DE3920671A1 - Vorrichtung und verfahren zum abschneiden eines ueberstehenden randabschnittes einer zwischenschicht bei einem mehrschichtglas - Google Patents
Vorrichtung und verfahren zum abschneiden eines ueberstehenden randabschnittes einer zwischenschicht bei einem mehrschichtglasInfo
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Description
Die Erfindung betrifft allgemein ein Gerät und ein Verfahren
zum Beschneiden einer laminierten Glastafel und insbesonde
re eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Beschneiden eines
überstehenden Randabschnittes einer Zwischenschicht bei lami
niertem Glas.
Ein laminiertes Glas, das besonders auf dem Feld der Kraft
fahrzeuge und der Gebäude benutzt wird, wird dadurch er
zeugt, daß eine Schicht eines transparenten Harzes, die Zwi
schenschicht, zwischen zwei Tafelglasschichten gesetzt wird,
daß ein überstehender Randabschnitt der Zwischenschicht
beschnitten wird und das entstehende Gebilde unter Wärme und
Druck in einem Autoklaven geformt wird.
Vorrichtungen zum Beschneiden der überstehenden Randab
schnitte der Zwischenschicht sind in JP-A 59-3 052 und JP-A
60-34 298 beschrieben, und zwar werden hier endlose Bandmes
ser (oder Bandsägen) benutzt. Bei derartigen Vorrichtungen
ist es jedoch schwierig, die überstehenden Randabschnitte
der Zwischenschicht sauber abzutrennen, da bei dem Betrieb
der Vorrichtung der überstehende Randabschnitt so beauf
schlagt wird, daß er sich bevorzugt in der Laufrichtung des
Bandmessers oder der Bandsäge streckt. Weiter werden beim Be
trieb insbesondere der Bandsäge eine beträchtliche Menge von
Spänen erzeugt, die an der Glastafel anhaften und sie ver
schmutzen.
Die JP-A 60-99 600 beschreibt einen sogenannten "Ultraschall
schneider" zur Verwendung beim Schneiden flexibler überdeck
ter Kunststoffblätter. Bei dem Schneider nach dieser Veröf
fentlichung wird die Schneidbewegung der Klinge durch Ultra
schall erzeugt. Es gibt bei dieser Veröffentlichung jedoch
keine Lehre der Anwendung eines solchen Ultraschallschnei
ders auf dem Gebiet des Abschneidens eines überstehenden
Randabschnitts der Zwischenschicht von laminiertem Glas.
Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vor
richtung und ein Verfahren zum Beschneiden eines überstehen
den Randabschnitts einer Zwischenschicht bei laminiertem
Glas zu schaffen durch Benutzung eines verbesserten Ultra
schallschneiders.
Erfindungsgemäß wird ein Gerät zum Beschneiden eines überste
henden Randabschnitts einer Zwischenschicht eines laminier
ten Glases geschaffen als Kombination aus einem Ultraschall
schneider mit einem Ultraschallgenerator und einer Klinge,
wobei die Klinge durch Ultraschall erregt wird, um den über
stehenden Randabschnitt zu beschneiden und dabei ein abge
schnittenes Teil desselben zu erzeugen, mit Bewegungsmitteln
für den Ultraschallschneider längs eines vorgegebenen Weges
um den Umfang des laminierten Glases und mit einem Streifen
halter, der zusammen mit dem Ultraschallschneider bewegt
wird und gleitend das abgeschnittene Teil des überstehenden
Randabschnitts trägt, um ein Einfahren des abgeschnittenen
Teils in eine bestimmte Lage zu fördern.
Weiter schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum
Beschneiden eines überstehenden Randabschnitts einer Zwi
schenschicht eines laminierten Glases, bei dem (a) eine
Schneidklinge dicht an den Umfang des laminierten Glases her
angeführt wird, (b) die Schneidklinge in ihrer Achsenrich
tung in Vibrationen versetzt wird, unter der Bedingung, daß
die Frequenz im Bereich von etwa 20 kHz bis 40 kHz und die
Amplitude im Bereich von etwa 20 µm bis etwa 60 µm liegt,
und (c) die in Vibration versetzte Schneidklinge längs eines
bestimmten Weges um das laminierte Glas geführt wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung bei
spielsweise näher erläutert; in dieser zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Anordnung
mit einer erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines bei der Er
findung verwendeten Ultraschallschneiders,
Fig. 3A, 3B und 3C perspektivische Darstellungen verschiede
ner bei der Erfindung einsetzbarer Streifenhal
ter,
Fig. 4 eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht eines
bei der Erfindung verwendeten Abfallbehälters,
Fig. 5 eine auseinandergezogene Darstellung eines Teiles
eines Ultraschallschneiders zur Verwendung bei
der Erfindung,
Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines zusammenge
bauten Ultraschallschneiders,
Fig. 7 eine Darstellung ähnlich Fig. 5 eines aus dem
Stand der Technik bekannten Ultraschallschnei
ders und
Fig. 8 eine graphische Darstellung der Schwingungsformen
des modifizierten Schneiders und des bekannten
Schneiders im Schneidbetrieb.
In Fig. 1 ist schematisch eine Anordnung mit einer Schneid
einrichtung erfindungsgemäßer Art gezeigt.
Eine laminierte Glastafel 2 besitzt eine Zwischenschicht,
deren Randabschnitt 1 an der Umfangskante der laminierten
Glastafel 2 vorsteht. In der Zeichnung nicht dargestellt ist
das Fördergerät, das benutzt wird, um die unbeschnittenen la
minierten Glastafeln 2 zu einem bestimmten Ort zu bringen.
Die laminierten Glastafeln werden dann mit vier Stützen 3 in
eine vorbestimmte Vertikallage, wie sie in Fig. 1 darge
stellt ist, angehoben. Jede Stütze 3 besitzt an ihrer Ober
seite eine (nicht dargestellte) Saugkappe, um die Glastafel
2 stabil zu halten.
Über der laminierten Glastafel ist in der vorbestimmten Lage
eine Schneidträgerstruktur 5 aufgebaut aus vier Stützen 4
(nur zwei dargestellt), zwei zueinander parallelen Querbal
ken 6 und zwei parallelen Seitenbalken 100 (nur einer darge
stellt). Ein Stab 7 ist an den Querbalken 6 so aufgenommen,
daß er in deren Axialrichtung gleiten kann, d.h. in der
durch den Pfeil "x" bezeichneten Richtung. Für diese Gleitbe
wegung besitzt jeder Querbalken 6 eine daran angebrachte
Schiene 6′, und der Stab 7 besitzt an jedem Ende eine (nicht
dargestellte) Rolle, die auf der Schiene läuft. Eine Rolle
wird durch einen an dem Stab 7 angebrachten ersten Elektromo
tor M 1 angetrieben. Nach Beaufschlagung des Elektromotors M 1
kann der Stab 7 an den Querbalken 6 in der x-Richtung lau
fen. Statt der auf Schienen ablaufenden Rollen kann auch
eine Kombination aus Zahnstange und Ritzel benutzt werden.
Aus Fig. 1 ist zu sehen, daß ein teleskopisch ausfahrbarer
Halter 8 an dem Stab 7 sitzt, der an diesem Stab in der
Pfeilrichtung "y" gleiten kann. Für diese Gleitbewegung ist
an dem Stab 7 ebenfalls eine Schiene angebracht, und der
Halter 8 besitzt eine Rolle, die auf der Schiene abläuft.
Die Rolle wird durch einen zweiten Elektromotor M 2 angetrie
ben.
Der teleskopisch ausfahrbare Halter 8 enthält ein durch den
Stab 7 gehaltenes Grundteil und ein durch das Grundteil ge
tragenes ausfahrbares Teleskopteil. Das ausfahrbare Teil ist
mit einer Zahnstange versehen, und das Grundteil besitzt ein
wirksam mit der Zahnstange kämmendes Ritzel. Zum Antrieb des
Ritzels ist an dem Grundteil ein dritter Elektromotor M 3 an
gebracht. Wenn der Motor M 3 zum Drehen des Ritzels beauf
schlagt wird, wird das ausfahrbare Teil in der Pfeilrichtung
"z" bewegt, so daß sich die Gesamtlänge des Halters 8
ändert. Das ausfahrbare Teil besitzt an seinem unteren Ende
einen schwenkbar angebrachten Schneiderhalter 10.
Ein Ultraschallschneider 9 ist mit dem Schneiderhalter 10
verbunden. Es ist zu sehen, daß der Schneider 9 sich in
allen drei Dimensionen, d.h. in den Richtungen x, y und z be
wegen kann. Erforderlichenfalls kann auch ein angetriebener
Schwenkmechanismus zwischen dem Schneiderhalter 10 und dem
Schneider 9 angeordnet werden.
Damit läuft während des Betriebs der Schneidvorrichtung der
Schneider 9 um den Umfang der laminierten Glastafel 2 und
schneidet dabei den überstehenden Randabschnitt 1 der Zwi
schenschicht am laminierten Glas 2 ab.
Wie Fig. 2 zeigt, enthält der Ultraschallschneider 9 allge
mein eine Schneidklinge 11 und einen Ultraschallgenerator
12. Bei Beaufschlagung mit elektrischer Energie erzeugt der
Ultraschallgenerator 12 eine Ultraschallwelle und bringt die
Schneidklinge 11 in Kantenrichtung der Klinge 11 zu Ultra
schallvibrationen. Die Frequenz der Vibration sollte in
einem Bereich von etwa 20 kHz bis etwa 60 kHz liegen und die
Amplitude in einem Bereich von etwa 20 µm bis etwa 40 µm.
Überprüfungen haben gezeigt, daß bei Frequenzen von ca.
40 kHz, einer Amplitude von etwa 30 µm und einer Vorschubge
schwindigkeit des Schneiders 9 von etwa 700 mm/s zufrieden
stellende Ergebnisse erreicht werden.
Wie Fig. 2 zeigt, ist ein Streifenhalter 14 in der Nähe der
Klinge 11 so angeordnet, daß er das abgeschnitte Teil (den
Streifen) des überstehenden Randabschnittes 1 der Zwischen
schicht zu einem später beschriebenen Abfallbehälter 18
(Fig. 4) leitet. Dabei ist der Streifenhalter 14 nach Fig. 4
mit dem Abfallbehälter über die Lasche 14′ verbunden, die
auch in Fig. 2 zu sehen ist. Der Streifenhalter 14 ist vorzu
gsweise aus Kunststoff wie Nylon (Polyamid), Teflon (PTFE)
oder dergleichen aufgebaut und besitzt eine allgemein flos
senartige Form. Der flossenartige Streifenhalter 14 ist so
angeordnet, daß ein sich verjüngender Vorderabschnitt in
Laufrichtung des Schneiders 9 vorhanden ist, und bei dem Vor
schub des Schneiders 9 läuft der Streifenhalter 14 zusammen
mit dem Schneider 9, läßt den überstehenden Randstreifen 1
der Zwischenschicht daran abgleiten, so daß der abgeschnitte
ne Randstreifen sich zum Abfallbehälter 18 bewegt. Es hat
sich gezeigt, daß eine Verwendung eines solchen Streifenhal
ters 14 das unerwünschte Flattern des überstehenden Randab
schnitts 1 verringert. Es hat sich gezeigt, daß dieses Flat
tern besonders dann problematisch ist, wenn die Schneidklin
ge 11 beim Beginn des Schneidvorganges in den überstehenden
Randabschnitt 1 einschneidet. Wenn ein solches Flattern auf
tritt, kann der überstehende Randabschnitt 1 nicht glatt ab
geschnitten werden, und es kann sogar vorkommen, daß die
Klinge 11 sich manchmal in den abgeschnittenen Streifen des
Randabschnitts 1 verheddert.
Fig. 3A, 3B und 3C zeigen verschiedene Abwandlungen des
Streifenhalters 14. Der Streifenhalter nach Fig. 3A besitzt
eine konvexe obere Fläche 15 und eine sanft gekrümmte äußere
Kante 16. Die Streifenhalter 14 nach Fig. 3B und 3C besitzen
einen zum Umfang der laminierten Glastafel 2 hin gebogenen
Kopfabschnitt 17. Bei den Streifenhaltern 14 nach Fig. 3B
und 3C ist es möglich, die Frontseite des Kopfabschnitts 17
sehr eng an dem Umfang der laminierten Glastafel 2 zu hal
ten, und damit wird der gerade anzuschneidende Teil des über
stehenden Randabschnitts 1 der Zwischenschicht im wesentli
chen senkrecht zur Klinge 11 gehalten. Durch die Streifenhal
ter 14 nach Fig. 3B und 3C kann ein viel glatterer Schnitt
des Randabschnitts 1 der Zwischenschicht als mit dem Strei
fenhalter 14 nach Fig. 3A erzielt werden.
Nach Fig. 2 ist ein Streifenanschlag 13 über dem Streifenhal
ter 14 angeordnet, um eine Bewegung des abgeschnittenen
Teiles des überstehenden Rands der Zwischenschicht nach oben
zu beeinflussen und zu unterdrücken. Wie sich aus Fig. 4
ergibt, ist der Streifenanschlag 13 mit dem Abfallbehälter
18 über eine Lasche 13′ verbunden.
Fig. 4 zeigt den Abfallbehälter 18. Wie sich im Verlauf der
Beschreibung zeigen wird, wird der mit Abfallstreifen 1′ ge
füllte Abfallbehälter 18 durch Öffnen des Bodens von den
Abfallstreifen 1′ entleert.
Der Abfallbehälter 18 umfaßt ein Gehäuse, das an seinem
oberen Abschnitt mit dem Schneiderhalter 10 (Fig. 1) verbun
den ist. Das Gehäuse ist an der der Klinge 11 zugewendeten
Seite mit einer Einlaßöffnung 18′ versehen, durch die der ab
geschnittene Streifen 1′ des überstehenden Randabschnittes 1
der Zwischenschicht in den Behälter 18 eingeführt wird. Der
Abfallbehälter 18 besitzt eine schwenkbar angebrachten Boden
klappe 19.
Unter dem Abfallbehälter 18 befindet sich ein Bandförderer
20. Wenn die Bodenklappe 19 geöffnet wird, fällt der Abfall
streifen im Behälter 18 durch sein eigenes Gewicht auf den
Bandförderer 20, und dort wird der Abfallstreifen 1′ z.B. zu
einer Abfallgrube befördert.
Wegen der länglichen Form und dem geringen Gewicht des Ab
fallstreifens 1′ ist es möglich, daß er auch bei geöffneter
Bodenklappe 19 im Behälter zurückbleibt. Um dieses uner
wünschte Phänomen zu beseitigen, wird erfindungsgemäß ein so
genannter "Abfallzieher" eingesetzt.
Wie in Fig. 4 gezeigt, ist der Abfallzieher zwischen dem Ab
fallbehälter 18 und dem Bandförderer 20 angeordnet und be
sitzt ein rechtwinklig aufgebautes Gehäuse 22 mit offenen
oberen und unteren Abschnitten. Die einander gegenüberliegen
den Seitenwände des Gehäuses 22 enthalten jeweilige paral
lele Schlitze 24. Zwei zueinander parallele Walzen 21 und
21′ sind so in dem Gehäuse 22 angeordnet, daß die einander
gegenüberliegenden dünneren Achsen-Endabschnitte jeder Walze
21 bzw. 21′ drehbar und gleitbar in den Schlitzen 24 des Ge
häuses 22 aufgenommen sind. Die Walzen 21 und 22 werden
durch einen (nicht dargestellten) Motor in einander entgegen
gesetzter Drehrichtung angetrieben. Die Walzen 21 und 21′
drehen sich nach der Darstellung in Fig. 4 jeweils im Uhrzei
ger- bzw. im Gegenuhrzeigersinn. Zwei Druckluftzylinder 23
und 23′ liegen einander im Gehäuse 22 gegenüber und besitzen
jeweils eine mit der Walze 21 bzw. 21′ über ein Schwenklager
verbundene Kolbenstange. Wenn die beiden Luftzylinder 23 und
23′ beaufschlagt werden, fahren die Kolbenstangen aus und
schieben die zugehörigen Walzen 21 und 21′ näher zusammen.
Wenn in diesem Zustand der Abfallstreifen 1′ aus dem Abfall
behälter 18 zwischen die sich drehenden Walzen 21 und 21′
gerät, wird er aus dem Behälter 18 herausgezogen und auf den
Bandförderer 20 gebracht.
Erfindungsgemäß wird die Öffnungs- und Schließbewegung der
Bodenklappe 19 des Abfallbehälters 18 durch einen sogenann
ten "Klappenöffner" gesteuert. Der Klappenöffner besteht aus
einem Druckluftzylinder 25 mit einer Kolbenstange 25′, einem
Stab mit ersten und zweiten Abschnitten 25 a und 25 b und
einem Schwenklager 26 für den Stab. Die Kolbenstange 25′ ist
schwenkbar mit dem ersten Teil 25 a des Stabes verbunden. Der
zweite Teil 25 b des Stabes ist mit dem Bodenklappe 19 des Ab
fallbehälters 18 in Berührung. Wenn der Luftzylinder 25 be
aufschlagt wird, wird die Kolbenstange 25′ ausgefahren und
schwenkt den Stab im Gegenuhrzeigersinn. Damit wird die Bo
denklappe 19 geöffnet. Wenn der Luftzylinder 25 entregt
wird, wird die Kolbenstange in den Zylinder eingezogen und
schwenkt den Stab in der entgegengesetzten Richtung, so daß
sich die Bodenklappe 19 schließt.
Nachfolgend wird der Betrieb der erfindungsgemäßen Schneid
vorrichtung mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert. Zu
nächst wird, wie in Fig. 1 gezeigt, eine unbeschnittene lami
nierte Glastafel 2 in die erwähnte vorbestimmte Lage ge
bracht, und zwar durch den (nicht dargestellten) Förderer
und die Hebestützen 3. Dann wird der in einer vorbestimmten
Ruhelage befindliche Ultraschallschneider 9 beaufschlagt und
zu dem Umfangsabschnitt der laminierten Glastafel 2 geführt,
wobei er einen kleinen Einschnitt in den überstehenden Rand
abschnitt 1 der Zwischenschicht der Glastafel 2 herstellt.
Wenn die Schneidklinge 11 am Schneider 9 in die vorbestimmte
Ausgangslage gebracht ist, wird der Schneider 9 geschwenkt,
so daß die Klinge 11 den überstehenden Randabschnitt 1 am
Umfang der laminierten Glastafel 2 beschneidet. Die Vorschub
geschwindigkeit des Schneiders 9 wird auf etwa 700 mm/s an
den geradlinigen Teilen der Glastafel 2 eingestellt und auf
etwa 100 mm/s an den Eckteilen derselben. Es ist zu bemer
ken, daß diese Bewegungen des Ultraschallschneiders 9 durch
einen Mikrocomputer gesteuert werden, der die drei Motoren
M 1, M 2 und M 3 und den Ultraschallgenerator 12 steuert.
In Abhängigkeit von der Bewegung des Schneiders 9 um den
Umfang der laminierten Glastafel 2 wird ein Abfallstreifen
1′ (d.h. der abgeschnittene Teil des überstehenden Kantenab
schnitts 1 der Zwischenschicht) abgeschnitten und nacheinan
der durch die Einlaßöffnung 18′ in den Abfallbehälter 18 ge
bracht.
Wenn der Innenraum des Abfallbehälters 18 mit Abfallstreifen
1′ gefüllt ist, wird die Bodenklappe 19 durch den Klappenöff
ner geöffnet. Damit wird der Abfallstreifen 1′ durch den
Freiraum zwischen den Walzen 21 und 21′ des Abfallziehers
auf den Bandförderer 20 gebracht. Dann werden die Motoren
der Walzen 21 und 21′ und die Luftzylinder 23 und 23′ des Ab
fallziehers beaufschlagt. Dadurch werden die Walzen 21 und
21′ gegeneinander gedreht und eng zueinander gebracht. So
wird der Rest des Abfallstreifens 1′ durch die Walzen 21 und
21′ vom Behälter 18 auf den Bandförderer 20 heruntergezogen.
Um automatisch den Betrieb der Schneidvorrichtung bei einem
Bruch des Schneidmessers 11 anzuhalten, kann neben dem Ultra
schallschneider bei der Klinge ein fotoelektrischer Bruchfüh
ler angeordnet werden. Um den Bodenöffner und den Abfallzie
her automatisch bei gefülltem Abfallbehälter 18 einzuschal
ten, kann auch im Abfallbehälter 18 ein fotoelektrischer
Fühler eingesetzt werden.
Bei verschiedenen Versuchen mit dem erfindungsgemäßen Schnei
degerät wurde folgendes festgestellt:
Vorzugsweise besteht die Schneidklinge 11 aus Kohlenstoff-
Werkzeugstahl SK-2 und besitzt eine Länge von 20 bis 30 mm,
eine Breite von 4 bis 6 mm und eine Dicke von 0,3 bis 0,6
mm. Beim Betrieb des Ultraschallschneiders 9 sollte darauf
geachtet werden, daß die Schneidklinge nicht den Umfang der
massiven Glastafel 2 berührt. Falls eine Berührung stattfin
det, wird eine beträchtliche Reibungswärme in den einander
berührenden Teilen erzeugt und eventuell ein Bruch der Glas
tafel 2 herbeigeführt. Deshalb wird zwischen der Schneidklin
ge 11 und der Umfangskante der laminierten Glastafel 2 ein
Freiraum von ca. 5 mm eingehalten. Wenn der Freiraum größer
als 10 mm ist, ist kein zufriedenstellendes Beschneiden des
überstehenden Randabschnittes 1 der Zwischenschicht mehr zu
erwarten, da der Randabschnitt 1 zu flexibel wird.
Versuche haben gezeigt, daß bei geneigter Klinge 11, wenn
ein Randabschnitt derselben näher am Umfang der laminierten
Glasschicht 2 als die andere Seite liegt, der abgetrennte
Streifen 1′ des überstehenden Randabschnitts glatt vom Um
fang der laminierten Glastafel 2 abgetrennt wird. Vorzugswei
se beträgt der Neigungswinkel der Schneidklinge 11 gegen den
Umfang der Glastafel 2 etwa 20°.
Um den Schneidbetrieb der Schneidvorrichtung sicherzustel
len, wird bevorzugt die Frequenz und die Amplitude der
Schwingungen der Schneidklinge 11 gemäß der folgenden Gleich
ung geregelt:
700 kHz × µm Frequenz × Amplitude 1800 kHz × µm
Wenn Frequenz und Amplitude bei dem Schneidvorgang gemäß der
Gleichung (1) gehalten werden, wird der überstehende Randab
schnitt der Zwischenschicht auch dann glatt abgeschnitten,
wenn die Zwischenschicht beispielsweise aus Polyvinylbutyral
besteht und die Vorschubgeschwindigkeit des Schneiders 9 in
nerhalb eines Bereiches von 500 mm/s bis 1000 mm/s liegt.
In Fig. 5 und 6 ist ein bevorzugter Aufbau des Ultraschall
schneiders für die vorliegende Erfindung gezeigt.
Nach Fig. 6 enthält der Ultraschallschneider einen Ultra
schallgenerator 50 mit daran angebrachten Klemmen 52 und
einem darin eingebauten (nicht dargestellten) Oszillator.
Der Oszillator ist beispielsweise mit Perowskit aufgebaut.
Eine Hochfrequenzspannung von einer (nicht dargestellten)
Energiequelle wird dem Oszillator zugeführt, um ihn zu hoch
frequenten Schwingungen anzuregen. Mit dem Oszillator ist
ein Konus 54 verbunden, und daran schließt sich ein Horn 56
an. Über den Konus 54 und das Horn 56 wird die Schwingung
verstärkt.
Ein Halter 58 und ein Befestigungsdeckel 60 werden benutzt,
um eine Klinge 11 abnehmbar mit dem Horn 56 zu verbinden.
Damit wird nach Beaufschlagen des Ultraschallgenerators 50
die Schneidklinge 11 zu Ultraschallschwingungen in Axialrich
tung, d.h. in Richtung des Pfeils V in Fig. 6 angeregt.
Die lösbare Befestigung der Klinge 11 an dem Horn 56 ist in
Fig. 5 gezeigt. Wie zu sehen, besitzt das Horn 56 einen rohr
förmigen Endabschnitt, dessen Außenwand ein Außengewinde 56 a
aufweist. Eine zylindrische Innenwand 56 b des rohrförmigen
Endabschnittes enthält zwei sich in Längsrichtung erstrecken
de Nuten 56 c und 56 c′. Jede Nut 56 c und 56 c′ besitzt an
ihrem inneren Ende einen vergrößerten Umfangsabschnitt 56 d.
Der Halter 58 enthält einen zylindrischen Grundabschnitt 58 a
und einen kegelförmigen Abschnitt 58 b. Der Grundabschnitt
58 b ist so bemessen, daß er in den rohrförmigen Endabschnitt
des Horns 56 paßt und besitzt zwei integrale Seitenvorsprün
ge 58 c. Wenn der Grundabschnitt 58 a in den rohrförmigen End
abschnitt des Horns 58 eingesetzt und im Uhrzeigersinn ge
dreht wird, wird der Halter 58 an dem Horn 56 verrastet. Der
kegelförmige Abschnitt 58 b enthält einen axialen Schlitz
58 d. Wie gezeigt, geht der Schlitz 58 d bis in den Grundab
schnitt 58 a. Die Breite des Schlitzes 58 d des Halters 58 ist
so bemessen, daß ein hinteres Ende 11 a der Schneidklinge eng
eingepaßt ist.
Der Befestigungsdeckel 60 ist rohrförmig aufgebaut und an
seiner zylindrischen Innenwand mit einem auf das Außengewin
de 56 a des Horns 56 passenden Gewinde 60 a versehen. Die Boh
rung des Befestigungsdeckels 60 weist einen sich verjüngen
den Wandabschnitt 60 b auf, der sich beim Aufschrauben des
Deckels 60 auf das Horn 56 an den Kegelabschnitt 58 b des Hal
ters 58 anlegt und die Befestigung der Schneidklinge 11 am
Halter 58 sichert.
Um die Messerhalter-Eigenschaften des verbesserten Ultra
schallschneiders zu beurteilen, wurde ein Schneidtest über
mehrere Tage ausgeführt, bei dem die Schneidvorrichtung täg
lich vier Stunden mit einer Vibrationsfrequenz der Klinge 11
von 28 kHz und einer Vorschubgeschwindigkeit des Schneiders
9 von 700 mm/s betrieben wurde. Zum Vergleich wurde ein übli
cher Ultraschallschneider gemäß Fig. 7 ebenfalls dem Versuch
unterworfen.
Bei dem üblichen Schneider ist ein Horn 100 mit einem Rohr
endabschnitt 100 a vorgesehen und ein zylindrischer Halter
102 mit einem Axialschlitz 102 a. Der Schlitz 102 a ist so be
messen, daß er den Grundabschnitt 11 a der Klinge 11 eng
gepaßt aufnimmt. Der rohrförmige Endabschnitt 100 a des Horns
100 besitzt eine Gewindebohrung an seinem Boden und der Hal
ter 102 ein Ende 102 b mit passendem Außengewinde. Beim Zusam
menbau wird der Grundabschnitt 11 a der Schneidklinge 11 in
den Schlitz 102 a des Halters 102 eingesetzt, dann der Halter
102 in den rohrförmigen Endabschnitt 100 a eingesetzt und mit
der Schneidklinge in das Gewinde 100 b eingeschraubt.
Die Versuchsergebnisse sind in Fig. 8 zusammengestellt. Es
ist hier die Schwingungsform mit einem Oszillographen aufge
nommen, und zwar sind im unteren Teil A der Fig. 8 die
Schwingungen des verbesserten Klingenhalters nach Fig. 6 und
im oberen Teil B in Fig. 8 die Schwingungen des konventionel
len Schwingungshalters nach Fig. 7 dargestellt. Die durchge
zogenen Linien zeigen die Anfangseigenschaften der Schwingun
gen, während die strichpunktierten Linien die Schwingungs
form nach einer Laufzeit von 5 Tagen darstellen. Es ist aus
diesen Schwingungsformen leicht zu ersehen, daß sich die Am
plitude bei dem verbesserten Klingenhalter nur unmerklich
ändert, während bei dem üblichen Klingenhalter nach Fig. 7
eine beträchtliche Änderung in der Kurve B zu sehen ist. Es
muß also die Klinge bei dem verbesserten Klingenhalter nicht
so oft gewechselt werden; dabei ist dieser Wechsel hier auch
noch leichter ausführbar.
Claims (17)
1. Vorrichtung zum Abschneiden eines überstehenden Randab
schnittes einer Zwischenschicht einer laminierten Glasta
fel, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Ultraschallschneider (9) mit einem Ultraschallge nerator (12) und einer Schneidklinge (11) vorgesehen ist, wodurch die Schneidklinge (11) Ultraschallschwingungen ausführt zum Abschneiden des überstehenden Randabschnit tes (1) zur Erzeugung eines Abfallstreifens (1′),
daß Antriebsmittel (M 1, M 2, M 3) zur Bewegung des Ultra schallschneiders (9) längs eines vorbestimmten Weges um den Umfang der laminierten Glastafel (2) vorgesehen sind, und
daß mit dem Ultraschallschneider (9) ein Streifenhalter (14) bewegt wird, der gleitend den Abfallstreifen (1′) des überstehenden Randabschnitts (1) führt, um ein Ein laufen des Abfallstreifens in einen Abfallbehälter (18) zu fördern.
daß ein Ultraschallschneider (9) mit einem Ultraschallge nerator (12) und einer Schneidklinge (11) vorgesehen ist, wodurch die Schneidklinge (11) Ultraschallschwingungen ausführt zum Abschneiden des überstehenden Randabschnit tes (1) zur Erzeugung eines Abfallstreifens (1′),
daß Antriebsmittel (M 1, M 2, M 3) zur Bewegung des Ultra schallschneiders (9) längs eines vorbestimmten Weges um den Umfang der laminierten Glastafel (2) vorgesehen sind, und
daß mit dem Ultraschallschneider (9) ein Streifenhalter (14) bewegt wird, der gleitend den Abfallstreifen (1′) des überstehenden Randabschnitts (1) führt, um ein Ein laufen des Abfallstreifens in einen Abfallbehälter (18) zu fördern.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Streifenhalter (14) flossenartig geformt ist und so
angeordnet, daß ein sich verjüngender vorderer Abschnitt
(17) in Vorschubrichtung des Ultraschallschneiders (9) an
geordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich
net, daß der Streifenhalter (14) aus glattem Kunststoff
gebildet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Streifenhalter (14) eine konvexe obere Fläche (15)
und eine sanft gekrümmte Außenkante (16) besitzt (Fig.
3A).
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Streifenhalter (14) einen senkrecht zur Vorschubrich
tung des Ultraschallschneiders (9) abgebogenen kleineren
Kopfabschnitt (17) aufweist (Fig. 3B, 3C).
6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß der Abfallbehälter (18) für die
Abfallstreifen (1′) mit dem Ultraschallschneider (9) mit
bewegbar angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Abfallbehälter über eine Lasche (14′) mit dem Strei
fenhalter (14) verbunden ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
bei dem Abfallbehälter eine Einlaßöffnung (18′) vorgese
hen ist, durch die der abgeschnittene Abfallstreifen (1′)
in den Abfallbehälter (18) eingeführt wird.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Abfallbehälter (18) mit einer
schwenkbaren Bodenklappe (19) versehen ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Bodenklappe (19) durch einen Luftdruck-betriebenen
Klappenbetätiger (25, 26) automatisch öffenbar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß zum Entleeren des Abfallbehälters ein Abfallzieher
(21...24) vorgesehen ist, um den Abfallstreifen (1′) aus
dem Abfallbehälter (18) auf einen darunterlaufenden Band
förderer (20) zu entleeren.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß der Abfallzieher zwei sich in Gegenrichtung drehende
Walzen (21, 21′) umfaßt, die aufeinander zu und voneinan
der weg bewegbar (23, 23′, 24) sind.
13. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß der Ultraschallschneider
umfaßt:
einen Ultraschallgenerator (12) mit daran angebrachtem Oszillator,
einen an dem Oszillator befestigten Kegel (54),
ein an dem Kegel (54) angebrachtes Horn (56),
einen mit dem Horn (56) abnehmbar verbundenen Halter (58), wobei der Halter einen mit Schlitz (58 d) versehe nen kegelförmigen Abschnitt (58 b) besitzt und der Schlitz so bemessen ist, daß eng eingepaßt ein Grundab schnitt (11 a) der Schneidklinge (11) einsteckbar ist, und
einen Befestigungsdeckel (60) mit daran ausgebildeter Bohrung, wobei die Bohrung einen kegelförmigen Abschnitt mit verjüngter Innenwand (60 b) besitzt, die an dem Kegel abschnitt (58 b) des Halters (58) in Anschlag kommt, wenn der Befestigungsdeckel (60) mit dem Horn (56) verbunden ist.
einen Ultraschallgenerator (12) mit daran angebrachtem Oszillator,
einen an dem Oszillator befestigten Kegel (54),
ein an dem Kegel (54) angebrachtes Horn (56),
einen mit dem Horn (56) abnehmbar verbundenen Halter (58), wobei der Halter einen mit Schlitz (58 d) versehe nen kegelförmigen Abschnitt (58 b) besitzt und der Schlitz so bemessen ist, daß eng eingepaßt ein Grundab schnitt (11 a) der Schneidklinge (11) einsteckbar ist, und
einen Befestigungsdeckel (60) mit daran ausgebildeter Bohrung, wobei die Bohrung einen kegelförmigen Abschnitt mit verjüngter Innenwand (60 b) besitzt, die an dem Kegel abschnitt (58 b) des Halters (58) in Anschlag kommt, wenn der Befestigungsdeckel (60) mit dem Horn (56) verbunden ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß das Horn (56) eine zur enggepaßten Aufnahme des Hal
ters (58) ausgebildete Bohrung (56 b) besitzt und daß die
zylindrische Außenwand des Horns mit einem Außengewinde
(56 a) versehen ist, auf die ein Innengewinde (60 a) im zy
lindrischen Teil des Befestigungsdeckels (60) aufschraub
bar ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Innenwand (56 b) des Horns (56) sich axial
erstreckende Nuten (56 c) mit inneren erweiternden Um
fangsenden (56 d) vorgesehen sind, und daß an dem Halter
(58) zwei Vorsprünge (58 c) ausgebildet sind, die in die
Axialnuten (56 c) des Horns (56) aufnehmbar und in den er
weiterten Umfangsenden (56 d) verrastbar sind.
16. Verfahren zum Abschneiden eines überstehenden Randab
schnittes einer Zwischenschicht einer laminierten Glasta
fel, dadurch gekennzeichnet, daß
- (a) eine Schneidklinge in die Nähe einer Umfangskante der Glastafel gebracht wird,
- (b) daß die Schneidklinge in Axialrichtung in Vibration versetzt wird, wobei die Frequenz innerhalb eines Be reiches von 20 kHz bis 40 kHz und die Amplitude in nerhalb eines Bereiches von etwa 20 µm bis etwa 60 µm liegt, und
- (c) daß die Klinge längs eines Vorschubweges um den Umfang der laminierten Glasplatte unter Aufrechter haltung der Vibration vorgeschoben wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
die Vibration der Schneidklinge folgende Gleichung er
füllt:
700 kHz × µm Frequenz × Amplitude 1800
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