodifikatoren und Additivierungen den jeweiligen Anwendungsspektrum angepasst wird. Des Weiteren können auch Laminate dieser Materialien in Form von einem Folien-Schichtaufbau zum Einsatz kommen. Als gängige Foliendicken ist ein Bereich von 0,38 bis 3,8 mm zu nennen.
Was den Aufbau und die Dimensionierung der Laserstrahleinrichtung L angeht, so wird z.B. mit einer Laserstrahlenergie zwischen 10 und 350 Watt gearbeitet, wobei die Laserwellenlängen im Bereich von 1,9–2,6 μm liegen. Es kann ein gepulster oder ein CW-Laser, insbesondere mit Pulsfrequenzen zwischen 50 und 1000 ms verwendet werden. Als Laser kann z.B. ein Holmium-YAG Laser oder ein Thulium-YAG Laser oder ein Dioden- oder Faserlaser oder ein Titansaphir-Ultrakurzpulslaser zum Einsatz kommen. Vorzugsweise wird mit Brennpunktdurchmessern oder Brennstrahldurchmessern zwischen 0,01 und 0,5 mm gelasert. Die Vorschubgeschwindigkeit des Laserstrahls liegt im Bereiche von 0,4–10 m/min.
Die durch den Laser L bewirkten Laserspurkanäle K (s. 1 und 2) bezeichnen im Wesentlichen einen vom Folienmaterial befreiten Kanal zwischen den beiden Substrat-/Einzelscheiben 11 und 12, wobei der Kanal eine nahezu beliebig verlaufende linienförmige Spur aufweisen kann, die z.B. geradlinig oder gekrümmt verläuft. Die durch den Laser L induzierte thermische Energie verdampft das Kunststoffmaterial der Folie 15, wodurch dessen Volumen signifikant vergrößert wird. Es ist daher zu beachten, dass der Kanal K zu jedem Zeitpunkt eine Verbindung mit der Umgebung hat. Demzufolge ist zu beachten, dass jede Laserspur entweder an einer Glaskante, oder an einem vorhandenen Kanal beginnt. Im jeweiligen Kanal K können ggf. auch noch zusammenhängende Folienbestandteile vorhanden sein; diese sind aber durch das Lasern zumindest soweit in ihrer Struktur geschwächt, dass die geschwächte Folie ohne zusätzlichen Trennvorgang beim oder nach dem anschließenden Brechen auseinandergezogen werden kann.
Der Laserstrahl kann zweckmäßigerweise über einen Lichtwellenleiter bzw. eine Faserleitung geführt und mit Hilfe einer optischen Einrichtung optimal für das Lasern der Folie ausgerichtet und fokussiert werden. Die optische Einheit kollimiert und fokussiert den Laserstrahl und leitet ihn zu einem Brennpunkt 15 innerhalb der Kunststofffolie 15, um dort die Folienstruktur zu verdampfen und/oder diese zu schmelzen und/oder diese zu zersetzen und/oder diese zu schwächen . Dabei werden Wellenlänge und Energie des Laserstrahls so gewählt, dass damit das Folienmaterial und nicht das in der Regel aus Klarglas bestehende Glasmaterial angeregt wird. Somit kann das Glasmaterial im Umfeld der Brennspur relativ kalt bleiben, wodurch dann das Ritzen unmittelbar nach dem Lasern der Folie erfolgen kann. Eine gesonderte Abkühlung ist nicht erforderlich. Die Laserstrahleinrichtung selbst kann z.B. oberhalb oder unterhalb eines Glasschneideauflagetisches an einer Brückeneinrichtung (nicht dargestellt) angeordnet sein. Dabei wird mit einer Vorschubgeschwindigkeit des Brennpunkts in der Folie von z.B. 0,4–10 m/min gearbeitet. Je nach Folienart können auch höhere Geschwindigkeiten ausreichend effektiv sein.
Das anschließende Ritzen der Glasoberfläche zur Schaffung der Ritzlinien RL (s. 2) erfolgt z.B. durch ein mechanisches Schneidwerkzeug (Schneidrädchen) S, welches mit Hilfe einer Schneidbrücke bzw. eines -roboters entlang der durch den Schnittplan vorgegebenen Linien geführt wird, die somit mit den Laserspurkanälen K fluchten (s. 2). Dadurch kann das später durchgeführte Brechen zu optimalen Trennkantenqualitäten führen. Für das Ritzen können anstelle eines Schneidrädchens auch andere bekannte Verfahren verwendet werden. Was die Vorschubgeschwindigkeiten angeht, so wird mit Geschwindigkeiten zwischen 40 und 300 m/min geritzt.
Das Lasern, Ritzen und Brechen (erst einseitig, später ganz) kann zeitlich und örtlich unabhängig voneinander durchgeführt werden. In dem in 2 dargestellten Beispiel erfolgt das Lasern, das Ritzen und das einseitige Teilbrechen der unteren Einzelscheibe 12 hintereinander an demselben Anlageteil, hier an einem Glastafelschneidetisch. Das spätere Brechen der oberen Einzelscheibe 11 kann dann auch an einem anderen mehr oder weniger weit entfernten Anlageteil bzw. Glastafelschneidetisch erfolgen, wobei – dank des einseitigen Brechens- die Tafel komplett dorthin transportiert werden kann.
Es versteht sich non selbst, dass das beschriebene Verfahren auch unter Verwendung einer Kombination verschiedener Vorrichtungen angewendet werden kann, welche jeweils nur einen oder mehrere Teilaspekte des Verfahrens durchführen. Dabei kann die zu verarbeitende die Verbundglastafel vorzugweise horizontal oder vertikal oder aber auch in einem vorgegebenen Winkel der Bearbeitung im Sinne des Verfahrens zugeführt werden. So kann z.B. zur weiteren Bearbeitung der Verbundglastafel, insbesondere zum weiteren Brechen der noch ungebrochenen Verbundglastafelscheibe, die Verbundglastafel einer zweiten Glasbearbeitungsanlage zugeführt werden.
Zusammenfassend werden zur Bearbeitung einer zu schneidenden Verbundsicherheitsglastafel bzw. VSG-Tafel 10, die zwei benachbart übereinander angeordnete Substrat- bzw. Einzelscheiben 11 und 12 aufweist, zwischen denen eine Verbundwerkstoff- bzw. Kunststofffolie 15 angeordnet ist, ein Verfahren und eine danach arbeitende Vorrichtung vorgeschlagen, um folgende Schritten auszuführen: Mittels der Energie eines Laserstrahls wird zumindest ein die Kunststoffstruktur der Kunststofffolie 15 schwächender Laserspurkanal K entlang mindestens einer vorgegebenen Trennlinie TL erzeugt. Danach werden Ritzlinien RL fluchtend zu dem mindestens einen Laserspurkanal K in die Oberfläche mindestens einer der Einzelscheiben eingebracht. Anschließend wird die VSG-Tafel 10 einseitig gebrochen wird, indem nur eine Einzelscheibe (hier z.B. Scheibe 11) entlang der Ritzlinien RL gebrochen wird, die andere Einzelscheibe (also Scheibe 12) aber zunächst ungebrochen bleibt, um später erst in einem nachgelagerten Bearbeitungsschritt gebrochen zu werden. Die aufgebrochenen Teilstücke der einen VSG-Einzelscheibe bleiben über die Folie und der nicht aufgebrochenen anderen Einzelscheibe als Ganzes erhalten und können so den weiteren Bearbeitungsschritten zugeführt werden. Somit kann die VSG-Tafel ähnlich wie Floatglas bearbeitet werden. Würde die VSG-Tafel in herkömmlicher Weise komplett in Einzelscheiben gebrochen und vereinzelt, dann müssten zahlreiche Zwischenspeicherplätze bereitgestellt werden und der Umgang mit den zahlreichen Einzelscheiben wäre aufwendig.
Bezugszeichenliste

10: Verbundsicherheitsglastafel, kurz VSG-Tafel
11, 12: obere bzw. untere Substratscheiben, kurz Einzelscheiben, hier als Flachglas-Einzelscheiben ausgebildet
15: Verbundwerkstoff, hier als Kunststoff-Folie, kurz Folie genannt, ausgebildet
K: Laserspurkanäle, durch Laser in die Folienstruktur eingebracht, insbesondere durch Verdampfen des Materials
RL: Ritzlinien, z.B. mechanisch entsprechend einem Schnittplan in die Oberfläche eingebracht
11A–F: die aus der VSG-Tafel hergestellten bzw. herzustellenden n Scheiben
L: Lasereinrichtung, kurz Laser
S: Mittel zum Ritzen des Glases, hier z.B. Schneidrädchen
R: Mittel zum Brechen des Glases, z.B. durch eine Rolle die eine Biege-Kraft ausübt
100: Verfahren mit Schrittfolgen 110–140

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010012265 A1 [0004]

Claims

Verfahren (100) zur Bearbeitung einer zu schneidenden Verbundsicherheitsglastafel (10), die mindestens zwei benachbart zueinander angeordnete Substratscheiben (11, 12) aufweist, zwischen denen ein Verbundwerkstoff (15) angeordnet ist, der die Substratscheiben (11, 12) miteinander zu der Verbundsicherheitsglastafel verbindet, mit folgenden Schritten: – mittels der Energie eines Laserstrahls wird zumindest ein, die Struktur des Verbundwerkstoffs (15) schwächender Laserspurkanal (K) entlang mindestens einer vorgegebenen Trennlinie (TL) erzeugt (Schritt 110); – danach werden Ritzlinien (RL) fluchtend zu dem mindestens einen Laserspurkanal (K) in die Oberfläche mindestens einer (11) der Substratscheiben eingebracht (Schritt 120); dadurch gekennzeichnet, dass anschließend die Verbundsicherheitsglastafel (10) einseitig gebrochen wird, indem nur eine Substratscheibe (11) entlang der Ritzlinien (RL) gebrochen wird (Schritt 130), die andere Substratscheibe (12) aber zunächst ungebrochen bleibt.
Verfahren (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbundwerkstoff aus einer Folie, insbesondere aus einer Kunststofffolie (15) oder aus Wasserglas oder aus einem Harz besteht, und dass mittels der Energie des Laserstrahls die Struktur des Verbundwerkstoffs, insbesondere die Struktur der Kunststofffolie (15), entlang des mindestens einen Laserspurkanals (K) mindestens teilweise verdampft wird (Schritt 100).
Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Substratscheiben insbesondere als Flachglasscheiben (11, 12) ausgebildet sind, und dass nach dem Einbringen des Laserspurkanals (K) die Ritzlinien (RL) einseitig nur in eine (11) der Substrat- bzw. Flachglasscheiben oder beidseitig in beide außenliegenden Substrat- bzw. Flachglasscheiben (11, 12) eingebracht werden.
Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nur eine der Substrat- bzw. Flachglasscheiben (11) der Verbundsicherheitsglastafel (10) gebrochenen wird, während die andere Substrat- bzw. Flachglasscheibe (12) nicht im unmittelbaren Anschluss daran gebrochen wird.
Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das einseitige Brechen der einen Verbundglastafelscheibe (11) durchgeführt wird, indem eine mechanische Biegekraft (F) auf die Oberfläche der anderen, noch nicht gebrochene Flachglasscheibe (12) im Bereich gegenüberliegend der mindestens einen Ritzlinie (RL) ausgeübt wird.
Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsschritte des Laserns (110), Ritzens (120) und Brechens (130) einer Verbundsicherheitsglastafelscheibe (11) auf einer Glasbearbeitungsanlage durchgeführt werden, oder auf unterschiedlichen Glasbearbeitungsanlagen in derselben Reihenfolge.
Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zu bearbeitende Verbundsicherheitsglastafelscheibe (10) von oben und/oder von unten und/oder von vorne und/oder von hinten bearbeitet wird.
Verfahren (100) der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundsicherheitsglastafel (10) horizontal oder vertikal oder in einem vorgegebenen Winkel einer Bearbeitung gemäß dem Verfahren (100) zugeführt wird.
Verfahren (100) der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren (100) unter Verwendung einer Kombination verschiedener Vorrichtungen angewendet wird, die jeweils nur einen oder mehrere Schritte des Verfahrens (100) durchführen.
Vorrichtung zur Bearbeitung einer zu schneidenden Verbundsicherheitsglastafel (10), die mindestens zwei benachbart zueinander angeordnete Substratscheiben (11, 12) aufweist, zwischen denen ein Verbundwerkstoff (15) angeordnet ist, der die Substratscheiben (11, 12) miteinander verbindet, wobei die Vorrichtung umfasst: – eine Laserstrahl-Einrichtung (L), die einen Laserstrahl erzeugt, der zumindest einen die Struktur des Verbundwerkstoffs (15) schwächenden Laserspurkanal (K) entlang mindestens einer vorgegebenen Trennlinie (TL) erzeugt; – Ritzmittel (S), die Ritzlinien (RL) fluchtend zu dem mindestens einen Laserspurkanal (K) in die Oberfläche mindestens einer (11) der Substratscheiben einbringen; dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Mittel (R) zum Brechen von Substrat-, insbesondere Glas, aufweist, welche die Verbundglastafel (10) einseitig brechen, indem die Mittel nur eine Substratscheibe (11) entlang der Ritzlinien (RL) brechen, die andere Substratscheibe (12) aber zunächst ungebrochen bleibt.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserstrahl-Einrichtung (L) beschaffen ist, die Energie des Laserstrahls soweit zu erhöhen, dass ein zumindest teilweises Verdampfen der Struktur des Verbundwerkstoff, insbesondere der Kunststofffolie (15), entlang des mindestens einen Laserspurkanals (K) bewirkt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (R) zum Brechen von Glas so beschaffen sind, dass sie eine mechanische Biegekraft (F) aufbringen und diese auf die geritzte, aber noch ungebrochene Substratscheibe (12) im Bereich gegenüberliegend der mindestens einen Ritzlinie (RL) ausüben.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10–12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung in einem ersten Glasverarbeitungsanlagenbereich installiert ist, um die Verbundglastafel (10) gemäß dem Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche teilweise zu bearbeiten, und dass die Vorrichtung Transportmittel aufweist, um die teilweise bearbeitete Verbundglastafel (10) einem zweiten Glasverarbeitungsanlagenbereich zur weiteren Verarbeitung, insbesondere zum weiteren Ritzen und/oder Brechen der noch ungebrochenen Substratscheibe (12), zuzuführen.
Glasbearbeitungsanlage mit mindestens einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10–13.