DE2813302C2 - Verfahren und Vorrichtung zum geradlinigen Schneiden von Flachglas mit Hilfe von thermisch induzierten Spannungen - Google Patents

Description

geführt wird, daß die über die Glasdicke und in Richtung der Schnittlinie resultierenden Temperaturgradienten im Glas Wärmespannungen hervorrufen, die einen ebenen Riß (6) — ausgehend vom Kantenanriß (5) — senkrecht zu den Hauptoberflächen r. entlang der vorgesehenen geraden Schnittlinie (2) treiben, wobei die Rißausbreitungsgeschwindigkeit ( = Schnittgeschwindigkeit) durch Regelung der aufgebrachten Temperaturen gesteuert wird.

2. Verfahre nach Anspruch 1, dadurch gekenn- i» zeichnet, daß die kombinierten thermischen Einwirkungen von Erwärmung des Bereiches (3) und Kühlung des Bereiches (4) ur.i die gerade Schnittlinie (2) an beiden Hauptoberflächen i.cs flachen Glasgegenstandes gleichzeitig vorgesehen sind. ; ■

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich (3) der Erwärmung urn die gewünschte gerade Schnittlinie (2) die Form eines Streifens iiat. der kürzer als die gesamte Schniitlänge ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche ! - * dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlung (Wärmeabfuhr) des Bereiches (4) um die gerade Schnittlinie (2) durch Konvektion und/oder Wärmeleitung erfolgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche I -4. dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich (4) der Kühlung um die gerade Schnittlinie (2) die Form eines Streifens hat. der kürzer als die gesamte Schnittlänge ist.

b. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 —4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich (4) der Kühlung um die gerade Schnittlinie (2) die Form einer z'.veizinkigcn Gabel hat, wobei die beiden Zinken den Bereich (3) der Erwärmung in Vorwärts- ■ richtung flankieren.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 -f>, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschub der Vorrichtung, von dei die thei mischen Einwirkungen auf den flachen Glasgcgenstand (i) ausgehen, so ■■■ gesteuert wird, daß sich die laufende Rißspiize [7/ längs des gesamten Schneide a:cs stets zwischen (It¹Ii Bereichen (< iinti 4) del i.; v. ariiiuüg bzw. del Abkühlung behiidei

μ V ei lallt·, ν ';.u.i ■. ir.pi in < , . '.l.iduich t'ck'-nii Schnittgeschwindigkeit unter Beibehaltung der Rißfrontkontur vorgenommen werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die momentane Position und Kontur der laufenden Rißspitze durch opio-elektronische Beobachtung derselben gewonnen wird.

10. Vorrichtung zur Durchführung des Venahrens nach den Ansprüchen 1—9, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (10) zum Tragen des flachen Glasgegenstandes (1), durch kombinierte Einrichtungen (8 und 9) zum Erwärmen bzw. Abkühlen begrenzter Glasoberflächenbereiche, durch eine Führungsschiene (11), längs derer die an einem Wagen (12) montierten Einrichtungen (8 und 9) mit Hilfe einer Antriebseinrichtung (13) in Schnittrichtung bewegt werden können, und durch eine ebenfalls am Wagen montierte Einrichtung zur opto-elektronischen Beobachtung der Rißspitze (in F i g. 2 nicht gezeigt).

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (10) zum Tragen des zu schneidenden flachen Glasgegenstandes (1) ein mit Auflege- und Transporteinrichtungen versehener Schneidetisch ist.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Das bekannte Verfahren zum geradlinigen Schneiden von Flachglas, bei dem eine Oberfläche des zu irennenden Glasgegenstandes längs der gewünschten Schnittlinie mit Elilfe eines mit einem Diamanten oder Hartmetallrädchen besetzten Werkzeugs angeritzt wild und bei dem dann ein Biegemoment einzeln oder paarweise um die Anrißlinie '-iufgct acht wird, ist nui begrenzt anwendbar. Flachglas in der überwiegend vorkommende η Zusammensetzung (KaIk-Na ti on.Sill katglas) läßt sieh damit ott schon ab einer Dicke von 8 mm nicht mehr zuverlässig und sauber schneiden. Dei bei der Biegung ausgelöste Bruch neigt dann dazu, die ihm durch die AnrilMinie vorgeschriebene Bahn zu verlassen oder zumindest unregelmäßige, oftmals verletzte Bruchufer (Trennflächen) zu erzeugen. Um den Materialausschuß beim Schneiden dickerer Glasgegenstände in erträglichen Grenzen zu halten, behillt man sich in solcher Weise, daß die Anrißlinie vor Anwendung der Biegebelastung durch manuelles Klopfen vorvertielt wird. Diese Art der Handarbeit ist zeitaufwendig und befreit außerdem nicht davon, dall die Bruchufer durch Schleifen und, falls erforderlich durch Polieren kostspielig nachbearbeitet werden müssen, um die beim Klopfen entstandenen Vetwolbun gen der Schnittkanten zu beseitigen.

Für zahlreiche Spezialgläser ergeben sich derartige Bearbeitungsprobleme beim Schneiden von flacher' Glasgegensländen bereits ab Gl.tsdiei;en unter 8 mm.

Weiter ist bekannt, daß Flachglas auch mit Hilfe vo:; thermisch induzierten Spannungen geradlinig zerteilt ν, erden rann. Eine Grundvoraussetzung dafüi. daß sich bei eine; ihennischen Einwirkung im Glas Wärmi'spari iiiiiigen ;iusi:il^p.!cn können - dal' naniiich da.'- Material ■■·'■ I er)',· ..r.-ic.i! !;iilei uiii: r, \v ,,, ,_;,. ₍ , ,.ij.,, ·.·;,, · · ujt

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wenigen Verfahren der ersten Gruppe werden die Wärmespannungen zum Trennen des Glases durch eine lokal eng begrenzte thermische Einwirkung auf den zu schneidenden flachen Glasgegenstand induziert, wobei die Vorrichtung, von der diese Einwirkung ausgeht, relativ zum Glasgegenstand längs der gewünschten geraden Schnittlinie geführt wird. So gibt die deutsche Offenlegungsschrift 19 19 673 ein Verfahren ar. »zum Auftrennen eines Glasbandes in einer Fensierglas-Ziehapparatur, in der das Glasband aus einer Schmelze nach oben gezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ziehapparatur eine Wärmequelle in der Nähe des Glasbandes, jedoch außer Kontakt mit demselben, angebracht wird, deren Energie auf einen bestimmten Punkt auf dem an der Wärmequelle sich vorbeibewegenden Glasband fokussiert wird, so daß Wärmespannungen in dem Glas entstehen, die zu einem Sprung und damit zu einer Auftrennung des Glases entlang der von dem Brennpunkt der Wärmequelle gezeichneten Linie führen«.

Bei dem in der DE-OS 23 50 502 besch-iebenen Verfahren wird das Trennen eines Glaskörpers »durch [iestrahlen mit wenigstens einem Laserstrahl« erreicht, wobei »der oder wenigstens einer der Laserstrahlen eine Wellenlänge oder eine überwiegende Wellenlänge besitzt, die derartig ist, daß wenigstens 10% der Energie eines derartigen Laserstrahls in den Körper bis zu einer Tiefe von wenigstens 0,2 mm eindringen«. Dieses von den technischen Mitteln her komplizierte und aufwendige Verfahren ist wenig anpassungsfähig und bietei daher vor Ort in Industrie- und Handwerksbetrieben wenig Vorteile.

Zu den Glasschneideverfahren unter Benutzung von lokal eng begrenzten thermischen Einwirkungen ist auch dasjenige der Patentschrift DE-PS !2 27 207 zu zahlen, »/dadurch gekennzeichnet, daß die Glasscheibe mn einer Anfangskerbe versehen wird, deren Lange nur L¹NiCH geringen Bruchteil der Lange der Trennlinie beträgt, ein i'.-cse Kerbe enthaltender schmaler Bereich tiei Guisscheibe unterkühlt wird und von diesem Bereich ausgehend forllaufend weitere Bereiche längs der Trennlinie unterkühlt werden«. Bei Anwendung dieses Verfahrens bildet sich am Kantenanriß der Scheibe ein Riß aus, der — im Falle einer gleichzeitigen iiierniischei. Beaufschlagung beider Scheibenober· flachen — infolge der vorgesehenen Kühlung der Rißufer mit zwei an den Oberflächen voreiienden Rißspitzen in den warmen Glasbereich getrieben wird, wobei die gewünschte Fcßausbreitungsrichtung durch die resultierenden Wärmespannungsfelder nicht streng festgelegt ist. Die beiden voreilenden Rißspitzen reagieren empfindlich auf Störungen der Temperaturvertcilung nahe den Scheibenoberflächen und können so leicht aus der gemeinsamen Ebene geraten. Dies führt zu einem Verwinden, Verhaken und schließlich zu einem Blockieren des laufenden Risses, der die Trennung der Scheibe herbeiführen soll.

In der zahlenmäßig stärkeren zweiten Gruppe der thermischen Verfahren zum Schneiden von Flachglas ist das Hauptmerkmal eine im wesentlichen gleichzeitige linien oder bandförmige Erwärmung der vollen Länge ciiT vorgesehenen geraden Schnittlinie auf einer oder ί !ilen I iauptoberfiat hen des zu schneidenden Ilachen '.liasgegenstandes iJic US-PS 17 20 8Kj Mehl ein ■■'■ ill!., ihkicn der Wanne in einer /um: um dir ,". v.:;;:-. hu· Schnittlinie > π, indem »ein heißer '.iegen-.i " . io heilie ^! <"i liv'ändc oder [".!''"nenu'. we Ic lic >! t· ' ' ii ι κ i c τ alii "ii!u:i: Wiim_- erhii/l uurdcn. in Berührung mil dem oder in dichte Nachbarschaft dts Glases gebracht werden«.

Einige Druckschriften sehen eine spezielle Art der genannten Wärmequelle vor: Die US-PS 17 77 644 beschreibt einen Widerstandsdrahl, der — in einem Kanal eines siangenförmigen Isolierkörpers — in geringem Absland von der Glasoberfläche über der gewünschten Schnittlinie angeordnet wird.

Gemäß der DE-OS 27 17 788 wird »auf mindestens einer ungeritzten Oberfläche einer Glasscheibe längs einer gewünschten Schnittlinie ein Wärmeleiter aufgebracht, Wärme gleichmäßig auf diesen Wärmeleiter aufgebracht und die Wärme durch den Wärmeleiter auf die Glasoberfläche längs der gewünschten Schnittlinie übertragen«.

Die DE-AS 12 44 346 sieht die Wärmeübertragung auf die gewünschte Schnittlinie mit Hilfe eines Lasers vor, dessen Strahlung vom Glas hinreichend gut absorbiert wird.

Schließlich is! durch die DE-F"¹'. '9 !6 076 ein Verfahren zum Schneiden von Glasscheiben unter dielektrischer Beheizung des Glases bekannt, dadurch gekennzeichnet, daß »die dielektrische Beheizung ... längs de Schnittlinie erfolgt«.

Die bekannten Verfahren der zweiten Gruppe mit gleichzeitiger Erwärmung der gesamten vorgesehenen Schnittlinie sind hinsichtlich ihrer gewerblichen Verwertung wenig aussichtsreich, da sie nur unsicher arbeiten. Sie werden der gestellten Aufgabe, nämlich geradlinige, ebene Schnitte senkrecht zu den Haup:- oberflächen der zu ichneidenden flachen Glasgegen stände zu erzeugen, aus prinzipiellen Gründen oft ment gerecht: Ein Durchtrennen eines flachen Glasgeger· standes kann mit diesen thermischen Verfahren or.nt weiteres nui erreicht werden, wenn die an einem Lricie der vorgesehenen Trennlinie künstlich erzeugte Schwachstelic, von welcher der Schnitt ausgehen soil. eine relativ stumpfe, d. h. wenig wirksame K a η te-in er I et-/IJMg IM. IViIJHI UUüi. sich L¹Ci Frw;ili'niiM£ ijVr grs.jrnr:

vorgesehenen Schnittlinie eine thermische »Überlas'· auf. die <in der Kantenverletzung einen Riß initiier: und diesen mit hoher Geschwindigkeit in Richtung Ui.: Trennlinie springen läßt. Der Riß erreicr.t so j κ gegenüberliegende Kante, weicht jedoL.i in der Rc *.'■_■' auf deni letzten Stuck seines Weges von der Soll-Linie ab. Dieser Mangel ist gesetzmäßig bedingt, da der schnell laufende Riß vor Erreichen der gegenüberliegenden Olaskante c:nem vor ihm aufgebauten Druck-Spannungsgebiet auszuweichen versucht

Bei sehr schnellem Rißfortschrit! besteht außerdem die Gefahr, daß auf den vom Riß erzeugten Trennflachen Rauhigkeit und Zersplitterung auftreten, die ir das Bekanntlich beobachtet werden, wenn ein laufender Riß seine maximale Ausbreitungsgcschwiruiigken (ca. I i00 m/s) erreicht.

Wird von vornherein ein scharfer Anrii.' al·. Kantenvcrletzung vorgegeben, so verlauft die i'lijai;:- breitung bei Ki w< mung der gesamten vorgesehene¹ Trennlinie mit mäßiger Geschwindigkeit, da keiin. thermische »Überlast" entsteht. Die Folge da»oi; is· allerding:,, daß de; Riß nach aller L: fahrung jii. gegenüberliegende Kante nicht erreicht, sondern r einem bestimm tür, Abstand davor stchenbieib: I: diesem lall wirci d;.¹ endgültige I revier: Uc, fa.he; ^:. jiirijt'egciistiiiKk'·, ii< bekannter V-< ,·-.; dun '■. ·ίπ·. UKi. Ιηιιιΐ^!,:η(: Ki.iit hcibeigciiihrt. ν. ·>;··ι· em t'cra.:.!;:,;

Der vorliegenden Erfindung liegt die
zugrunde. Milchglas mil Hilfe von thermisch indu/icrten Spannungen geradlinig so zu schneiden, dal.) der tiabei erzeugte !rennende KiIi nicht unkontrolliert springt, sondern dall er slatt dessen gerade, eben und senkrecht zu den Hauploberflächen der zu schneidenden (ikisgegenstände stabil über die ganze vorgesehene Trennlinie geführt wird, wobei zur Vollendung des Trennschnittes eine zusätzliche mechanische Krafteinwirkung nicht erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird erfindnngsgemäß durch ein Verfahren nach den Kennzeichen des l'a'entanspru.hs I gelost, weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sowie Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens sind in den linteranspriiehen angegeben.

Die erfindii.igsgemiilie Losung der Aufgabe siel't im wesentlichen vor, daß auf einer oder gleichzeitig auf oeiocii iiauptoueiiiacucr'i uos /ü sCMnciucnucri uü'-ΊΚτ; Glasgegenstandes zwei auf der vorgesehenen geraden Schnittlinie hintereinander angeordnete, scharf abgegrenzte, zur Schnittlinie symmetrische Glashcrciche thermisch unterschiedlich beaufschlagt werden — und zwar wird der eine Hereich erwärmt, der andere gekühlt — und daß die Einrichtungen, von denen diese thermischen Einwirkungen ausgehen, von einer definiert vorgegebenen Kantenverletzung aus — gekoppelt und mit der Wärmequelle voran — längs der vorgesehenen Schnittlinie zur gegenüberliegenden (jlaskante geführt werden. Bei ausreichender Größe tier dabei aufgebrachten Temperaturdifferenzen bilden sich im Glas derartige Wärmespannungen aus. daß an der Kantenverlct/ung ein ebener Riß entstellt, der — längs der Soll-Linie fortschreitend — den Glasgegenstand senkrecht zu den Hauptoberflachen trennt. Die Geschwindigkeit der Rißausbreiturg ^Schrittgeschwindigkeit) kann durch Regelung der aufgebrachten Temperaturen gesteuert werden.

Als wirksame Kantenverletzung wird ein mit einem Diamanten oder Hartmetallrädchen in bekannter Weise erzeugter scharfer Anriß vorgegeben, der sich über die .Tin /< > k" '.ititpnhnhi¹ prUrprL't'n snll

Die durch Wärme bzw. Kühlung beaufschlagten Glasbereiche um die vorgesehene gerade Trennlinie hüben in einer bevorzugten Ausgestaltung der E'.rfindung die Form von Streifen, die mit zwei Schmalseiten aneinander grenzen und zumeist viel kurzer als die gesamte Schnittlänge sind. In einer anderen Ausgestaltung hat der durch Kühlung beaufschlagte Bereicn auf der Glasoberfläche die Form einer zweizinkigen Gabel, wobei die beiden Zinken in Vorwärtsrichtung den Bereich der Erwärmung flankieren.

Die Beaufschlagung des einen Glasbereichs um die vorgesehene gerade Trennlinie mit von außen zugeführter Wärme kann durch Wärmestrahlung. Wärmeleitung und'oder Konvektion vorgenommen werden; als besonders vorteilhaft haben sich z. B. gezielt eingesetzte [■"lämmchen oder Heißluft erwiesen. Die Kühlung (Wärmeabfuhr) des zweiten Glasbereichs um die Schnittlinie erfolgt durch Konvektion und/oder Wärmeleitung. Da dieser Bereich bei der erfindungsgemäßen Durchführung des Schneidens auf Grund der vorgeschalteten Erwärmung erhöhte Temperatur besitz:, reichen oftmals Preßluft oder der Kontakt mit einem u asse-durchflossenen metallischen Kühlkörper für eine w irksame Kühlung aus.

Wie eine weiter unten gegebene Ana'vse dcv Spannungen im Glas als Folge der beiden thermischen Einwirkungen zeigt, ist es für den Schneidvorgang vorteilhall. wenn beim Verschieben der aufcmandcrfol genden Bereiche von Erwärmung und Abkühlung längs der vorgesehenen geraden Schnittlinie der erzeugte Riß in solcher Weise im Glas mitgeführt wird, daß die Rißspitze auf dem gesamten Schneidweg stets /wischen ilen verschieden beaufschlagten Bereichen gehalten wird. Dies kann erstens durch Steuerung der Vorschub geschwindigkeit der Vorrichtung, von der die thermischen Einwirkungen auf den flachen Glasgegenstand ausgehen, und/oder zweitens durch Regelung der dabei aufgebrachten Temperaturen erreicht werden.

Die stets zwischen den Bereichen von Erwärmung und Abkühlung im Glas mitgeführte Rißspitze stellt in praktischer Weise eine Orienticrungshilfe dar. welche thermischen Bedingungen bei Veränderung der Schnittgeschwindigkeit während eines Schneidvorgangs vorzugeben sind: Die Vorschubgeschwindigkeit der thermi sehe" l·!"v.irkun^iTen iiiif c!^pn f!^:lrhcp ^il^supyenstiHul the dabei aufgebrachten Temperaturen und möglicherweise die Länge der beaufschlagten Glasbereiche auf tier vorgesehenen geraden Schnittlinie werden jeweils so aufeinander abgestimmt, daß die günstige Voraussetzung für das Schneiden, nämlich die Lage der Rißspit/e zwischen den verschieden beaufschlagten Bereichen, erhalten bleibt. Dazu ist eine rückgekoppelte Regelung erforderlich. In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindun;; wird diese Regelung auf der Grundlage einer o|)to elektronischen Ortung der Spitze des laufenden Risses vorgenommen.

E.s soll nun die Wirkungsweise der beiden unter schiedlichen thermischen Einwirkungen auf den zu schneidenden flachen Cilasgcgcnstand erläutert werden. Wird ein Bereich auf der Oberfläche eines Glasgcgenstaniles erwärmt, so bilden sich u. a. unter der Oberfläche des beaufschlagten Bereiches Temperaiurgradienten iiber die Glasdicke aus. Diese haben eine Spannungsverteilung zwischen den beiden Hauptober flächen desGiasgegenstandes zur Eolgt.die durch einen zweifachen Wechsel Druck-Zug-Druck gekennzeichnet ist. Wenn die Temperaturerhöhung des beaufschlagten Glasoberflächenbereichs rasch aufgebracht wird. w> treten an der direkt erwärmten Oberfläche rela'.K starke Druckspannungen auf. die jedoch mit der Dauer der thermischen Einwirkung abgebaut werden. Die nahe der gegenüberliegenden Hauptoberfläche resultierenden Druckspannungen sind (bei nur einseitiger Wärmebeaufschlagung des flachen Glasgegenstandes) im Vergleich dazu deutlich niedriger. Dazwischen, im Glasinneren, erstreckt sich ein Zugspannungsgebiet. Hier wird ein absolutes Spannungsmaximum ers. Tine bestimmte Zeit nach Beginn der thermischen Einwirkung angenommen. Die erfindungsgemäße Wärmebeaulschlagung eines Bereiches um die vorgesehene Trennlinie schafft auf Grund der Temperaturgradienten über die G'asdickc somit nur im Glasinneren die für eine Rißerweiterung günstigen Voraussetzungen. Bei Anwendung einer ausreichend hohen Temperaturdiffr-ren/ werden kritische Zugspannungswerte im Glasinneren um so eher angenommen, je höher die Temperaturdiffe renz ist.

Ein Fortschreiten eines initiierten Risses auf de^r vorgesehenen geraden Schnittlinie wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß nicht nur im Glasinneren, sondern auch an den Glasoberflächen lokal günstige Bedingungen für das Trennen des Glases geschaffen werden. Dazu wird ein in Richtung der Schnittlinie or enüerter Temperaturgradient zwischen dem Bereich der Erwärmung und dem unmittelbar dahinter v>: 'rgese-

henen Bereich der Kühlung der Glasobcrfläche genutzt. F.r bewirkt, claC der gekühlte Glasbereich oberflächlich unter Zugspannungen senkrecht zur vorgesehenen Trennlinie gerät.

Im folgenden wird — zur Vereinfachung der Da'-:ellung — davon ausgegangen, daß die erfindungsgemäUen thermischen Hinwirkungen auf den zu schneidenden flachen Glasgegenstand auf dessen beiden Hauptoberflächen gleichzeitig vorgenommen werden. Die im Glas induzierten Spannungsverteilungen sollen bezüglich einer Mittelcbene symmetrisch sein. Wenn die thermische Belastung ausreicht, um am Kantenanriß einen Riß zu erzeugen, so hat dieser auf Grund der oben geschilderten .Spannungsverhältnisse an der Spitze eine Rißfront mit gebogener Kontur, die \'· unter den getroffenen Annahmen in etwa parabelförmig Is'

Bei der erfindungsgemäßen Durchführung des Verfahrens — d. h„ wenn die Einrichtungen, von denen die thermischen Einwirkungen ausgehen, auf beiden Hauptoberflächen des zu schneidenden flachen Glasgegen-Standes längs der vorgesehenen geraden Trennlinie geführt werden — kommt es beim Mitführen des Risses darauf an, daß die lokale Beaufschlagung durch Wärme den Scheitel der parabelförmigen Rißfront im Glasinnc- :> ren mit gleicher Geschwindigkeit fortschreiten läßt, wie die nachgeschaltete Kühlung ein Trennen des Glases an den zurückhängenden, oberflächennahen Ausläufern de Rißfrontparabel bewirkt.

Die Kontur der Rißfront kann wegen der Möglichkeit "> einer separaten Regelung der bei der thermischen Beaufschlagung aufgebrachten Temperaturen weitgehend verändert und dabei optimiert werden.

Eine im Glasinneren voreilende Rißfront ist für den Trennvorgang besonders vorteilhaft, da sich etwaige η thermische Störungen auf der Glasoberfläche im Inneren nur abgeschwächt bemerkbar machen und ein Voreilen der Rißfront im Inneren somit die Rißführung stabilisiert.

Ein außerordentlich wichtiger Vorteil der vorliegen- ^;il den Erfindung gegenüber den bekannten thermischen Verfahren, die eine gleichzeitige Erwärmung der gewünschten Schnittlinie in ihrer ganzen Länge vorsehen, liegt darin, daß die Intensität der wirksamen thermischen Einwirkungen bei gleicher Glasdicke vom ⁴~> Format des zu schneidenden Glasgegenstandes und von der Schnittlänge weitgehend unabhängig ist. Dies hängt mit der örtlichen Begrenzung der thermischen Beaufschlagung auf relativ enge Glasbereiche zusammen. wobei sich besonders günstig auswirkt, wenn die durch ^" die Erwärmung vor der laufenden Rißspitze bedingte örtliche Temperaturerhöhung des Glases durch die nachfolgende Kühlung wieder großenteils kompensiert wird. Die bei den bekannten thermischen Glasschneideverfahren zu beobachtende Abhängigkeit der Schneid- « bedingungen vom Format der Zuschnitte beruht darauf, daß hier quer zur Schnittrichtung ausgerichtete Temperaturgradienten ausgenutzt werden, wobei der trennende Riß durch eine (formatabhängige) Deformation der Rißufer vorangetrieben wird. M

Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zur Durchführung des oben definierten Verfahrens. Eine besonders günstige Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Zeichnungen erläutert

F i g. 1 zeigt schematisch in Aufsicht einen flachen Glasgegenstand 1 mit einem scharfen Kantenanriß 5 am Anfang der vorgesehenen geraden Trennlinie 2, einen durch Wärme beaufschlagten Glasbereich 3, einen durch Kühlung beaufschlagten Bereich 4 sowie einen dadurch erzeugten RiU 6.

F i g. 2 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung der Vorrichtung, bestehend aus einer Einrichtung 10 /um Tragen des zu schneidenden flachen Glasgegcnstarides I. aus einer Einrichtung 8 zum Erwärmen des schall abgegrenzten Glasoberflachenbereiches 3, gekoppelt mit einer Einrichtung 9 zum Abkühlen des Glasbercichs 4. und aus einer Führungsschiene 11. längs derer die an einem Wagen 12 montierten Einrichtungen 8 und 9 mit Hilfe einer Antriebseinrichtung 13 in Richtung der gewünschten Schnittlinie 2 bewegt werden können

Die Einrichtung 8, /.. B. ein Heißluftgebläse, und die Einrichtung 9, z. B. eine Prcßluftanlage, sind nicht im einzelnen gezeigt; sie sind bekannt. Ebenso sind Einrichtungen zur thermischen Beaufschlagung der iinlprpn Cil;isnhprflärhp wpppn rlpr hpssprrn I Ihrrurht-

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lichkeit in de- Darstellung weggelassen.

F i g. 2 zeigt außerdem einen am Kantenanriß ΐ initiierten und beim Vorschub der thermischen Einwirkungen mitgeführten Riß 6, dessen Rißspitze 7 sich zwischen den durch Wärme und Kühlung beaufschlagten Glasbereichen (3 und 4) befindet. — Als Einrichtung 10 zum Tragen des zu schneidenden flachen Glasgegen-Standes wird vorteilhaft ein mit Auflege- und Transport einrichtungen versehener Schneidetisch eingesetzt

F i g. 3 zeigt im Schnitt einen flachen GlasgegenMand I. der auf beiden Oberflächen längs "ines Teils der vorgesehenen geraden Schnittlinie 2 thermisch beaufschlagt wird. Auf jeder Glasseite befindet sich ein Paar von gewinkelten Rohren, die gegen die Glasoberfläche aufgeschlitzt sind und von denen das eine 8 /. B mit einem Heißluftgebläse, das andere 9 z. B. mit einer Preßluftanlage verbunden ist, so daß ein Glasbereich 3 erwärmt, ein angrenzender Glasbereich 4 gekühlt werden kann. Ein dabei erzeugter Riß 6 soll beim Verschieben der gekoppelten Einrichtungen 8 und 9 iängs der gewünschten Schnittlinie 2 mit Hilfe der Antriebseinrichtung 13 günstigerweise derart mitt/eführt werden, daß die Rißspitze 7 stets zwischen den Bereichen der Erwärmung und Abkühlung bleibt.

Nicht dargestellt in F i g. 2 und 3 ist eine am Wagen 12 montierte Einrichtung zur opto-elektronischen Beobachtung der Rißspitze- Eine bevorzugte Ausgestaltung dieser Einrichtung arbeitet nach an sich bekanntem Prinzip in folgender Weise: Die Rißspitze wird während des Schneidens vor einem hellen Hintergrund beobachtet. Als Medium dient dazu eine Matrix aus lichtempfindlichen Halbleitern, deren Informationsinhalt ein digitalisiertes Bild der Rißfront darstellt. Diese Information kann sowohl als visuelles Bild auf einem LED-Display dargestellt, als auch als IST-Wert einer Regeleinrichtung zugeführt werden.

Die wesentlichen Vorteile der vorliegenden Erfindung sind vor allem die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens und seiner Anwendung sowie die damit erzielbaren guten Schneidergebnisse, wobei die weitgehend unverletzten Trennflächen für eine Reihe von Flachglasprodukten von größter Bedeutung sind.

Die Wirtschaftlichkeit der Erfindung hat mehrere Gründe:

— zuverlässige Arbeitsweise des Verfahrens, die Materialausschuß vermeiden hilft,

— Zeitersparnis und Verringerung des Arbeitsaufwandes im Vergleich zu üblicherweise praktizierten Glasschneideverfahren, da die erzeugten Schnittkanten — wenn überhaupt — nur leichtes Nachbearbeiten benötigen.

— unerheblicher Werkzeugverschleiß, da ein umfang reiches Nachbearbeiten der Kanten entfallt.

Die durch das erfindungsgemäße Verfahren erzielbaren Schneidergebnisse sind gekennzeichnet durch:

— gerade Schnif»kanten mit ebenen, glatten, durchsichtigen Kanter.fÜichen, die senkrecht zu den Haupt oberflächen der bearbeiteten Glasgegenstände stehen,

— praktisch unverletzte Trennflächen (den kleinen Anriß am Schnittanfang ausgenommen),

— hohe Kantenfestigkeit, da eine die Schnittbahn festlegende Kerblinie auf der Glasoberfläche ent fällt.

Weitere wesentliche Vorteile des Verfahrens sind:

— steuerbare Schnittgeschwindigkeit.

— weitgehende Unabhängigkeit der Schncidbcdingun gen vom Format der Zuschnitte.

Die Vorrichtung tw Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bietet einen sauberen Arbeitsplatz, mit geringer Umweltbelastung und vermeidet Glasstaub, Splitter etc.

In einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wurde eine 1 m lange und 0,25 m breite Glasplatte mit einer Dicke von 21 mm in ihrer Breite geradlinig halbiert. Dazu wurden auf ihren beiden Hauptoberflächen gemäß F i g. 3 je zwei eng begrenzte, streifenförmige Glasoberflächenbereiche um die vorgesehene Schnittlinie erwärmt bzw. gekühlt. Die Erwärmung erfolgte mit Hilfe zweier Heißluftgebläse (Lufttemperatur ca. 350"C), zur Abkühlung wurde Preßluft benutzt. Die heißen und kalten Luftströme wurden über gewinkelte Rohre, die gegen die Glasplatte aufgeschlitzt waren, auf die Glasoberfläche geleitet. Die Flächen der beaufschlagten streifenförmigen Bereiche waren in etwa 60 χ 5 mm² groß.

Die Schnittgeschwindigkeit betrug ca. 300 mm/min.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Schneiden von Flachglas längs einer gewünschten geraden Linie mit Hilfe von "> thermisch induzierten Spannungen, wobei ein über die ganze Kantenhöhe aufgebrachter scharfer Anriß die Einleitung des Schneidens unterstützt, d a -durch gekennzeichnet, daß das Glas auf mindestens einer der beiden Hauptoberflächen des in zu schneidenden flachen Glasgegenstandes (1) innerhalb zweier auf der vorgesehenen geraden Schnittlinie (2) hintereinander angeordneter, scharf abgegrenzter und zur Schnittlinie symmetrischer Bereiche im einen Bereich (3) erwärmt und im π anderen Bereich (4) gekühlt wird und daß diese Kombination unterschiedlicher thermischer Einwir kungen — ausgehend vom Kantenanriß(5) — mit der Wärmequelic voraus längs der vorgesehenen gera-