DE19700950C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Abbrechen der Randstreifen einer nach einem vorgegebenen Umriß auf einem Glasscheibenrohling eingeritzten Glasscheibe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abbre­ chen der Randstreifen einer nach einem vorgegebenen Umriß innerhalb eines Glasscheibenrohlings eingeritzten Glasscheibe.

Zum maschinellen und automatischen Abbrechen der Randstreifen von Glasscheiben sind verschiedene Verfahren bekannt. Diese kommen insbe­ sondere bei der Herstellung von Autoscheiben zur Anwendung. Durchge­ setzt haben sich mechanische Abbrechverfahren, bei denen Biegespannun­ gen im Bereich der Umrißlinie auf die Glasscheibe aufgebracht werden. Ältere Verfahren sehen hierzu vor, die angeritzte Glasscheibe im Be­ reich unterhalb der Schnittlinie durch ein starres Werkzeug, eine Ma­ tritze, abzustützen und von oben Druckwerkzeuge beiderseits der Matrit­ ze abzusenken (DE-OS 27 24 238, 28 26 694, US-PS 3913812). Sie sind mit einem hohen Aufwand zum Herstellen der Matritzen und beim notwendigen Wech­ sel derselben im Einsatz belastet. Deshalb arbeiten modernere Verfahren mit einer elastischen Unterlage für die Glasscheibe, was ein Umrüsten der Brechvorrichtung für verschiedene Scheibenformen erübrigt und die Qualität der Bruchkanten verbessert (DE-AS 28 04 384, DE-PS 29 45 682, US- PS 3532259). Bei den in den DE-AS 28 04 384 und DE-PS 29 45 682 beschriebe­ nen Vorrichtungen dient ein über eine Metallplatte bewegbares Trans­ portband aus einem Elastomer als elastische Unterlage. Als Druckwerkzeu­ ge sind pneumatisch betätigte Stempel oberhalb des Transportbandes an­ geordnet, im ersten Fall starr, im zweiten Fall absenkbar.

In der US-PS 2 291 451 wird eine Maschine zum Abtrennen der Randbereiche von Flachglas beschrieben. Die Glasscheibe liegt ebenfalls auf einem über eine starre Metallplatte bewegba­ ren Transportband. Ein zurückfederndes und flexibles Diaphragma bedeckt die Glasscheibe und überlappt alle ihre Ränder. Es ist an seinen Rändern dicht an einem klappenartigen Ober­ teil befestigt. Zwischen Diaphragma und Oberteil befindet sich eine Druckkammer, in die eine Flüssigkeit gedrückt wird. Dabei wird die Nutzfläche der Glasscheibe von den Randbereichen abgetrennt.

In später aus­ geführten Vorrichtungen ist das Transportband nur als elastische Unter­ lage und zum Abtransport der Glasbruchstücke vorgesehen. Der Transport des Glasscheibenrohlings und der Glasscheibe erfolgt mit Hub- und Trans­ portvorrichtungen (Shuttles), die mit Saugtellern ausgerüstet sind. Diese Konzeption ermöglicht eine genauere Positionierung des Scheibenrohlings und der Druckstempel und ist zudem günstiger für eine rechnergestützte Steuerung der Verfahrensschritte. Der Glasscheibenrohling wird direkt bis auf die elastische Unterlage abgesenkt und verbleibt während der verschiedenen Brechoperationen, bei denen die Druckwerkzeuge umgesetzt werden, in dieser Höhenlage. Der in der Unterlage entstehende Gegendruck hängt allein vom Andruck der Glasscheibe auf sie ab. Die an der Umriß­ linie auftretenden Spannungen sind für einen glatten Bruch der Rand­ streifen nicht optimal, so daß fehlerhafte Bruchkanten und Ausschuß nicht ganz auszuschließen sind.

Ziel der Erfindung ist es, die Qualität der Bruchkanten zu erhöhen, den Ausschuß beim Abbrechen der Randstreifen noch weiter zu senken und Nacharbeit an Bruchkanten zu minimieren.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zu entwickeln, die das Aufbringen der Bruchspannungen optimieren und nahezu fehlerfreie Bruchkanten sicherstellen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß ausgehend von den be­ kannten Merkmalen des gattungsgemäßen Verfahrens und der gattungsgemäs­ sen Vorrichtung mit den Merkmalen des Kennzeichenteils der Ansprüche 1 und 2.

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht der die erfindungsgemäße Brechvor­ richtung einschließenden Gesamtanlage in vereinfachter Darstellung

Fig. 2 eine Seitenansicht der Brechvorrichtung in Längsrich­ tung quer zur Fig. 1

Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 2 in Schnittdar­ stellung

Die rechnergesteuerte Gesamtanlage (Fig. 1) umfaßt eine Schneidstation A, eine Brechstation B, eine Schleifstation C und eine Ablagestation D. Der Glasscheibenrohling 1 durchläuft in dieser Reihenfolge die Gesamt­ anlage. Diese ist in einem stabilen Gestell 2 aus Ständer, Trägern und Streben untergebracht. Wichtige Verbindungsglieder aller Stationen A; B; C; D sind an einem durchgehenden Schienenträger 3 geführte, kombinierte Hub- und Transportvorrichtungen (Shuttles) 4; 5, die mit je sechs Saugtel­ lern 6 zum Halten des Glasscheibenrohlings 1 bzw. der randlosen Glas­ scheibe 7 ausgerüstet sind. Die Arbeitstische der Stationen A; B; C; D sind in der Fig. 1 nur angedeutet, die Werkzeugvorrichtungen zum Schneiden, Abbrechen und Schleifen fehlen aus Gründen der Übersichtlichkeit. Der Arbeitstisch der Brechvorrichtung (Fig. 2) wird durch ein schwenk­ bares Transportband 8 mit hydraulisch betätigtem Schwenkmechanismus 9 gebildet. Das Endlosband 10 des Transportbandes 8 besteht aus einem mit Noppen versehen elastischen Material. Zu beiden Seiten der Trans­ portebene der Hub- und Transportvorrichtung 4 sind an Kragarmen 11 von oberhalb des Transportbandes 8 befindlichen, längs zu diesem bewegli­ chen Schlitten 12 Druckwerkzeuge 13 angeordnet. In diesen sind mittig je ein Schneidwerkzeug 14 untergebracht. Die Schlitten 12 gleiten ver­ mittels Linearkugelführungen auf Schienen 15, die in Traversen 16 ein­ gespannt sind. Sie werden von Zahnriemen bewegt, die an einer inneren und äußeren Umlenkstelle umgelenkt sind, wobei letztere mit einem An­ trieb in Verbindung steht. Die mit einem Ende an den Schlitten 12 be­ festigte Gliederkette 17 ist die Energieführungskette für die Elektro- und Luftleitungen. Die Traversen 16 bilden das Gestell für vier gleich­ artig aufgebaute, hängend angeordnete Schlitten 18, die sich quer zum Transporband 8 auf an Trägern 19; 20 des Gestells 2 befestigten Schie­ nen bewegen. Die äußere Schiene ist die Führungsschiene eines an einem äußeren Montagewinkel der Traverse 16 montierten Linearkugellagers. Die innere Schiene führt mit ihren beiden parallelen Laufflächen die an einem inneren Montagewinkel gelagerten Rollen unter Wahrung eines Spiels quer zur Rollrichtung. In den Montagewinkeln ist eine Antriebs­ welle 21 gelagert, die über ein Winkelgetriebe 22 mit einem Elektromotor 23 verbunden ist. Auf den beiderseitigen Zapfen der Antriebswelle 21 sitzen Ritzel, die in an den Trägern 19; 20 befestigten Zahnstangen kämmen.

Die Druckwerkzeuge 13 und die Schneidwerkzeuge 14 sind nicht starr an den Kragarmen 11 montiert, sondern an einer von einem Elektromotor 24 angetriebenen Dreheinheit 25. Sie sind pneumatische Stellelemente, die sich aus Flachzylindern 26, 27, in ihnen gleitenden Stößeln und an deren Enden befestigten Druckstempeln 28 und Schneidstempeln 29 zusammenset­ zen. Die Flachzylinder 26; 27 sind über eine an den Kragarmen 11 befind­ liche Ventilbatterie an Druckluftleitungen angeschlossen.

Das Horizontallaufwerk der Hub- und Transportvorrichtungen 4; 5 besteht im wesentlichen aus einer vertikal ausgerichteten Grundplatte 30 und aus vier an ihr angeordneten Doppelspurkranzrädern 31; 32, die in zwei übereinander am Schienenträger 3 befestigten Schienen laufen. Eines der Doppelspurkranzräder 31 ist an einen Elektromotor 33 angekoppelt. Auf der anderen Seite der Grundplatte 30 sind eine Kugellinearführung 34 für den Hubschlitten 35, eine Linearführung für einen Luftzylinder 36 sowie Halterungen für einen Trapezspindeltrieb 37 und einen dazugehö­ rigen Elektromotor 38 befestigt. Der Luftzylinder 36 besitzt eine durch­ gehende Kolbenstange, auf deren oberen Ende das Gehäuse des Spindeltriebs 37 sitzt und deren unteres Ende an den Hubschlitten 35 angelenkt ist. Der Hubschlitten 35 ist mit zwei kurzen und vier langen Tragarmen 39 für die Saugteller 6 ausgerüstet, die an nicht dargestellte Saugschläu­ che angeschlossen sind. Ebenfalls nicht gezeichnet ist die Schlauchlei­ tung für den Luftzylinder 36.

Das Endlosband 10 des Transportbandes 8 ist zwischen einer Antriebsrolle 40 und einer Umlenkrolle 41 gespannt, deren Achsen in einem Rahmen 42 des Gestells 2 gelagert sind. Im Innenraum des Transportbandes 8 ist zwischen Seitenteilen des Rahmens 42, einer Bodenfläche 48 und einer Deckfläche 49 eine großflächige, aber flache Luftkammer 43 gebildet, die über eine Luftleitung mit einem Gebläse 44 verbunden ist. Das Gebläse 44 ist an einen Elektromotor 46 angekoppelt. Die Deckfläche 49 weist zahlreiche kleine, in einem Raster angeordnete Durchbrüche 50 auf. Auf ihr liegt seitlich gesichert eine Platte 45 aus einem elastischem Material, z. B. Moosgummi. Die Platte 45 ist ebenfalls mit Perforationen 51 im gleichen Raster versehen, so daß die Durchbrü­ che 50 und die Perforationen 51 fluchten. Sie bildet eine großflächige Unterlage für den oberen Abschnitt des Endlosbandes 10 bei Stillstand des Gebläses 44.

Alle Elektromotoren für den Direktantrieb (23, 24; 33, 38;) sind an eine CNC-Steuer­ einheit angeschlossen, die ein variierbares Programm für alle Bewegungs­ schritte besitzt.

Die beschriebene Brechvorrichtung für die Randstreifen von Glasscheiben­ rohlingen 1 weist folgenden Funktionsablauf auf:
Die Hub- und Transportvorrichtung 4 bewegt den an ihren Saugtellern 6 haftenden Glasscheibenrohling 1 aus der Schneidstation A in die Brech­ station B und senkt ihn durch Aktivieren des Luftzylinders 36 auf eine Höhe etwas oberhalb des Endlosbandes 10 ab. Der Einstellung dieses Luftspaltes und der Anpassung an die Dicke des Glasscheibenrohlings 1 bzw. der Glasscheibe 7 dient der Trapezspindeltrieb 37, der ein inkrementa­ le Veränderung in feinsten Schritten bewirkt. Diese Veränderungen wer­ den durch das Programm vor bzw. zwischen den Brechoperationen automa­ tisch veranlaßt. Nunmehr tritt das Gebläse 44 in Aktion und preßt Luft in die Luftkammer 43, die durch die Durchbrüche 50 ihrer Deckfläche 49 und die fluchtenden Perforationen 51 der elastischen Platte 45 ent­ weicht und ein Luftkissen 47 (Fig. 3) oberhalb der Platte 45 ausbildet, wodurch das Endlosband 10 angehoben und elastisch gegen den von der Hub- und Transportvorrichtung 4 gehaltenen Glasscheibenrohling 1 ge­ drückt wird. Die Elastizität des Luftkissens 47 kann über den Luftdruck in der Luftkammer 43 variiert werden. Jetzt werden die Druckstempel 28 und Schneidstempel 29 durch ihre Schlitten 12; 18 in ihre Operations­ stellung gebracht. Falls der Glasscheibenrohling 1 noch keine Hilfs­ schnitte aufweist, die den Randstreifen in Abschnitte unterteilt, wer­ den diese vor der Brechoperation durch Absenken der Schneidstempel 29 und separates oder gemeinsames Bewegen der Schlitten 12; 18 ausgeführt. Anschließend werden die Druckstempel 28 in Position über dem Rand­ streifen verbracht. Sie werden auf den Randstreifen abgesenkt und drüc­ ken auf diesen, wodurch die Umrißlinie der Glasscheibe 7 unter Biege­ spannung versetzt wird. Im Ergebnis tritt an der Umrißlinie und an den Hilfsschnitten ein Trennbruch ein: die Rand­ streifen sind von der Glasscheibe 7 abgetrennt.

Der Andruck des Luftkissens 47 kann während des Brechvorganges verän­ dert werden. Gleiches gilt für die Höhenposition des Glasscheibenroh­ lings 1 durch das Wirksamwerden des Trapezspindeltriebs 37. Beide Ver­ änderungen können gleichzeitig oder getrennt erfolgen; eventuell ent­ fällt gemäß Programm eine von beiden. Aufgrund dieser Variationsmög­ lichkeit sind optimale Andruckverhältnisse in Abhängigkeit von der Scheibendicke und -form gewährleistet. Das Ergebnis sind saubere Bruchkanten ohne Ausmuschelungen, die nur einer minimalen Nacharbeit in der Schleifstation C bedürfen. Hierzu wird die Glasscheibe 7 von der Hub- und Transportvorrichtung 4 angehoben und auf den Arbeitstisch der Schleifstation C verbracht. Die zurückbleibenden, abgebrochenen Randstreifenabschnitte werden nach Abschwenken des Transportbandes 8 durch das in Betrieb gesetzte Endlosband 10 in einen bereitstehenden Container befördert.

Bezugszeichenliste

1

Glasscheibenrohling

2

Gestell

3

Schienenträger

4

Hub- und Transportvorrichtung (Shuttle)

5

Hub- und Transportvorrichtung (Shuttle)

6

Saugteller

7

Glasscheibe

8

Transportband

9

Schwenkmechanismus

10

Endlosband

11

Kragarm

12

Schlitten

13

Druckwerkzeug

14

Schneidwerkzeug

15

Schiene

16

Traverse

17

Gliederkette

18

Schlitten

19

Träger

20

Träger

21

Antriebswelle

22

Winkelgetriebe

23

Elektromotor

24

Elektromotor

25

Dreheinheit

26

Flachzylinder

27

Flachzylinder

28

Druckstempel

29

Schneidstempel

30

Grundplatte

31

Doppelspurkranzrad

32

Doppelspurkranzrad

33

Elektromotor

34

Kugellinearführung

35

Hubschlitten

36

Luftzylinder

37

Trapezspindeltrieb

38

Elektromotor

39

Tragarme

40

Antriebsrolle

41

Umlenkrolle

42

Rahmen

43

Luftkammer

44

Gebläse

45

elastische Platte

46

Elektromotor

47

Luftkissen

48

Bodenfläche

49

Deckfläche

50

Durchbrüche

51

Perforationen
A Schneidstation
B Brechstation
C Schleifstation
D Ablagestation

Claims (2)

1. Verfahren zum Abbrechen der Randstreifen einer nach einem vorgegebe­ nen Umriß auf einem Glasscheibenrohling eingeritzten Glasscheibe, bei dem der Glasscheibenrohling auf eine plane und elastisch nachgiebige Unterlage abgesetzt, bedarfsweise mit Hilfsschnitten versehen und durch absenkbare Druckwerkzeuge im Bereich der Umrißlinie unter Biegespan­ nungen versetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikale Posi­ tion des Glasscheibenrohlings in verschiedenen, nacheinander erfolgen­ den Brechoperationen verändert und von unten auf die nachgiebige Un­ terlage ein veränderbarer Gegendruck ausgeübt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer CNC-Steuer­ einheit für alle Bewegungsschritte, einer Hub- und Transsportvorrichtung mit Saugtellern für den Glasscheibenrohling einer als Transportband ausgeführten Unterlage aus einem elastisch nachgiebigen Material, einer diese Unterlage abstützenden Platte mit planer Ober­ fläche und oberhalb der Unterlage absenkbaren Druck- und Schneidwerkzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubmechanismus (34; 35; 36; 37) der Hub- und Transportvorrich­ tung (4) stufenlos höhenverstellbar ausgeführt ist, die Druckwerkzeuge (13) horizontal aus dem Bereich des Glasscheibenrohlings (1) verlagerbar angeordnet sind, die Schneid­ werkzeuge (14) in den Druckwerkzeugen (13) untergebracht und gesondert absenkbar sind, die die Unterlage (10) abstützende Platte (45) aus einem elastischem Material mit der mehrfachen Stärke der Unterlage (10) besteht und auf einem oberhalb einer gelochten Platte (49) erzeugten Luftkissen (47) ruht, dessen Hubkraft vermittels steuerbarer pneu­ matischer Druckerzeuger (44) einstellbar ist.