DE2346991A1

DE2346991A1 - Glasscheibe, sowie verfahren und vorrichtung zum schneiden derselben

Info

Publication number: DE2346991A1
Application number: DE19732346991
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung. M Antrag
Original assignee: Pilkington Brothers Ltd
Current assignee: Pilkington Group Ltd
Priority date: 1972-09-20
Filing date: 1973-09-18
Publication date: 1974-05-09
Also published as: FR2200210B1; IT996715B; TR18045A; AR200409A1; BE805114A; CA983841A; JPS4975621A; ZA737284B; ES418910A1; US3909226A; GB1405663A; FR2200210A1; JPS5621736B2; DE2346991C2

Description

Glasscheibe sowie Verfahren und Vorrichtung zum Schneiden derselben

Die Erfindung bezieht sich auf das Abschneiden langgestreckter Streifen von band- oder streifenförmigem Flachglas.

Beim Schneiden von Glas ist es allgemein üblich, dasselbe längs einer gewünschten Schnittlinie einzuritzen und ein Biegemoment quer zur Ritzllinie auszuüben, so daß das Glas bricht* Für viele Zwecke ist die Qualität der Schnittkante wichtig und irgendwelche an der Schnittkante auftretende Fehler können das geschnittene Glas für den beabsichtigten Zweck ungeeignet machen. Es ist bekannt, daß Schwierigkeiten

409819/0663

234&991

bei der Erzielung einer guten Schnittqualität häufiger auf» treten, wenn langgestreckte Streifen, wie unerv/ünschte Randteile, vom Glas abgeschnitten werden.

Wenn Glas in Scheiben- oder Bandform hergestellt wird, bleibt eine Spannungsverteilung im Glas zurück, wobei sich die Spannung quer zur Breite des Bandes oder der scheibe ändert. Normalerweise finden sich zurückbleibende Druckspannungen gegen die Kanten des Bandes oder der Scheibe zu, während resultierende Zugspannungen normalerweise im Mittelbereich der Scheibe vorhanden sind. Wenn ein Streifen oder Randteil von einer solchen Scheibe oder einem solchen Band abgeschnitten wird, verzieht sich der Rand während des Abtrennens von der Hauptscheibe, bis die neu verteilten Spannungen im Rand ausgeglichen sind. Dies ist ein besonderes Problem bei langgestreckten Streifen, wie Randabschnitten, da die Abmessungen des abgeschnittenen Teils nicht geeignet sind, der Wirkung von Restbelastungen ohne auftretende Verzerrung zur Neuverteilung der Spannungen zu widerstehen. Beim Schneiden von größeren Teilen, wie bei der Teilung von Scheiben in der Mitte, reichen die Abmessungen der beiden geschnittenen Teile im allgemeinen aus, um der Spannung ohne Verzerrung zu widerstehen.

Infolge der Verzerrung des Randteils beim öffnen der Ritzlinie wird eine Kantenbeschädigung hervorgerufen und in schwerwiegenderen Fällen kann der Rand selbst von der Hauptglasscheibe oder von dem Band abreißen und brechen.

Durch uie Erfindung soll die Spannungsverteilung in einem langgestreckten Streifenbereich vor dem Schneiden derart

409819/0663 - 3 -

23^6991

verändert werden, daß die Kantenqualität beim nachfolgenden Schneiden verbessert wird.

Die Erfindung schafft ein Verfahren zum Schneiden eines langgestreckten Streifens, wie einer Leiste , von band- oder scheibenförmigem Flachglas, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsverteilung in dem Streifenbereich geändert wird, indem das Glas derart behandelt wird, daß in demselben eine Linie von Zugspannung längs des Streifens zwischen einer Schnittlinie und der Kante des Bandes oder der Scheibe gebildet wird und daß nach der Veränderung der Spannungsverteilung ein Brechen des Glases längs der Schnittlinie hervorgerufen wird, während die geänderte Spannungsverteilung noch besteht.

Es hat sich herausgestellt, daß die Erzeugung einer Linie von Zugspannung längs des langgestreckten Streifenbereichs die normalerweise im Randbereich vorhandenen Druckspannungen auszugleichen sucht. Wenn die so erzeugte Zugspannung die Druckspannungen in dem abgeschnittenen Streifen ausgleicht, dann tritt keine Verzerrung des Randteils auf, wenn der Rand abgenommen wird. Dieses Fehlen einer Verzerrung führt zu einer höheren Qualität der Schnittkante. Die veränderte Spannungsverteilung ist derart, daß die Spannungskurve zwischen der Linie von Zugspannung und der Schnittlinie in Druckspannung übergeht«.

Die Erfindung ist insbesondere auf die Spannungsänderung in den Fällen anwendbar, in denen das Glas gebrochen wird, indem es längs der Schnittlinie eingeritzt und ein Biegemoment quer zur Ritzlinie ausgeübt wird, um das Glas längs der Schnittlinie zu brechen.

409819/0663

Eine bevorzugte AusfÖhrungsform besteht darin, daß die Veränderung der Spannungsverteilung die Ausbildung einer Linie von Druckspannung lSngs der Schnittlinie umfaßt.

Glas bricht leichter längs einer Ritzlinie, wenn es längs dieser Linie unter der Wirkung von Druckkräften steht. Ferner verursacht die Anwesenheit von Druck längs der Schnitt-' linie normalerweise eine symmetrischere Spannungsverteilung innerhalb des langgestreckten Streifens, wenn, wie es gewöhnlich der Fall ist, die Linie der Zugspannung nahe der äußeren Kante der Scheibe oder des Bandes auch durch eine Linie von Druckspannung begrenzt ist.

Es wird bevorzugt, daß die Drück- und Zugspannungen derart sind, daß die in dem Streifen infolge der Druckspannungen gespeicherte Energie im wesentlichen durch die im Streifen Infolge der Zugspannungen gespeicherte Energie ausgeglichen 1st. Eine solche ausgeglichene Spannungsverteilung verringert die Wahrscheinlichkeit einer Neuverteilung der Spannungen und eine damit zusammenhängende Verzerrung des Randteils auf ein Minimum.

Ferner wird bevorzugt, daß die Linie von Druckspannung so ausgebildet wird, daß die maximale Druckspannung im wesentlichen mit der Schnittlinie zusammenfällt, und daß die Druckbelastung im wesentlichen symmetrisch auf beiden Seiten der Schnittlinie verteilt ist.

In einigen Fällen ist es zu bevorzugen, daß die Druckspannung einen niedrigen Spannungsgradienten auf jeder Seite der Schnittlinie aufweist.

409819/0663

Eine gleichmMßiqe Schnittqual ί ^St länqs des 1 a Streifens läßt sich dadurch erzielen, daß die Druck- und Zugspannungen längs der ganzen Schnittlinie im wesentlichen gleichförmig sind. Es ist insbesondere zweckmäßig, die Druck- und Zugspannungen durch Wärmebehandlung zu erzeugen. Die Druck- und/oder Zugspannungen können während des Temperns des Glasbandes oder der Glasscheibe oder nach dem Tempern erzeugt werden. Im allgemeinen verbleiben während des Temperns thermisch erzeugte Spannungen nach der Beendigung dee Temperηs im Glas und können daher als dauerhaft betrachtet werden, während nach dem Tempern thermisch erzeugte Spannungen mit der Zeit wieder verschwinden und daher als vorübergehend betrachtet werden können. Während des Temperns können Druckkräfte durch örtliches relatives Abkühlen des gewünschten Bereiches erzeugt werden, während Zugkräfte durch örtliches relatives Erhitzen (oder verringerte Abkühlung) längs des gewünschten Bereiches erzeugt werden können. Nach dem Tempern können Druckkräfte zweckmäßigerweise durch örtliches relatives Erhitzen längs der Schnittlinie und Zugkräfte durch örtliches relatives Abkühlen längs eines Streifens am oder nahe dem Randbereich des Bandes oder der Scheibe erzeugt werden. Es ist zu bemerken, daß bestimmte Spannungen während des Temperns dauerhaft und andere nach dem Tempern vorübergehend erzeugt werden können.

Da die Spannungsneuverteilung als ein vorausgehender Schritt vor der Verursachung des Glasbruches längs der Schnittlinie durchgeführt wird, kann es in gewissen Fällen zweckmäßig sein, Glasscheiben mit der geeigneten, dauerhaft erzeugten Spannungsneuverteilung vorzubereiten, welche sodann unter Bedingungen gespeichert werden, welche ermöglichen, daß die .

409819/0663 - 6 -

BAD ORIGINAL

Spannungsverteilung beibehalten wird, bis später der Schnitt durchgeführt werden soll. Auf diese Weise kann Glas nach dem Auftreten der Spannungsneuverteilung ausgegeben und transportiert werden und unerwünschte Randteile können nach dem Transport der Scheibe entfernt werden.

Die Erfindung schafft ferner eine Glasscheibe mit Randteilen, welche durch Abschneiden entfernt werden sollen, dadurch gekennzeichnet, daß in der Scheibe eine Linie von Druckspannung lungs jeder Schnittlinie und eine Linie von Zugspannung längs jedes Randteils erzeugt ist. f

Schließlich betrifft die Erfindung auch eine Vorrichtung zum Abschneiden eines langgestreckten Streifens von Flachglas in Band— oder Scheibenform, mit einer Fördereinrichtung für das Flachglas, gekennzeichnet durch eine Wärmebehandlungseinrichtung zur Veränderung der Spannungsverteilung in dem Streifenbereich derart, daß eine Linie von Zugspannung längs des Streifens zwischen einer Schnittlinie und der Kante des Bandes oder der Scheibe gebildet wird, und durch eine Brecheinrichtung, welche in Bewegungsrichtung des Glases nach der Wärmebehandlungseinrichtung angeordnet ist, zum Brechen des Glases längs der Schnittlinie während die geänderte Spannungsverteilung noch vorhanden ist.

Die Brecheinrichtung kann eine Einrichtung zum Ausüben eines Biegemoments quer zu einer Einritzung längs der Schnittlinie aufweisen, in welchem Fall die Vorrichtung zusätzlich eine Ritzeinrichtung zum Einritzen des Glases längs der Schnittlinie aufweist.

409819/066 3

23A6991

Eine vorteilhafte AusfUhrungsform der Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß die WSrmebehandlungseinrichtung eine Heizeinrichtung zum Bewirken einer gesteuerten örtlichen Erhitzung eines Bereiches des Bandes oder der Scheibe und/ oder eine Kühleinrichtung zum Bewirken einer gesteuerten örtlichen Abkühlung eines gewünschten Bereiches des Bandes oder der Scheibe aufweist.

Die Vorrichtung kann sich ferner auszeichnen durch einen Temperofen, durch welchen sich das Flachglas bewegt und in welchem die Heizeinrichtung angeordnet ist. Eine Ausführungsform der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine erste, in einem Temperofen angeordnete WSrmebehandlungseinrichtung zur Ausübung einer örtlichen Wärmebehandlung des Streifenbereiches wMhrend der Bewegung des Glases durch den Temperofen und durch eine zweite, nach dem Auslaß aus dem Temperofen angeordnete WSrmebehandlungseinrichtung zur Ausübung einer örtlichen Wärmebehandlung des Streifenbereiches nach dem Austreten des Glases aus dem Temperofen· Die erste WSrmebehandlungseinrichtung kann aus einer Heizeinrichtung bestehen und die zweite Wärmebehandlungseinrichtung kann aus einer Kühleinrichtung bestehen.

Anhand der Figuren werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen

Figur 1 die Spannungsverteilung über die Breite einer üblichen Glasscheibe,

Figur 2 einen hohen Druckspannungsgradienten am Rand einer üblichen Scheibe,

409819/0663 -β-

Figur 3 schematisch die Verserrungs- und Spannungsverteilung beim Schneiden der in Figur 2 gezeigten Scheibe,

Figur 4 die Spannungsverteilung am Rand einer erfindungsgemäß behandelten Scheibe,

Figur 5 schematisch die Spannungsverteilung und verringerte Verzerrung beim Schneiden der in Figur 4 gezeigten Scheibe,

Figur 6 die Spannungsneuverteilung im Rand einer durch ein bevorzugtes Verfahren gemäß der Erfindung behandelten Scheibe,

Figur 7 schematisch die Ergebnisse des Abschneidens eines Randes von der in Figur 6 gezeigten Scheibe_?

Figur 8 die Spannungsverteilung in dem Randbereich von erfindungsgemäß behandeltem gewalztem Flachglas,

Figur 9 die Spannungsverteilung im Randbereich eines erfindungsgemäß behandelten Floatglases,

Figur 10 die Spannungsverteilung im Randbereich eines erfindungsgemäß behandelten, vertikal gezogenen Tafelglases,

Figur 11 schematisch eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zur Erzeugung der geänderten Spannungsverteilung in vertikal gezogenem Tafelglas,

409819/0663

- 9

Figur 12 schematisch die Anlage zur Spannungsänderung gemäß der Erfindung bei der Herstellung von gewalztem Flachglas,

Figuren 13 und 14 Vorrichtungen zur Erzeugung der geänderten Spannungsverteilung gemäß der Erfindung in Floatglas,

Figur 15 eine Seitenansicht eines bei der Anlage gemäß Figur 12 verwendeten Brenners und

Figur 16 eine Vorderansicht des in Figur 15 gezeigten Brenners.

Alle beschriebenen Ausfiihrungsbeispiele betreffen die Änderung der Spannungsverteilung in den Randbereichen von Glasbändern oder -scheiben vor dem Abschneiden des R^odbereichs in Form eines langgestreckten Streifens. Sie beziehen sich insbesondere auf die Entfernung von leistenförmigen Teilen. In der ganzen Beschreibung wird auf die Flächenspannungsverteilung und nicht auf die Spannungsverteilung über die Dicke der Scheibe oder des Bandes Bezug genommen.

Bei normalen Herstellungsverfahren für Glasscheiben oder Glasbänder wird die Scheibe oder das Band getempert und Figur 1 zeigt eine charakteristische Flächenspannungsverteilung über die Breite einer Glascheibe oder eines Glasbandes nach dem Tempern. Wie dargestellt, steht der Mittelbereich der Scheibe unter Zugspannung, während Druckspannungen in den zwei entgegengesetzten Randbereichen der Scheibe vorhanden sind. Bei allen Beispielen der vorliegenden Erfindung wird die Spannungsverteilung, von der ein Beispiel

409819/0663 -io-

-ΙΟ-

in Figur 1 dargestellt ist, vor dem Abschneiden eines Randstreifens durch Erzeugung einer Linie von Zugspannung längs des abzuschneidenden Streifens geändert. Dies erfolgt in einem Bereich, der normalerweise unter Druckspannung steht. Die Wirkung der Zugspannungapitze in dem Leistenteil besteht darin, daß der Druck an der Außenkante vermindert wird und die Gesamtspannungen der Leiste mehr ausgeglichen werden, wodurch eine Verzerrung der Leiste beim Entfernen von der Hauptscheibe vermieden wird. Dies ist aus den Figuren 2 bis 7 zu sehen. Figur 2 zeigt die Flächenspannungsverteilung am Rand einer Scheibe, die nicht gemäß der Erfindung geändert worden ist. Es ist ersichtlich, daß ein steiler Druckspannungsgradient über die Breite des Leistenteils vorhanden ist, welcher links von einer mit 11 bezeichneten Ritzlinie liegt. Die Spannung über die volle Breite der Leiste ist eine Druckspannung und ändert sich beträchtlich von einer Kante der Leiste zur anderen. Wenn das Glas längs der Ritzlinie 11 geschnitten wird, verzerren die unausgeglichenen Spannungen innerhalb der Leiste dieselbe beim Abnehmen beträchtlich, bis die neu verteilten Leistenspannungen ausgeglichen sind. Dies ist aus Figur 3 ersichtlich, welche den leistenförmigen Streifen 12 zeigt, der beim Abtrennen von der Hauptscheibe gekrümmt worden ist. Die neu verteilte Spannung ist durch die Kurve 13 dargestellt, welche eine Spannungsspitze 14 aufweist, die zum Ausgleich der unterhalb der Nullinie 15 gezeigten Druckspannungen dient. Da die in Figur 3 gezeigte Leiste beim Öffnen der Einritzung verzerrt worden ist, ergibt sich eine schlechte Qualität der Schnittkante.

Figuren 4 und 5 sind den Figuren 2 und 3 allgemein gleich-

40981 9/0663

234699

- αϊ -

artig, zeigen jedoch den Fall, daß eine Zugspannungslinie im Leistenteil vor dem Schneiden erzeugt worden ist. In den Figuren 4 und 5 sind gleiche Bezugszeichen verwendet wie in den Figuren 2 und 3. Wie in Figur 4 gezeigt, wird eine schmale Zugspannungsspitze 16 längs des leistenförmigen Streifens ausgebildet, so daß die Spannungen im Leistenbereich nahezu ausgeglichen sind. Dies bedeutet, daß die im Streifen infolge der Zugspannungsspitze 16 gespeicherte Energie weitgehend durch die infolge der mit 17 bezeichneten Druckspannungen gespeicherte Energie ausgeglichen ist. V/enn der leistenförmige Teil von der Scheibe abgetrennt wird, erfolgt nur eine sehr geringe Neuverteilung der Leistenspannung und nur eine geringe Leistenverzerrung findet statt. Dies ist in Figur 5 gezeigt, worin der leistenförmige Streifen 12 nur leicht gekrümmt ist und die sich ergebende Spannungsverteilung innerhalb der Leiste sich im wesentlichen von der in Figur 4 gezeigten nicht unterscheidet» Auf diese Weise läßt sich bei dem in den Figuren 4 und 5 gezeigten Fall beim Abschneiden der Leiste eine bessere Kantenquali— tat erzielen. Der in den Figuren 6 und 7 gezeigte Fall ist eine weitere Verbesserung über den in den Figuren 4 und 5 gezeigten hinaus und es sind wieder gleiche Bezugszeichen verwendet. In diesem Fall ist eine breitere Zugspannungs— spitze in dem leistenförmigen Streifen vor dem Abschneiden vorgesehen, so daß die Druck- und Zugkräfte in dem Randstreifen vor dem Abschneiden ausgeglichen sind und dementsprechend keine Neuverteilung der Spannung innerhalb der Leiste beim Schneiden auftritt. Dies führt wiederum dazu, daß die in Figur 7 gezeigte Leiste 12 nicht verzerrt und eine hohe Qualität der Schnittkante erzielt wird-

409819/0663 . - 12 -

Aus den Figuren 4 und 6 ist ersichtlich, daß in jedem Fall die Ritzlinie über einem Bereich von Druckspannung und vorzugsweise in einer Druckspannungsmulde liegt. Dies bewirkt ein leichtes Öffnen der Einritzung ohne Verzerrung der Kante während dieses Öffnens. Es wird ferner bevorzugt, wie in den Beispielen der Figuren 4 und 6 gezeigt, daß die Ritzlinie im wesentlichen mit der maximalen Druckspannung zusammenfällt, und in gewissen Fällen ist vorzuziehen, daß ein verhältnismäßig niedriger Spannungsgradient auf beiden Seiten der Ritzlinie vorhanden ist«, Um eine gleichförmige Schnittkante entlang des ganzen Schnittes zu erzielen, sollen die Zug- und Druckspannungen (wenn sie auch in der Zeichnung nur für einen Teil der Scheibenbreite gezeigt sind) über die ganze Länge der zu schneidenden Scheibe oder des zu schneidenden Bandes konstant sein. Aus den Figuren 4 und 6 ist ferner ersichtlich, daß die Spitze der Spannungskurve im Abstand von den beiden Seiten des abgeschnittenen Leistenteils angeordnet ist, so daß die Spannungskurve auf beiden Seiten der Spannungsspitze innerhalb des Leistenteils in Druckspannung zurückläuft»

Bei diesen Beispielen wird die Änderung der Spannungsverteilung im Randbereich als getrennter Schritt durch Wärmebehandlung vor dem Schneiden des Glases herbeigeführt. Die Wärmebehandlung kann während des Temperns durchgeführt werden und kann dabei ein relatives Abkühlen längs einer gesteuerten Linie zur Erzeugung von Druckspannung und/oder ein relatives Erwärmen (oder vermindertes Abkühlen) längs einer gesteuerten Linie zur Erzeugung von Zugspannung umfassen und/oder es kann nach dem Tempern ausgeführt werden und kann dabei ein relatives Erwärmen längs einer gesteuerten

409819/0663

- 13 -

Linie zur Erzeugung von Druckspannung und/oder ein relatives Abkühlen längs einer gesteuerten Linie zur Erzeugung von Zugspannung umfassen. Das Schneiden wird in bekannter Weise durch Ritzen längs der Schneidlinie und darauffolgendes Ausüben eines Biegemoments quer zur Schnittlinie zum Öffnen der Ritsung durchgeführt. Das Ritzen kann in gewissen Fallen vor und in anderen Fällen nach der Veränderung der Spannungsverteilung durchgeführt werden, jedoch soll das Öffnen der Ritzung ausgeführt werden, während die geänderte Spannungsverteilung vorhanden ist»

Die jeweils ersielte geänderte Spannungsverteilung hängt von der angewendeten Wärmebehandlung zur Änderung der Spannungsverteilung sowie von der ursprünglichen Spannungsverteilung ab, dia in der jeweiligen Glasscheibe oder dem G&s— band herrschen würde, wenn keine solche Änderung auftreten würde, wobei diese ursprüngliche Spannungsverteilung im allgemeinen von den Herstellungs- und Temperbedingungen der jeweiligen Glasscheibe oder des Glasbandes abhängt. Die Wärmebehandlung selbst hängt im allgemeinen von der Zweckmäßigkeit und Anwendbarkeit auf die jeweilige Sorte von Glasscheibe oder Glasband im Hinblick auf diese Bedinungen ab» Nachfolgend werden drei Beispiele beschrieben.

Beispiel 1

Bei diesem Beispiel wird gewalztes Tafelglas, beispielsweise 10 mm dickes gewalztes und gemustertes GIaS₁ gemäß der Erfindung geschnitten. Die Vorrichtung zur Änderung der Spannung für diesen Fall ist schematisch in Figur 12 gezeigt. Ein eine Walzmaschine verlassendes Glasband 20 läuft durch einen

409819/0663 -14-

Temperofen 21. Zwei Gasbrenner 22 sind nahe den beiden Rändern des durch den Temperofen laufenden Glasbandes angeordnet. Einer dieser Brenner 22 ist in den Figuren 15 und 16 gezeigt. Der Brenner ist so ausgebildet, daß er ein stabiles dünnes Flammenband 22a aussendet, welches quer zum Randbereich (der beispielsweise etwa 50 mm breit sein kann) des Bandes 20 angewendet wird, wie in Figur 15 gezeigt. Eine Mischung von Brenngas und Luft wird dem Brenner von einem Gebläse 24 zugeführt, mit welchem getrennte Gas- und Luftzuführrohre 25 bzw. 26 verbunden sind, wobei geeignete Ventile 27 und 28 in den Zuführrohrleitungen vorgesehen sind. Diese Kantenbrenner in der Temperzone vermindern die allgemeine Höhe der dauerhaften Kantendruckspannung in"dem den Temperofen verlassenden Glas, d. h. sie ändern die Spannungsverteilung während des Temperns. Wenn die Wärmezufuhr von den Brennern ausreichend hoch ist, dann tritt eine schmale Spannungspitze der Spannungsverteilung in der Leiste auf. Eine feinere Steuerung der Randspannungen wird durch Anwendung von Wasserkühlung in den Randbereichen des Bandes gegen das Ende des Temperofens zu oder beim Austreten aus dem Ofenauslaß bei einer Temperatur von etwa 40° C bis 60° C, d. h. nach dem Tempern, erzielt. Dies ist in Figur 12 schematisch durch zwei Strahldüsen gezeigt, wobei jeweils eine auf jeder Seite des Glasbandes so angeordnet ist, daß ein Luft-Wasser-Sprühnebel zugeführt wird. Diese Sprühnebel kühlen die äußeren .50 mm des Bandes und vergrößern die Höhe der Spannungsspitze und vermindern die Druckspannung an der Außenkante. Diese Art der Spannungsänderung ist vorübergehender Art. Die sich ergebende Spannungsverteilung bei diesem Beispiel für 10 mm dickes, gewalztes, gemustertes Glas ist in Figur 8 gezeigt. Der Wirkungsgrad der

409819/0663 -15-

Wasserkühlung kann durch Kühlung des Wassers auf eine Temperatur nahe dem Gefrierpunkt oder durch Verwendung eines Zusatzes zur Erniederung seines Siedepunktes und dadurch Erhöhung seines Wärmeentziehungsvermögens verbessert werden. Die Wasserkühlung, von der oben beschrieben wurde, daß sie auf die Randbereiche des Bandes aus gewalztem Tafelglas angewendet wird, kann, wenn bevorzugt, auch auf die Randbereiche von einzelnen, von dem Band abgeschnittenen Platten angewendet werden. Eine Ritzlinie wird durch bekannte Einrichtungen längs jedes Randbereiches des Glasbandes oder jeder Platte angebracht, bevor oder nachdem die Spannungsverteilung in der beschriebenen Weise verändert worden ist. Wie in Figur 8 gezeigt, ist die Ritzlinie 11 so angeordnet, daß sie im wesentlichen mit dem Boden der Druckspannungsmulde zusammenfällt. Obwohl Figur 8 nur die Spannungsverteilung für eine Seite des Glasbandes oder der Platte zeigt, herrscht eine ähnliche Spannungsverteilung auf der anderen Seite. Die Ritzlinie wird sodann durch Ausübung eines Biegemoments geöffnet. Dies kann in bekannter Weise durchgeführt werden, z. B. durch Brechrollen oder bekannte laufende Schneideinrichtungen. Auf diese Weise werden zwei leistenförmige Teile von entgegengesetzten Seiten des Bandes oder von jeder vom Bcuid abgeschnittenen Platte angetrennt und es wird eine hohe Qualität der Schnittkante erzielt«

Beispiel 2

Ir diesem Fall wird die Erfindung auf Float—Glas angewendet. Dabei wird ein getempertes Band von Float-Glas in getrennte Stücke geschnitten und die Spannungsverteilung in den Rand— bereichen wird geändert, während sich die Platten im kalten'

409819/0663 -16-

Zustand befinden. Die in normalen Float-Platten erzielte Druckspannung an der Außenkante wird wesentlich vermindert und eine breite Spannungspitze in den leistenförmigen Bereichen durch Verwendung von festem Kohlendioxyd erzeugt, welches längs eines etwa 5 cm (2 inches) breiten Bandes am Rand der Platte angewendet wird. Dies kann in der in Figur 13 gezeigten Weise ausgeführt werden. Ein Behälter 31 wird mit festem Kohlendioxyd gefüllt und liegt über dem Randbereich, welcher den leistenförmigen Teil bildet. Der Behälter 31 besteht aus einem hohlen Trog 33, welcher mit festem Kohlendioxyd gefüllt und durch einen Deckel 32 verschlossen ist«- Als eine Alternative zu einem festen Kühlmittel kann ein flüssiges Kühlmittel, wie flüssiger Stickstoff, durch den Behälter 31 umgewälzt werden. Nach diesem örtlichen Kühlen längs eines streifenförmigen Dereiches wird eine Druckspannungsmulde im Schnittbereich durch Verwertung einer Waserstoff-Sauerstoff~Flamme erzeugt, welche das Glas an der Schnittlinie erhitzt. Ein Wasseretoff-Sauerstoff-Brenner 34 zur Durchführung dieses Vorgangs ist in Figur 14 gezeigt. Der Brenner hat eine Reihe von Düsen 35, welche in einer Reihe parallel zur Bewegungsrichtung des Glases auf einem Förderer 36 und oberhalb der Bewegungsbahn des Glases angeordnet sind. Auf diese Weise können die Brenner einen sehr schmalen Bereich im Glas 30 erhitzen, welcher der gewünschten Schnittlinie entspricht. Die durch diese Wärmebehandlung von 10 mm dickem Floät-Glas erzielte Spannungsverteilung ist in Figur 9 gezeigt, aus welcher ersichtlich ist, daß die Schnittlinie 11 wiederum mit der Spitze der Druckspannungsmulde zusammenfällt. Das Glas wird sodann längs der Schnittlinie 11 durch eine Ritzvorrichtung 11A eingeritzt, welche in Bewegungsrichtung des Glases nach dem Brenner angeordnet und mit diesem ausgerichtet ist. Das

409819/0663

- 17 -

Glas wird sodann längs der Ritzlinie durch eine nicht gezeigte laufende Schneidvorrichtung mit drei Rädern bekannter Bauweise gebrochen, welche nach der Ritzvorrichtung HA angeordnet ist und ein Biegemoment quer zur Ritzlinie ausübt. Es ist noch zu bemerken, daß die gleiche Behandlung beiden Seiten einer Pl'atte zu^Jbeil werden kann und zwei leistenförmige Teile von derselben abgetrennt werden können.

Beispiel 3

In diesem Fall wird die Erfindung auf vertikal gezogenes Tafelglas angewendet. Dabei werden dem oberen Ende des Ziehturms entnommene heiße, vorgeritzte Scheiben durch die in Figur 11 gezeigte Vorrichtung geleitet. In diesem Fall überträgt eine Anzahl von Stützarmen 40 die Scheibe auf einen horizontalen Förderer 41= Das Glas hat in diesem Zeitpunkt eine Temperatur von etwa 170° C. Hohe Druckspannungen im Leistenteil werden vermindert, indem kalte Luft auf die Scheibe etwa 2,5 cm (1 inch) nach innen von der Außenkante in den Bereichen geblasen wird, in denen ein leistenförmiger Teil abgetrennt werden soll.. In der in Figur 11 gezeigten Vorrichtung bewegt der Förderer die Scheibe so, daß die Vorderkante der Scheibe über einem perforierten Rohr 42 und die Hinterkante der Scheibe über einem perforierten Rohr 43 liegt. Der Förderer arbeitet intermittierend, so daß die Scheibe über den Kühlluftrohren eine Zeitspanne von bis zu 30 Sekunden festgehalten wird. Die Kühlluft wird sodenn abgeschaltet und die Scheibe nach vorne in eine bekannte Brechvorrichtung 44 geschoben. Die Scheibe weist bereits Ritzlinien auf, welche die Leistenteile begrenzen, wobei diese Ritzlinien in bekannter Weise an dem vertikal gesogenen Band am oberen Ende des Turms angebracht worden

409819/0663

- 18 -

sind. In der Brechvorrichtung wird ein Biegemoment quer zur vorderen Ritzlinie ausgeübt, um den vorderen leistenförmigen Streifenteil abzubrechen. Der rückwärtige leistenförmige Streifenteil wird in gleicher Weise in der Brechvorrichtung 44 abgebrochen. In diesem Fall hat sich herausgestellt, daß die kalte Luft ein* Spannungspitze in der Außenkante erzeugt und keine weitere Spannungsänderung erforderlich ist, urr; ein gutes Actrennen der Leiste zu erleichtern. Die durch die in Figur 11 gezeigte Vorrichtung erzielte Spannungsverteilung für 4 mm dickes Tafelflas ist in Figur 10 gezeigt. Es ist wiederum ersichtlich, daß sich eine Spannungsspitze längs des abgetrennten Leistenteiis erstreckt. In diesem Fall tritt -~ie Ritzlinie 11 in einem Bereich von Zugspannungen auf, es ist jedoch festzusteller:_? daß die Spannunqaverteilungskurve im Leistenteil zwischen i'ör Spanncngsspitze und der Ritzlinie in einen Bereich von Druckspannung zurückläuft. Auf diese Iteise ist die Spannungsspitce in Leistenteil durch DruckspannuMgsöereiche auf beiden Seiter im gleichen Ausmaß ausgeglichen, £ine höhe Qualität der Schnittkante wird bei diesem Beispiel infolge geringer Spanr.vmgsneuverteilung beim Abschneiden der Leisirenteile wiederum erzielt.

Bei allen obicjen Beispielen wird das Abtrennen von Leisten bei Flachglas stark verbessert, indem die Spannungsverteilung im Leistenbereich vor dem Brechen geändert wird. Eine Spannungsspitze wird bei etwa 25 mm bis 75 mrn von der Kante der Scheibe oder des Bandes erzeugt, so daß eine insgesamt ausgeglichene Randspannung erzielt wire. Darü!:erhinaus ist die Schnittlinie vorzugsweise in einer Druckspanr.ungsmulde angeordnet.

409819/0663

- 19 -

BAD

Die Erfindung ist nicht auf die Einzelheiten der oben geschilderten Beispiele eingeschränkt.

Die Einheiten der Ordinatenachsen der Figuren 8, 9 und 10 sind Nanometer (nm), welches die Einheiten für relative Verzögerung sind, eine optische Beobachtung, welche proportional zu der Hauptspannungsdifferenz an irgendeiner Stelle der Platte ist. Die Verzögerungen wurden nach dem bekannten Senarmont-Kompensationsverfahren gemessen, bei _x welchem linear polarisiertes Licht verwendet wurde. Dieses linear polarisierte Licht wurde auf die Probe gerichtet und infolge der Doppelbrechung von gespanntem Glas beim Eintreten in das Glas in zwei den Hauptspannungen entsprechende Ebenen aufgespalten. Das in diesen zwei Ebenen schwingende Licht durchsetzt die Dicke der Probe, woraus ein Phasenunterschied zwischen den zwei Wellen folgt, der von den an jeder Stelle herrschenden Hauptspannungen abhängt. Diese Phasendifferenz oder relative Verzögerung wurde in Nanometer gemessen. Infolge der Spannungsänderungen über die Dicke des Glases ist die Verzögerung proportional zur Differenz zwischen den effektiven Werten von zwei über die Dicke gemittelten Spannungen»

Bei den in den Figuren 8, 9 und 10 dargestellten Beispielen kann der Flächenspannungswert (d. h. die durchschnittliche Hauptspannungsdifferenz) an jeder Stelle in Meganewton

pro Quadratmeter (MN/m ) aus der angegebenen negativen Verzögerung in Nanometer (nm) berechnet werden, indem die relative Verzögerung pro mm Glasdicke (nm/mm) mit dem Faktor 0,364 multipliziert wird. So stellt beispielsweise bei Bezugnahme auf Figur 8, welche sich auf eine Glasdicke von

4098 1 9/0663 -20-

10 mm bezieht, eine relative Verzögerung von 100 nm (längs der Ordinatenachse) einer Hauptspannungsdifferenz von
100/10 χ 0,364 =3,64 MN/m². Es ist jedoch zu beachten,
daß diese Werte nur zur Erläuterung und als Beispiel angegeben werden und keinerlei Begrenzung des Schutzumfangs bedeuten sollen.

409819/0663

- 21 -

Claims

Patentansprüche

Verfahren zum Abschneiden eines langgestreckten Streifens von Flachglass in Band- oder Scheibenform, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsverteilung in dem Streifenbereich geändert wird, indem das Glas derart behandelt wird, daß in demselben eine Linie von Zugspannung längs des Streifens zwischen einer Schnittlinie und der Kante des Bandes oder der Scheibe gebildet wird und daß nach der Veränderung der Spannungsverteilung ein Brechen des Glases längs der Schnittlinie hervorgerufen wird, während die geänderte. Spannungsverteilung noch besteht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die geänderte Spannungsverteilung derart ist, daß die Spannungskurve zwischen der Linie von Zugspannung und der Schnittlinie in Druckspannung übergeht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bruch längs der Schnittlinie durch Ritzen längs der Schnittlinie und Ausüben eines Biegemoments quer zur Ritzlinie bewirkt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung der Spannungsverteilung die Ausbildung einer Linie von Druckspannung längs der Schnittlinie umfaßt.

- 22 409819/0663

5. Verfahren, nach Anspruch 4,,.dadurch,gekennzeichnet, däß die Druck- und Zugspannungen derart sind, daß die in dem Strei-^J fen infolge der Druckspannungen gespeicherte Energie im wesentlichen durch die im Streifen infolge der Zugspannungen gespeicherte Energie ausgeglichen ist.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Linie von Druckspannung so ausgebildet wird, daß die maximale Druckspannung im wesentlichen mit der Schnittlinie zusammenfällt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckbaiastung im wesentlichen symmetrisch auf beiden Seiten der Schnittlinie verteilt ist.

3. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckspannung einen niedrigen Spannungsgradienten auf beiden Seiten der Schnittlinie aufweist.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck- und Zugspannungen längs der ganzen Schnittlinie im wesentlichen gleichförmig sind.

0» Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck- und Zugspannungen thermisch erzeugt werden.

1. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck- und/oder Zugspannungen während des Tempernsdes Glasbandes oder der Glasscheibe erzeugt werden.

- 23 409819/0 6 63

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck- und/oder Zugspannungen nach dem Tempern des Glasbandes öder der Glasscheibe erzeugt v/erden.

13ο Glasscheibe mit Randteilen₅ welche durch Abschneiden entcernt werden sollen, dadurch gekennzeichnet, daß in der Scheibe eine Linie (17) von Druckspannung längs jeder Schnittlinie (11) und eine Linie 05) von Zugspannung längs jedes Randteils erzeugt ist«

14. Vorrichtung zum Abschneiden eines langgestreckten Streifens von Flachglas in Band- oder Scheibenform, mit einer Fördereinrichtung für das Flachglas, gekennzeichnet durch eine Wsrmebehandlungseinrichtung (33, 34) zur Veränderung der Spannungsverteilung in dem Streifenbereich derart, daß eine Linie von Zugspannung längs des Streifens zwischen einer Schnittlinie und der Kante des Bandes oder der Scheibe gebildet wird, und durch eine Brecheinrichtung (44), welche in Bewegungsdichtung des Glases nach der Wärmebehandlungseinrichtung angeordnet ist, sum Brechen des Glases längs der Schnittlinie, während die geändex~te Spannungsverteilung noch vorhanden ist«

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine Ritseinrichtuug (HA) zum Ritzen des Glases längs der Schnittlinie, wobei die Brecheinrichtung eine Einrichtung sum Ausüben eines Biegemoments quer au einer Einritzung, längs der Schnittlinie aufweist.*

ο Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dal3 die Wärmebetfandlungseinrichtung eine Heizeinrich«·

40 9 819/0663 - 24 -

BAD ORIGINAL

ι*-

tang (34) zum 'Bewirken einer gesteuerten örtlichen Erhitzung sines Bereiches des Bandes oder der Scheibe una/ ■■>6ar "iine Kühl'einrichtung (33) zum Bewirken einer gesteuerte η örtlichen Abkühlung eines gewünschten Bereiches aes
-": .-'nda^ oder d r Scheibe aufweist*

Vorrichtung n.ich einem der Ansprüche Ii bis 16, gekennzeichnet durch ein, η Temperofen₅ durch welchen sich das Flachglas bewegt und in welchem die Heizeinrichtung (34) angaordiiet is ¹Cc

Vorrichtung n---ch Anspruch 17, gekennzeichnet euren eine
erste« iu einem Temperefen angeordnete Wärmebehandlungseincichtung zur Ausübung feiner örtlichen k'ärnsbehandlung das
Stretfenberei'-'nes während der Bewegung des Glases durch ά®η T^mperofen und durch eine «weite, nach dem Auslaß aus dem
Teinperofen angeordnete WärmeDehandlungseinrichtung zur Ausübung einer örtlichen Wärmebehandlung des Streifenbere'lches nach dem Austreten das Glases aus dem Temperoferi.

40981 9/0663

Leerseite