DE3147385C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur fälschungssicheren Kennzeich­ nung einer aus zwei Glasscheiben und einer dazwischen angeordneten Kunststoffschicht bestehenden Verbundglasscheibe.

Es ist bekannt, eine Mehrschichtenglasscheibe mit einer Zwischen­ schicht zu versehen, in welche Stoffe eingearbeitet sind, deren Eigen­ schaften sich unter dem Einfluß der Temperatur oder der Beleuchtungs­ stärke reversibel verändern (DE-PS 9 53 193). Bei dieser bekannten Mehrschichtenglasscheibe bewirkt die Erhöhung der Temperatur und/oder der Beleuchtungsstärke einen Farbumschlag oder eine Eintreibung der gesamten Zwischenschicht und führt dadurch zu einer erhöhten Lichtre­ flexion bzw. Lichtstreuung. Derartige Mehrschichtengläser werden als Lichtschutz- oder als Wärmeschutzgläser eingesetzt.

Aus der DE-AS 12 95 767 ist ein Verfahren zum Verschmelzen von Glas­ platten mit Hilfe einer zwischen den zu verschmelzenden Flächen ange­ brachten Fritteschicht bekannt, bei dem die Fritteschicht bis zum Er­ weichen oder Schmelzen durch die zu verschmelzenden Glasplatten hin­ durch mit einem hochintensiven Lichtstrahl einer Wellenlänge bestrahlt wird, für die die Fritte ein hohes Absorptionsvermögen hat, die Glas­ platten jedoch durchlässig sind. Als hochintensiver Lichtstrahl kann ein Laserstrahl verwendet werden.

Es ist auch bekannt, einer Verbundglasscheibe mit einer einen Photo­ initiator enthaltenden thermoplastischen Zwischenschicht, vorzugsweise Polyvinylbutyral, nach dem Verbinden mit UV-Licht zu bestrahlen, um bestimmte Eigenschaften der Zwischenschicht zu verbessern (US-PS 41 09 055). Die Verbundglasscheiben werden auf ihrer gesamten Fläche bestrahlt, und die Behandlung führt zu einer Quervernetzung des Mate­ rials der Zwischenschicht und dadurch zu einer Erhöhung der Beständig­ keit gegen Feuchtigkeit und Lösungsmittel, ohne daß die Transparenz der Zwischenschicht verändert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur fäl­ schungssicheren Kennzeichnung von Verbundglasscheiben zu schaffen, das es erlaubt, eine fertige Verbundglasscheibe nachträglich im Innern, das heißt in einer Schicht, die von außen nicht mehr zugänglich ist, mit einer bleibenden Kennzeichnung zu versehen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß elektromag­ netische Strahlung in gebündelter Form durch eine der Glasscheiben hindurch auf die Zwischenschicht gerichtet und durch lokale Erhitzung eine lokale irreversible Veränderung der Zwischenschicht hervorgerufen wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich z. B. in der Weise ausführen, daß man elektromagnetische Strahlung einer Wellenlänge verwendet, die von der zu behandelnden Zwischenschicht stärker absorbiert wird als von der Glasscheibe.

Nach einer anderen Ausführungsform kann man die gezielte Beeinflussung der Zwischenschicht auch dadurch erreichen, daß die elektromagnetische Strahlung mit Hilfe eines optischen Linsensystems, das die Strahlen auf der Höhe der Zwischenschicht fokussiert, eingestrahlt wird.

In vorteilhafter Weise werden für das Verfahren Laserstrahlen verwen­ det. Mit energiereichen Laserstrahlen läßt sich in besonders wirkungs­ voller und konzentrierter Weise energiereiche Wärmestrahlung gezielt im Innern einer Verbundglasscheibe lokal zur Wirkung bringen, so daß unter der Wirkung dieser Wärmeenergie die unterschiedlichsten energie­ verbrauchenden irreversiblen Prozesse im Innern der Verbundglasscheibe durchgeführt werden können. Insbesondere in Schichten aus einem orga­ nischen Kunststoff, beispielsweise in der Zwischenschicht aus thermo­ plastischem Polyvinylbutyral, lassen sich auf diese Weise verschiedene Effekte erreichen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfah­ rens kommt ein Neodym-Yag-Laser mit einer Wellenlänge von 1,06 µm zur Anwendung.

Die innere Schicht der Verbundglasscheibe, die durch die Strahlungs­ energie beeinflußt werden soll, kann als solche von Hause aus ein hö­ heres Absorptionsvermögen für die eingestrahlten Laserstrahlen aufwei­ sen. In diesem Fall erwärmt sich die Schicht an den bestrahlten Stel­ len unmittelbar, ohne daß zusätzliche Maßnahmen erforderlich sind. Wenn die zu behandelnde innere Schicht kein hinreichendes Absorptions­ vermögen von Hause aus aufweist, kann man das Absorptionsvermögen durch eine Behandlung oder Beschichtung dieser Schicht an der gewün­ schten Stelle vor dem Zusammenlegen entsprechend erhöhen. So hat es sich gezeigt, daß z. B. durch Beschichten der Zwischenschicht an der gewünschten Stelle mit einem Lack oder einer Farbe oder einem anderen organischen Material die Energieabsorption so stark erhöht werden kann, daß praktisch die gesamte Energie des Laserstrahls in dieser Schicht absorbiert wird. Durch gezielten Laserbeschuß kann man solche Schichten regelrecht karbonisieren.

Wenn man Verbundglasscheiben aus Schichten mit unterschiedlichen Ab­ sorptionseigenschaften mit der Kennzeichnung versehen will, kann man auch so vorgehen, daß man die Schicht, in der man die Veränderung her­ vorrufen will, neben einer Schicht anordnet, die eine hohe Absorpti­ onswirkung hat. So kann man beispielsweise eine Verbundglasscheibe aus einer transparenten Glasscheibe, einer Wärmestrahlen absorbierenden Glasscheibe und einer diese beiden Glasscheiben verbindenden thermo­ plastischen Folie durch die transparente Glasscheibe hindurch bestrah­ len, wobei die lokale Erwärmung an der Grenzfläche zwischen der ther­ moplastischen Zwischenschicht und der wärmeabsorbierenden Glasscheibe entsteht und sich auf die Zwischenschicht überträgt.

Verschiedene Ausführungs- und Anwendungsbeispiele werden nachfolgend, teils unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, näher beschrieben.

Von den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur Durchfüh­ rung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 2 in einer Schnittdarstellung eine Verbundglasscheibe mit einer zusätzlich eingelegten IR-Absorptionsschicht während einer Signierbehandlung, und

Fig. 3 in einer Schnittdarstellung eine Verbundglasscheibe mit einer IR-Strahlen absorbierenden Glasschicht während einer Signierbehandlung.

In Fig. 1 ist eine Anlage dargestellt, mit der sich das erfindungsge­ mäße Verfahren beispielsweise durchführen läßt. Es wird ein Neodym- Yag-Laser 1 verwendet mit einer Laserstrahlen-Austrittsöffnung 2, ei­ nem Strahlenumlenkkopf 3 und einer Fokussier-Optik 4. Der Laser 1 ruht auf einem Tisch 5. Unterhalb der Fokussier-Optik 4 ist die zu behan­ delnde Verbundglasscheibe 10 auf einem Auflagetisch 11 angeordnet. Die Fokussier-Optik 4 läßt sich innerhalb der horizontalen Ebene in X- und in Y-Richtung verschieben, wobei die Verschiebung sowohl von Hand oder durch einen in der Zeichnung schematisch dargestellten Prozeßrechner 12 erfolgen kann. Anstatt von Hand kann der Laser 1 auch durch eine automatische Bahnsteuerung in der gewünschten Bahn bewegt werden. Die Bahnsteuerung in X- und Y-Richtung erfolgt über die Steuerleitung 13. Der Strahlenumlenkkopf 3 ist zusätzlich mit einem ablenkbaren Umlenk­ spiegel versehen, der gezielte Feinablenkungen des Laserstrahls durch­ führt. Auch die Bewegung des Umlenkspiegels kann durch den Prozeßrech­ ner 12 gesteuert werden, wobei die Steuerimpulse über die Steuerlei­ tung 14 zu den Antrieben des Umlenkspiegels geführt werden. Mit Hilfe einer solchen Anordnung lassen sich die erfindungsgemäßen Verfahren durchführen.

Beispiel 1:

Mit Hilfe der anhand der Fig. 1 beschriebenen Einrichtung und unter Verwendung eines Neodym-Yag-Lasers mit einer Wellenlänge von 1,06 µm soll eine Kennzeichnung einer fertigen Verbundglasscheibe 30 innerhalb der Verbundglasscheibe vorgenommen werden. Die Verbundglasscheibe 30 (Fig. 2) besteht aus zwei farblosen transparenten Silikatglasscheiben 31 und 32, die durch die thermoplastische Zwischenschicht 33 aus Poly­ vinylbutyral miteinander verbunden sind.

Zur Markierung soll die Verbundglasscheibe 30 mit einer Fabriknummer versehen werden. Nach dem Auflegen der Verbundglasscheibe 30 wird zu­ nächst durch Verschieben des Lasers 1 in der horizontalen Ebene der Strahlenumlenkkopf 3 in die gewünschte Position oberhalb der Verbund­ glasscheibe gefahren. Der eigentliche Schreibvorgang erfolgt dann bei stillstehendem Strahlenumlenkkopf 3 mit Hilfe des innerhalb des Strah­ lenumlenkkopfes 3 beweglich angeordneten Umlenkspiegels, der wie ein Spiegelgalvanometer aufgebaut ist und eine Ablenkung der Strahlen durch Verschwenken des Umlenkspiegels bewirkt. Die aufzubringenden Schriftzeichen sind in dem Prozeßrechner 12 gespeichert.

In dem für die Anbringung der Markierung vorgesehenen Feld innerhalb der Verbundglasscheibe ist zwischen der Zwischenschicht 33 und der Silikatglasscheibe 32 eine zusätzliche IR-Strahlen absorbierende Schicht 34 angeordnet, die besonders bei der Wellenlänge des Lasers Energie absorbiert. Diese Schicht 34 besteht aus einem hellen, nicht transparenten Farbfleck, beispielsweise aus weißer Farbe. Bei dem La­ serbeschuß während des Markierungsvorgangs karbonisiert die Farbe an der Auftreffstelle der Laserstrahlen 24, die in diesem Fall genau auf die Ebene der Schicht 34 fokussiert sind. Durch die Karbonisierung an der Auftreffstelle des Laserstrahls entsteht eine schwarzer Schriftzug 35, der innerhalb der weißen Schicht 34 deutlich lesbar ist. Es hat sich gezeigt, daß zur Herstellung eines klaren schwarzen Schriftzugs bei serienmäßiger Markierung nur eine Laserleistung von etwa 10 Watt erforderlich ist. Eine so vorgenommene Signierung kann später nicht mehr verändert werden.

Beispiel 2:

Mit Hilfe der anhand der Fig. 1 beschriebenen Einrichtung wird eine Markierung einer fertigen Verbundglasscheibe 40 (Fig. 3) vorgenommen, die aus einer farblosen Silikatglasscheibe 41 und einer farbigen Sili­ katglasscheibe 42 mit erhöhter IR-Strahlen-Absorption besteht, wobei diese beiden Silikatglasscheiben durch eine thermoplastische Zwischen­ schicht 43 miteinander verbunden sind. Die farblose Glasscheibe 41 ist dem Laserstrahlenbündel 24 zugewendet, das so fokussiert ist, daß der Brennpunkt sich auf der an der thermoplastischen Zwischenschicht 43 anliegenden Oberfläche der farbigen Silikatglasscheibe 42 befindet.

Da die Glasscheibe 42 eine hohe Energieabsorption im IR-Bereich auf­ weist, erwärmt sich die Glasscheibe 42 lokal im Bereich des Strahlen­ brennpunktes, und die Hitze überträgt sich auf die Polyvinylbutyral­ schicht 43. Der Laserbeschuß erfolgt mit einer verhältnismäßig gerin­ gen Leistung, die nicht zu einer Karbonisierung im Bereich der Zwi­ schenschicht 43 führt, vielmehr nur soviel Energie auf der Oberfläche der Glasscheibe 42 erzeugt, daß an der Stelle der lokalen Erhitzung der Polyvinylbutyralfolie eine Gasbildung beginnt. Durch impulsartigen Laserbeschuß werden kleine Gasblasen 45 erzeugt, so daß eine Gasbla­ senkette entsteht mit einem deutlich sichtbaren Schriftbild, das dem Schriftbild eines Nadeldruckers ähnlich sieht.

Beispiel 3:

Es soll wie im Beispiel 2 beschrieben eine Markierung in Form einer Gasblasenkette in einer Verbundglasscheibe vorgenommen werden, wobei die Verbundglasscheibe aus zwei farblosen Silikatglasscheiben besteht, so daß keine bevorzugte Absorption in einer der beiden Silikatglas­ scheiben erfolgt. Da für die Gasblasenbildung eine weit geringere La­ serenergie genügt als sie für eine Karbonisierung notwendig ist, ist die Einbringung einer gesonderten Schicht mit hoher IR-Strahlen- Absorption in diesem Fall nicht erforderlich. Es hat sich vielmehr gezeigt, daß der normalerweise auf einer Glasoberfläche vorhandene Belag in Form eines kaum sichtbaren Schmutzfilmes bereits für eine hinreichende Laserstrahlenabsorption ausreicht, um den gewünschten Effekt zu erzeugen.

Claims (8)

1. Verfahren zur fälschungssicheren Kennzeichnung einer aus zwei Glas­ scheiben und einer dazwischen angeordneten Kunststoffschicht beste­ henden Verbundglasscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß elektromagnetische Strahlung in gebündelter Form durch eine der Glasscheiben hindurch auf die Zwi­ schenschicht gerichtet und durch lokale Erhitzung eine lokale irre­ versible Veränderung der Zwischenschicht hervorgerufen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß elektromag­ netische Strahlung einer Wellenlänge, die von der zu behandelnden Zwischenschicht stärker absorbiert wird als von der Glasscheibe, verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Strahlung mit Hilfe eines optischen Linsensy­ stems, das die Strahlen auf der Höhe der Zwischenschicht fokus­ siert, eingestrahlt wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Laserstrahlen eines Neodym-Yag-Lasers mit einer Wellenlänge von 1,06 µm verwendet werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Verbinden der einzelnen Schichten zur Verbundglasschei­ be an der für die Kennzeichnung vorgesehenen Stelle auf der Zwi­ schenschicht ein Material, das unter der Wirkung der Strahlungse­ nergie seine Absorption bzw. seine Reflexionseigenschaften im Be­ reich des sichtbaren Lichtes oder der Infrarotstrahlung ändert, aufgebracht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht oder ein Film aus einem Material, das unter der Einwirkung der Strahlung karbonisiert, aufgebracht wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der für die Kennzeichnung vorgesehenen Stelle vor dem Ver­ binden der einzelnen Schichten auf der thermoplastischen Zwischen­ schicht eine Schicht oder ein Film, die unter der Strahlungseinwir­ kung Gas entwickelt, aufgebracht wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch ge­ pulste Laserstrahlung auf der Behandlungslinie eine Gasperlenkette erzeugt wird.