DE2654993C2

DE2654993C2 - Vorrichtung zum Schneiden, Ritzen o.dgl. von platten- oder scheibenförmigem Material, insbesondere Glasscheiben und Glasbänder

Info

Publication number: DE2654993C2
Application number: DE2654993A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Pilkington Brothers Ltd
Current assignee: Pilkington Group Ltd
Priority date: 1975-12-05
Filing date: 1976-12-01
Publication date: 1983-11-17
Also published as: NZ182755A; JPS52101220A; CA1058069A; IT1068727B; ZA767114B; ES453975A1; JPS596817B2; AU502358B2; FR2333757B1; AU2024476A; BR7608114A; AR212183A1; BE849072A; SE7613544L; SE423227B; US4070936A; GB1505389A; FR2333757A1; DE2654993A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schneiden, Ritzen od. dgl. von platten- oder scheibenförmigem Material, insbesondere Glasscheiben und Glasbänder, gemäß der Gattung des Patentanspruches 1.

Bei einer solchen Vorrichtung werden zwei charakteristische Ansprechzeiten bei Scheide- oder Ritzarbeiten, insbesondere in Glasscheiben und Glasbändern unterschieden. Eine Ansprechzeit ist die Zeitdauer zwischen einem Befehlssignal und dem Zeitpunkt, in welchem das Schneidewerkzeug in Abhängigkeit vom Befehlssignal bewegt wird, um einen Schnitt od^r einen Riß an einer gewünschten Position auf der Glasscheibenoberfläche anzufangen oder zu beenden. Diese Ansprechzeit ist dann kritisch, wenn die Vorrichtung zur Herstellung von unterbrochenen Schnitten oder Rissen verwendet wird. Die andere Ansprechzeit ist derjenige Zeitraum, der für ·»<> die Vorrichtung erforderlich ist, um auf Unregelmäßigkeiten in der Glasscheibenoberflächenkontur zu antworten, um so die vertikale Lage des Schneidewerkz;uges einzustellen und um so das Schneidewerkzeug in Berührung mit der Glasscheibenoberfläche zu halten. Diese Ansprechzeit ist ein bedeutsames Merkmal einer Vorrichtung, welche sowohl für kontinuierliche als auch für unterbrochene Schnitte in scheibenförmiges Material verwendet wird.

Die Geschwindigkeit, mit welcher das Schneidwerkzeug auf Unregelmäßigkeiten in dem scheibenförmigen Material antworten kann oder mit welcher die Schneidevorrichtung auf einen Befehl antworten kann, daß das Werkzeug vom scheibenförmigen Material abgehoben oder auf dieses aufgesetzt werden soll, wenn es gewünscht wird, einen Schneide- oder Ritzvorgang zu beginnen oder zu unterbrechen, ist abhängig von der Trägheit der Belastungseinrichtung und der Vorrichtung zur Übertragung der Schneide- oder Ritzkraft auf den Werkzeugkopf bzw. das Schneide- oder Ritzwerkzeug. Je größer die Trägheit ist, um so länger ist die Ansprechzeit und um so größer sind auch die Unterschiede in der Ansprechzeit bei unterschiedlichen Arbeitsbedingungen.

Bei einer aus der US 31 08 380 bekannten Vorrichtung ist als Einrichtung zur Übertragung der Schneide- oder Ritzkraft auf den Werkzeugkopf eine Feder vorgesehen, welche den von der hydraulischen Belastungseinrichtung erzeugten Belastungsdruck auf den Werkzeugkopf überträgt. Diese bekannte Vorrichtung ist hinsichtlich beider Ansprechzeiten sehr nachteilig, da zum Beginnen und Beenden von Schnitten der gesamte Werkzeugkopf mittels der Belastungseinrichtung und der Feder angehoben bzw. abgesenkt werden muß. Darüber hinaus sind auch aufgrund der Verwendung der Feder relativ lange Ansprechzeiten auf Unregelmäßigkeiten in der Glasoberfläche zu erwarten. Demgemäß ist die bekannte Schneidevorrichtung insbesondere für unterbrochene Schnitte nur äußerst nachteilig zu verwenden.

Auch bei der aus der US 37 42 793 vorbekannten Vorrichtung wird der Belastungsdruck mittels einer hydraulischen Belastungseinrichtung auf den Werkzeugkopf übertragen. Auch diese bekannte Vorrichtung ist nachteilig hinsichtlich beider Ansprechzeiten, da die Trägheit der Vorrichtung insgesamt relativ groß ist.

Bei einer gattungsfremden Vorrichtung gemäß US 25 56 757 wird die Verwendung einer pneumatisch betätigten Membran mit Steuerung durch Luftdruck vorgeschlagen, der auf die obere Fläche der Membran in Abhängigkeit vom abgetasteten Vorhandensein einer Glasscheibe unterhalb des Schneidewerkzeuges aufgebracht wird. Dabei steht die untere Oberfläche der Membran mit der äußeren Atmosphäre in Verbindung.

Eine schwache Rückholfeder wird verwendet, um das Schneidewerkzeug von der Glasoberfläche abzuheben, sobald die Druckluft abgesperrt ist. Es ist ferner aus der {•attungsfremden US 23 61 049 die Verwendung einer Membran mit einer Flüssigkeit und einer Feder vorgesehen, weiche den Arbeitsdruck auf die obere Fläche der Membran aufbringen, und mit einem Ausgleichsluftdruck, der auf die untere Fläche der Membran aufgebracht wird. Der Luftdruck wird durch ein Entlüftungsventil freigegeben, das durch eine Abtasteinrichtung geöffnet wird, wenn eine Glasscheibe unter dem Schneidewerkzeug vorhanden ist. Beide vorbekannten gattungsfremden Vorrichtungen haben relativ lange Ansprechzeiten auf Unregelmäßigkeiten in der Glasoberfläche, da der über die Membran aufgebrachte Belastungsdruck des Schneidewerkzeuges beim Beenden von Schnitten vollständig aufgehoben und zum Beginn eines neuen Schnittes erneut erst vollständig wieder aufgebaut werden muß. Somit

können diese bekannten Vorrichtungen auch nur mit großen Nachteilen für unterbrochene Schnitte, Kerben, Ritzen od. dgl. verwendet werden.

Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, welche eine besonders kurze Ansprechzeit auf Steuerbefehle hat, das Schneidewerkzeug auf das scheibenförmige Material aufzusetzen oder von diesem abzuheben, und welche eine besonders kurze Ansprechzeit auf Unregelmäßigkeiten in der Kontur der Oberfläche des scheibenförmigen Materials hat

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wirkt der Belastungsdruck, der durch die Belastungseinrichtung aufgebracht wird, ständig auf das Gehäuse ein, so daß an dem Gehäuse die Haltemittel notwendig sind, um den Belastungsdruck über die Haltemittel auf dem scheibenförmigen Material abzustützen, wenn das Schneideoder Ritzwerkzeug, das innerhalb des Gehäuses mittels der Membran gelagert ist, vom Material abgehoben ist. Zur Steuerung des. Werkzeugkopfes ist nur ein geringes Druckgefälle zwischen dem Druck oberiralb der Membran und dem Belastungsdruck notwendig. Dadurch ist ein schnelles Umsteuern möglich, ohne daß der von der Belastungseinrichtung aufgebrachte Belastungsdruck aufgehoben werden muß. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht sehr kurze Ansprechzeiten, um sowohl bei Unregelmäßigkeiten in der Oberfläche des Materials als auch bei Befehlen, Schnitte oder Risse an in Abstand voneinander befindlichen Punkten auf der Oberfläche des Materials zu beginnen oder zu beenden, schnellstens reagieren zu können.

Die Kombination zwischen der den Belastungsdruck ständig haltenden Belastungseinrichtung und der den Werkzeugkopf tragenden Membran ermöglicht ein schnelles Umsteuern dadurch, daß die Membran bereits bei einem geringen Druckgefälle zwischen dem Belastungsdruck und dem auf die Membran einwirkenden Druck Steuervorgänge ermöglicht die zu einer Absenkung oes Werkzeugkopfes bzw. zu dessen Wiederanheben führen. Durch diese Kombination wird die der Membran von Natur innewohnende geringe Trägheit noch wesentlich verbessert, so daß äußerst kurze Ansprechzeiten ermöglicht werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zum Schneiden, Ritzen od. dgl. von platten- oder scheibenförmigem Material, insbesondere Glasscheiben und Glasbänder näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung,

F i g. 2 eine Vorderansicht der Vorrichtung,

Fig.3 einen Vertikalschnitt durch das den Werkzeugkopf tragende Gehäuse, wobei das Schneidrad de.« Werkzeugkopfes in Betätigungsstellung ist, und

Fig.4 einen Vertikalschnitt durch den Werkzeugkopf gemäß F i g. 3, wobei das Schneidrad von der Oberfläche des Materials abgehoben und das Gehäuse mittels Räder auf dem Material abgestützt ist.

Die Vorrichtung zum Schneiden, Ritzen od. dgl. von platten- oder scheibenförmigem Material 38, insbesondere Glasscheiben und Glasbänder ist mittels eines vertikalen Ständers 72 an einem nicht dargestellten Querträger angeklammert, der sich horizontal über das Material 38 erstreckt. Ein L-förmiger Befestigungsarm 74 ist im oberen Bereich t..es Ständers 72 befestigt und mit seinem einen Ende nach unten gerichtet Ein Zylinder 40 ist in einem Drehpunkt 41 schwenkbar am unteren Ende des L-förmigen Befestigungsarmes 74 gelagert Im Zylinder 40 ist ein Kolben 42 mit einer Kolbenstange 43 bewegbar, an deren unterem Ende ein Gabelkopf 78 befestigt ist In einem Drehpunkt 79 ist mit dem Gabelkopf 78 ein Tragarm 76 verbunden, welcher drehbar im Drehpunkt 77 am unteren Ende des Ständers 72 befestigt ist An der Unterseite des ίο Tragarmes 76 ist mitteis Schrauben 75 ein Gehäuse 20 für einen V/erkzeugkopf 1 befestigt Der Kolben 42 ist somit betrieblich über den Tragarm 76 und das Gehäuse 20 mit dem Schneide- oder Ritzrad 10 des Werkzeugkopfes 1 verbunden, um eine konstante Schneide- oder Ritzkxaft während der Arbeitsphase aufzubringen.

Der Werkzeugkopf 1 umfaßt gemäß den F i g. 3 und 4 das Schneide- oder Ritzrad 10, das von einem Träger 12 gehalten wird, der wiederum von einem Halter 14 getragen ist Dieser ist fest in einer nach unten geöffneten Ausnehmung in einem vergrößerten, unteren Teil des Schaftes 16 befestigt welcher gleitbar angeordnet und für eine axiale Bewcgtng zwischen zwei nach unten gerichteten Ansatzlappen 18, 19 geführt ist. die an der Unterseite des Gehäuses 20 angeformt sind. Das Gehäuse 20 ist aus zwei Gehäuse'eilen 22 und 24 gebildet, die nach der Zusammenfügung einen geschlossenen Raum 25 im oberen Teil des Gehäuses 20 bilden. Die beiden Gehäuseteile 22, 24 dienen zur sicheren Einspannung des Umfangsrandes einer Membran £δ, welche den eingeschlossenen Raum 25 in zwei Kammern 28, 30 unterteilt, zu denen Fluiddruckleitungen 29 bzw. 31 geführt sind.

Die Membran 26 ist aus drei Lagen Nitrilgummi laminiert das mit Nylon verstärkt ist. Jede Lage ist etwa 0,38 mm (0,015 Inch) dick. Die Zahl der Lagen hängt vom verwendeten Material und der Dicke der Lagen sowie dem Druck ab, der bei der Vorrichtung Anwendung findet. Die mittleren Oberflächonteilp der Membran 26 sind von Blöcken 32, 33 eingefaßt, welche fest miteinander und dem Schaft 16 verbunden sind, der den \verkzeugkopf 1 trägt. Somit können schon geringe Biegebewegungen der Membran 26 mittels des Schaftes 16, des Halters 14 und des Trägers 12 übertragen werden, um das Schneide- oder Ritzrad 10 gegen das scheibenförmige Material 38 oder von diesem wegzubewegen, das unterhalb des Werkzeugkopfes 1 vorbeibewegt wird. Als scheibenförmiges Material kommen insbesondere Glasscheiben zur Verwendung. 5·' An jeder Seite des Schneide- oder Ritzrades 10 des Werkzeugkopfes 1 sind am Gehäuse 20 freilaufende Räder34,36 an Achsstummeln 35,37 angebracht, die am Gehäuse 20 getragen sind Die Räder 34,36 schützen die KanteF des scheibenförmigen Materials 38 vor Beschädigungen, wenn die Kanten des Materials 38 unter dem Schneidrad 10 vorbi igeführt werden und schützen in ähnlicher Weise den Halter 14 vor den Kanten des scheibenförmigen Materials. Die Räder 34, 36 sind außer Eingriff mit der Oberfläche des scheibenförmigen Materials 38, wenn das Schneidrad 10 in Eingriff mit dem scheibenförmigen Materia! 38 steht (F! %■ 3), weil die volle Schneidkraft in Form des Belastungsdruckes W (Pfeil in F i g. 3) dann auf die Oberfläche des Glases über das Schneidrad 10 aufgebracht wird. Diese Belastung überschreitet das Gewicht des Werkzeugkopfes 1. Wenn das Schneidrad 10 von der Oberfläche des scheibenförmigen Materials 38 abgehoben ist, tragen die freilaufenden Räder 34,36 den Werkzeugkopf ( auf

der Oberfläche des scheibenförmigen Materials 38, wobei jedes Rad 34, 36 einen Belastungsdruck von W/2 auf die Oberfläche des scheibenförmigen Materials 38 ausübt, wie es in F i g. 4 angegeben ist. Folglich wird bei dieser Art der Betätigung die Membran 26 gebraucht, um den Belastungsdruck W von den Rädern 34, 36 auf das Schneid- oder Ritzrad IO zu übertragen und umgekehrt.

Die Vertikalbewegung des Schneidrades 10 ist durch die Dicke der Blöcke 32, 33 und die Abmessungen der Kammern 28,30 begrenzt. In der in F i g. 3 dargestellten Lage ist eine weitere Abwärtsbewegung des Schneidrades 10 durch Anschlagen der unteren Oberfläche des Blockes 33 gegen die untere Wand der Kammer 28 verhindert, wobei in der in Fig. 4 dargestellten Lage eine weitere Abwärtsbewegung des Schneidrades 10 durch Anschlagen der oberen Oberfläche des Blocks 32 an die obere Wand der Kammer 30 verhindert ist.

Mittels einer nicht näher dargestellten pneumatischen Steuerung können der Belastungsdruck VV mittels der Zylinderkolbeneinheit 40, 42, 43 auf das Gehäuse 20 aufgebracht und das Druckgefälle in den Kammern 28, 30 unterhalb und oberhalb der Membran 26 über die Fluiddruckleitungen 29 bzw. 31 gesteuert werden. Der Belastungsdruck W wird durch Einstellen eines bestimmten Luftdrucks oberhalb des Kolbens 42 gesteuert. Wenn das Schneiden oder Ritzen durch Abheben des Schneide- oder Ritzrades 10 vom scheibenförmigen Material 38 unterbrochen werden soll, wird die Kammer 28 unter der Membran 26 mit Druck beaufschlagt, welcher eine Aufwärtsbewegung des Werkzeugkopfes und damit des Schneide- oder Ritzrades 10 verursacht. Die Teile des Werkzeugkopfes I. nämlich die Blöcke 32,33. der Schaft 16. der Halter 14 und der Träger 12 können so ausgebildet werden, daß diese eine relativ geringe Trägheit aufweisen, so daß die Vorrichtung beim Anlegen eines geringen Druckgefälies zwischen dem Beiastungsdruck Vv und dem Druck innerhalb der Kammern 28, 30 eine sehr kurze Ansprechzeit auf Steuerbefehle zur Unterbrechung oder zum Beginn des Schneidens oder Ritzens hat. In einem Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung der beschriebenen Art waren die verwendeten Druckbereiche und die gemessenen Ansprechzeiten auf Steuerbefehle die folgenden:

Überdruck über der Membran 26:

3.10-7,75 1

(40— 100 pound per square inch)

Überdruck über dem Kolben 42:

0.93-4.65 kp/cm-'

(12 — 60 pounds per square inch)

(entsprechend einer Belastung von 2.5— 10 kp bzw. 5 to 30 pounds weight)

Die Ansprechzeit auf einen Steuerbefehl bring näherungsweise 20 ms (Millisekunden).

Die Ansprechzeit auf Unregelmäßigkeiten in der Glasoberfläche war im wesentlichen augenblicklich.

Die Vorrichtung kann in stationärer Lage /um Längsschneiden oder Ritzen von bewegtem scheibenförmigen Material oder Bändern verwendet werden. Die Vorrichtung kann auch für eine Querbewegung relativ zu bewegtem scheibenförmigen Material oder Bändern angeordnet sein, um Querschnitte oder Risse zu erzeugen.

Die Schneide- oder Ritzvorrichtung kann zur Herstellung eines oder mehrerer unterbrochener Schnitte oder Ritzlinien in Glasscheiben oder Glasbänder/i verwendet werden. Eine Mehrzahl von Vorrichtungen kann nebeneinander angeordnet werden, um gemeinsam verschiedene Abmessungen von Glasscheiben aus einer Glasscheibe oder aus Bändern herauszuschneiden. Im letzten Fall ist eine Mehrzahl von Vorrichtungen auf einer Tragevorrichtung zum Längsschneiden oder Längsritzen aufgebracht, während eine oder mehrere Vorrichtungen zum Querschneiden oder Querritzen dienen. Während eines Arbeitsvorganges werden die Schneidewerkzeuge auf die Oberfläche der Glasscheibe oder des Glasbandes abgesenkt, um Schnitte oder Risse an erforderlichen Positionen durch die Zufuhr von Druckluft in die Kammer 30 einer jeden Vorrichtung zu beginnen. Die Beendigung der Schnittoder Ritzlinien an erforderlichen Stellen wird durch Zufuhr von Druckluft in die Kammer 28 oberhalb der Membran 26 und gleichzeitiges Belüften der Kammer 30 einer jeden Vorrichtung bewirkt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

. Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Schneiden, Ritzen od. dgL von platten- oder scheibenförmigem Material, insbesondere Glasscheiben und Glasbänder, mit einem ein Schneide- oder Ritzwerkzeug tragenden Werkzeugkopf, mit einer hydraulischen oder pneumatischen Belastungseinrichtung zur Erzeugung einer Schnei- " de- oder Ritzkraft und mit einer Einrichtung zur to Übertragung der Schneide- oder Ritzkraft auf den Werkzeugkopf bzw. das Schneide- oder Ritzwerkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Übertragung der Schneide- oder Ritzkraft eine innerhalb eines ständig unter der «' Wirkung der Belastungseinrichtung (40, 42, 43) stehenden Gehäuses (20) angeordnete, den Werkzeugkopf (1) mit dem Schneide- oder Ritzwerkzeug (10) tragende und während des Betriebes den Werkzeugkopf (1) relativ zum Gehäuse (20) steuernde Membran (26) aufweist und daß an dem Gehäuse (20) Haltemittel (34, 36) vorgesehen sind, die auf der Oberfläche des Materials (38) aufliegen, wenn das Schneide- oder Ritzwerkzeug (10) mittels der Membran (26) abgehoben ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beidseits der Membran (26) druckbeaufschlagbare Kammern (28,30) vorgesehen und zu jeder Kammer (28,30) Fluiddruckleitungen (29 bzw. 31) zur Zufuhr und Abfuhr eines Fluiddruckmediums zur Betätigung der Membran (26) geführt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel des Gehäuses (20) Räder (34, 36) sind, von denen je eines an den Seiten des Gehäuses (20) gelagert ist.