DE4042142C2 - Verfahren zur Herstellung eines Glaskastens, Glaskasten und dessen Verwendung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zur Herstellung eines Glaskastens und dessen Verwendung, insbeson­ dere wird ein fertiger Glaskasten vorgestellt, dessen Einzel­ teile mit hoher Präzision gefertigt sind.

Verfahren zur hochgenauen Herstellung von Werkstücken aus Glas­ material sind aus der Patentschrift DE 32 27 538 im Stand der Technik bekannt. In dieser Druckschrift wird ein Verfahren und ein Werkzeug zum hochgenauen Bearbeiten von Glasteilen mit einem Diamant- oder harten Oxidmaterial auf einer numerisch gesteuer­ ten Werkzeugmaschine vorgestellt. Mit dieser Werkzeugmaschine können Werkstücke aus Glas genau und präzise mit komplizierten Formen hergestellt werden, wie dies bereits auf dem Gebiet der spanenden Bearbeitung von metallischen Werkstücken üblich ist. Zur Bearbeitung der Glasteile wird bei der Werkzeugmaschine eine Diamantfräse verwendet. Dabei wird insbesondere Wert auf das Schneiden einer komplizierten Rand- oder Oberflächengeometrie gelegt. Hieraus ist also bekannt, Glasteile mit einer Diamant­ fräse genau herstellen zu können.

Nachteilig bei diesem Verfahren wird von der Fachwelt empfunden, daß es beinahe unmöglich erscheint, zwei genau identische Glas­ teile mit dieser bekannten Vorrichtung herstellen zu können.

Ferner sind im Stand der Technik weitere Methoden bekannt, mit denen Glasteile zurechtgeschnitten werden, um für eine weitere Verwendung herangezogen werden zu können. In den meisten Fällen im Stand der Technik wird zum Zurechtschneiden einzelner Glas­ teile das Rohglas zunächst mit einer Einschnittlinie versehen, die mit einem Diamant- oder Hartmetallwerkzeug in die Oberfläche des Rohglases eingeritzt wird. Eine derartige Vorrichtung wird beispielsweise in der DE 38 21 968 A1 gezeigt, bei der die Ein­ schnittlinie sich in Berührung mit einer Gegenkraft in Form einer Gegenhalterolle befindet. Die Gegenkraft wird dann lokali­ siert auf die Oberfläche des Rohmaterials ausgeübt. Die so aus­ geübte örtliche Druckkraft erzeugt ein Biegemoment in dem Werk­ stück, wodurch eine Zugbeanspruchung hervorgerufen wird, die entlang der Einschnittlinie ihren maximalen Wert hat. Hierdurch bricht das Werkstück entlang der Einschnittlinie ab. Die so ent­ standene Schnittlinie ist jedoch nicht sehr genau und entspricht somit nicht den Anforderungen zur Zusammensetzung von einzelnen Teilen, insbesondere bei Klebungen.

Ferner ist diese Methode nur für eine begrenzte Dicke des Rohma­ terials geeignet, da bei dickeren Glasmaterialien die Unregelmä­ ßigkeiten in der Bruchkante zu groß werden und schlimmstenfalls zu einer unkontrollierten Bruchlinie führen.

Des weiteren sind im Stand der Technik Vorrichtungen zum gleich­ zeitigen Anbringen mehrerer parallel zueinander verlaufender Schnittlinien auf einem Glasband bzw. einer Glasscheibe bekannt, auf dem nebeneinander eine Reihe von je ein Schnittwerkzeug tra­ genden, längs des Trägers verschiebbaren Schlitten angeordnet sind und jeder Schlitten mit einer eigenen Antriebsvorrichtung versehen ist.

Mit dieser Vorrichtung gemäß der Druckschrift DE-AS 23 38 651 lassen sich im Prinzip eine Vielzahl von rechteckigen Glasplat­ ten beliebiger Größe zuschneiden, die jedoch ebenfalls die oben genannten Nachteile beinhalten und somit nicht für Artikel ge­ eignet sind, die mit hoher Präzision gefertigt sein müssen.

In der DE 38 00 732 A1 wird ein Verfahren mit einer Vorrichtung beschrieben, mit der es möglich ist, eine Fase an bereits ge­ schnittene Kanten mit Hilfe von zwei unter einem entsprechenden Winkel angeordneten Schleifscheiben auf einer vorgegebenen Bahn zu bringen. Eine Vorrichtung zur Durchführung die­ ses Verfahrens ist jedoch maschinell verhältnismäßig aufwendig, um eine Schlifffläche hoher Präzision zu erhalten.

Wie bereits oben erwähnt wurde, sind mit den bekannten Bruchver­ fahren Glasmaterialien bis zu 10 mm Dicke zu verarbeiten, so daß zur Bearbeitung stärkerer Glasmaterialien ausschließlich Schnittverfahren in Frage kommen. Diese sind aber auch nur be­ grenzt anwendbar, da es in der Praxis nicht möglich ist, Säge­ einrichtungen bereitzustellen, die plattenähnliche Glaskörper beliebiger Dicke mit einer vergleichbar hohen Präzision zurecht schneiden können.

Selbstverständlich gibt es jedoch Methoden, um massive Glaskör­ per beliebiger Form und Stärke herzustellen, wenn dies erforder­ lich ist. Diese Glaskörper sind dann aber verhältnismäßig schwer und für Gebrauchsgegenstände wie beispielsweise eine Tischplatte ungeeignet, da eine solche Platte in Wohnräumen nicht ohne wei­ teres transportierbar wäre.

Da es aber gerade in der modernen Wohnraumgestaltung wünschens­ wert ist, durchsichtige Glaskörper beliebiger Stärke bereitzu­ stellen, ist es erforderlich einen gewichtsmäßig leichteren Glaskörper bereitzustellen, der mit den oben genannten Vorrich­ tungen und Verfahren nicht herstellbar ist.

Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Glaska­ sten zu erstellen, dessen Verbindungsteile mit hoher Präzision kostengünstig auf einfache Weise gefertigt werden und unlösbar so miteinander verbunden sind, daß sie genau bündig mit den an­ deren Teilen des Glaskastens abschließen und dem so gefertigten Glaskasten eine mechanische Stabilität verleihen.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen der unab­ hängigen Ansprüche gelöst.

Gemäß Anspruch 1 ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines flachen Glaskastens dadurch ge­ kennzeichnet, daß die zu verbindenden Ober- und Unterplatten so­ wie die Rahmenstege geeigneter Dicken paarweise übereinander stationär auf eine Haltevorrichtung einer Glasbearbeitungsein­ richtung gebracht werden und mit einem geeigneten Werkzeug in einem Bearbeitungsgang gemeinsam mit hoher Präzision bearbeitet werden, so daß die Maßhaltigkeit besser als 0,1 mm beträgt, wo­ bei das geeignete Werkzeug relativ zu den stationären Glasplat­ ten bewegt wird und die so entstandenen Glasteile mit hoher Ge­ nauigkeit bündig und mit transparentem Kleber zu einem Glaska­ sten miteinander verklebt werden und an geeigneter Stelle des Glaskastens eine kleine Öffnung eingearbeitet wird.

Der so gefertigte Glaskasten ist besonders gut zur Verwendung als Tischplatte für Tische beliebiger Anwendung geeignet. Erfin­ dungsgemäß können weiterhin beliebige Gegenstände, auch Kunstge­ genstände in dem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gefertig­ ten Glaskasten eingebaut werden.

Der fertige Glaskasten besteht dann aus einer Ober- und einer Unterplatte, die durch präzise Glasstege miteinander verbunden sind, die bündig mit den Kanten der Ober- und Unterplatte ab­ schließen. Die Verbindungsstege sind an den Ecken auf Gehrung gearbeitet, so daß dadurch eine präzise Aneinanderfügung der Einzelteile gewährleistet ist.

Sämtliche Einzelteile sind mit einem farblo­ sen transparenten Kleber unlösbar miteinander verbunden, und zwar so, daß der transparente Kleber als solcher nicht auf der Klebefläche erkenntlich ist.

Ein für die Stabilität des Glaskastens wesentlicher Punkt stellt eine kleine Öffnung an einer geeigneten Stelle im fertigen Glas­ kasten dar, um das Auftreten von Kräften infolge von Druckunter­ schieden im Innern und Äußeren des Glaskastens zu vermeiden.

Die zusammenzuführenden Kanten des Glaskastens können entweder in einem rechten Winkel oder in einer 45°-Gehrung ausgebildet sein. Ferner kann je nach Belieben an dem vorgefertigten Glaska­ sten mehr als eine Fase angebracht werden, um das Aussehen des fertigen Glaskastens zu beeinflussen.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann darin gesehen werden, daß die Ober- und Unterplatte quadratische, rechteckige oder eine sonstige polygone oder runde Form annehmen kann. Die Wahl der Form richtet sich im allgemeinen nach dem Anwendungszweck des fertigen Glaskastens.

Bei der getroffenen Wahl der Form der Ober- und Unterplatte ist selbstverständlich die Ausbildung der Verbindungsstege bzw. der übrigen Glasteile der Form der Ober- und Unterplatte anzupassen. So ist z. B. bei einer runden Ober- und Unterplatte die Form des Verbindungsstücks zylindrisch ausgeführt. Besonders vorteilhaft wirkt sich der erfindungsgemäße Glaskasten zur Verwendung einer Tischplatte aus, die einerseits erfindungsgemäß nicht an eine bestimmte Form und andererseits nicht an eine begrenzte Dicke der Tischplatte gebunden ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Glaskastens ist darin zu sehen, daß im Innern des Glaskastens Gegenstände eingebracht werden können, die bedarfs- und ge­ schmacksorientiert auszubilden sind. Ferner ist das zu verwen­ dende Glas an keinerlei Farbgebung gebunden, sondern ebenfalls frei wählbar.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen zusammengestellt.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindungen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein bevorzugtes Aus­ führungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert wird. Es zeigt die

Fig. 1 den erfindungsgemäßen Glaskasten in perspektivischer Darstellung;

Fig. 2 voneinander beabstandete Einzelteile des Glaskastens in perspektivischer Darstellung;

Fig. 3 einen Teilausschnitt der Ecke einer Unterplatte, auf deren Rand der transparente Kleber aufgebracht ist;

Fig. 4 einen Teilausschnitt in perspektivischer Darstellung einer auf Gehrung zusammengesetzten Ecke der Verbin­ dungsstege, in deren Mitte an geeigneter Stelle eine kleine Öffnung vorgesehen ist;

Fig. 5 den generellen Aufbau einer für die Erfindung wesent­ lichen verwendeten Schneidvorrichtung.

In Fig. 1 ist der fertige Glaskasten 1 in einer seiner mögli­ chen Ausführungsformen komplett dargestellt. Hierbei stellen die mit 2 und 3 bezeichneten Bezugszahlen die Ober- bzw. Unterplatte des Glaskastens 1 dar. Mit 10 sind die Seitenwände bzw. die Ver­ bindungsstege bezeichnet, die letztlich im wesentlichen die Dicke oder die Höhe des Glaskastens bestimmen. In dem Glaskasten ist an einer Ecke deutlich an der Stoßlinie zweier Verbindungs­ stege 10 etwa in der Mitte eine Öffnung 9 zu erkennen, die dazu dient, das Auftreten von Kräften im Innern des geschlossenen Glaskastens infolge thermischer Ausdehnung des darin befindli­ chen Gases zu vermeiden. Diese Kräfte würden nämlich dazu füh­ ren, entweder das Glas selbst oder die Verbindungsstelle, d. h. die Klebestelle zu beschädigen oder gar zu zerreißen.

Diese Öffnung 9 im erfindungsgemäßen Glaskasten ist also unbe­ dingt erforderlich und stellt somit ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung dar.

Ferner ist in der Fig. 1 zu erkennen, daß in dieser Ausfüh­ rungsform sämtliche Kanten gebrochen bzw. mit einer Fase 6 ver­ sehen sind. Das Anbringen einiger äußerer Fasen geschieht im allgemeinen erst nachdem der Glaskasten in seiner endgültigen Form zusammengesetzt wurde. Die Flächen der Fasen können je nach Bedarf unterschiedlich groß gewählt werden und sind somit kein feststehender Parameter. Im Prinzip ist die Größe der Fläche der Ober- und Unterplatte frei wählbar, hat jedoch ihre Grenzen in der Dimension der Präzisionsschneidvorrichtung, die nicht beliebig groß gewählt werden kann, wenn die erforderlichen Maßvorgaben besser als 0,1 mm eingehalten werden sollen.

Die für den erfindungsgemäßen Glaskasten erforderliche Präzision im Zuschneiden der einzelnen Glasteile kann nur erreicht werden, indem mehrere übereinander angeordnete Glasplatten gemeinsam bearbeitet werden, so daß damit zumindest die mit einem geeigneten Schneidwerkzeug, z. B. einer Feindiamantsäge, angestrebte Genauigkeit erreicht wird.

Die Schneidvorrichtung 4 in Fig. 5 besteht im wesentlichen aus zwei parallel zueinander angeordneten zylindrischen Schienen, die sehr genau ausgerichtet und beabstandet sind und einem Rollenschlitten, dessen Rollen über die Führungsschienen laufen und somit eine präzise Laufrichtung des Schlittens erzielt wird. Der Antrieb der Sägemaschine besteht aus einem herkömmlichen Elektromotor und Getriebe, dessen nähere Beschreibung an dieser Stelle nicht erforderlich ist.

Nachdem die einzelnen Glasteile mit der erforderlichen Präzision zurechtgeschnitten sind, d. h. daß die entsprechenden Gehrungen bzw. rechten Winkel ihre endgültige Form erlangt haben, werden die einzelnen Glaskastenbestandteile zusammengefügt. Dies ge­ schieht nach einem Verfahren, das im wesentlichen in den An­ sprüchen beschrieben ist und in den Fig. 2 und 3 prinzipiell aufgezeigt ist.

Zunächst wird auf den Rand der Unterplatte eine ausreichende Menge eines geeigneten farblosen transparenten Klebers in Form eines Streifens 7 aufgetragen und anschließend der vorgefertigte Stützrahmen, bestehend aus den Teilen 10, genauestens mit den Schnittkanten auf den Klebstreifen 7 aufgesetzt, so daß dieser Klebstreifen sich gleichmäßig unter der Schnittfläche des Rah­ menteils verteilt. Besonders wichtig ist die genaue Ausrichtung des Rahmens mit den Kanten der Unterplatte 3. Hierzu wird eine nicht näher zu beschreibende Lehre verwendet.

Im Anschluß an diesen Klebevorgang wird die gleiche Menge des Klebstreifens 7 konstanten Querschnitts auf die Schnittflächen 8 der Rahmenteile 10 aufgebracht und die Oberplatte 2 mit hoher Genauigkeit auf den vorher beschriebenen Glaskasten gesetzt. Die Ausrichtung der Oberplatte an den bis dahin bestehenden Glaskasten geschieht mit den gleichen Werkzeugen, die bei der Ausrichtung der Rahmenteile auf die Unterplatte 3 verwendet wur­ den.

Nachdem das geeignete Klebemittel ausgehärtet ist, werden je nach Bedarf die Kanten und Ecken des quaderförmigen Glaskastens gebrochen oder mit einer Fase 12 versehen. Hierbei kommt es nicht so sehr auf die genaue Maßhaltigkeit der Fasen an, wohl aber auf den Feinschliff der Flächen dieser Fasen 12, die dem Betrachter als "glatt" erscheinen müssen.

In Fig. 3 ist eine Ecke der Unterplatte 3 dargestellt, auf de­ ren Rand ein Klebstreifen 7 konstanten Querschnitts aufgebracht ist. Bei der Wahl des Querschnitts des Klebstreifens 7 ist be­ sonderer Wert darauf zu legen, daß letztlich die Menge des Kleb­ streifens nicht zuviel und nicht zuwenig ist, um eine saubere, durch das unbewaffnete Auge nicht sichtbare Klebung der zusam­ menzuführenden Glasteile zu gewährleisten. Bei einer Überdimen­ sionierung der Klebermenge würde dieser an den Seiten heraus­ quellen und somit unnötige weitere Arbeitsgänge erforderlich ma­ chen.

Ein Zuwenig an Klebermenge würde Streifen und Hohlräume inner­ halb der zusammenzufügenden Flächen der Glasteile hervorrufen und ein unschönes Aussehen bewirken, unabhängig von einer Desta­ bilisierung der Klebeflächen.

In Fig. 4 wird eine Stoßstelle 11 zweier Verbindungsstege 10 gezeigt, in deren Stoßflächen eine Rundung eingearbeitet wurde, die beim Zusammensetzen die Druckausgleichs-Öffnung 9 bildet. Diese kleine Druckausgleichs-Öffnung 9 kann selbstverständlich auch an jeder anderen beliebigen Stelle des Glaskastens ange­ bracht werden und ist nicht an eine bestimmte Stelle bzw. Größe gebunden.

Der so gefertigte Glaskasten kann aus verschiedenfarbigem Glas oder farblosem Glas hergestellt werden. Um eine besondere Wir­ kung hervorzurufen, können in dem Innern des Glaskastens 1 auch Gegenstände untergebracht werden. Diese Gegenstände können z. B. Neonlampen der verschiedensten Ausführungsformen und Farbgebun­ gen sein, oder Kunstgegenstände, oder das Innenleben eines Personalcomputers oder die Elektronik eines Anrufbeantworters oder Telefons. Hier sind also der technischen Ausgestaltung des Innenraums des Glaskastens keine Grenzen gesetzt. Der Verwendung des erfindungsgemäßen Glaskastens als Tischplatte kommt eine besondere Bedeutung zu, da in der Dicke bzw. Höhe wie sie erfindungsgemäß vorgesehen ist eine Vollglasplatte einerseits zu schwer ist, um als Gebrauchsgegenstand Verwendung zu finden und andererseits die Bearbeitung eines solchen Glaskörpers mit entsprechendem äußeren Aussehen einen unverhältnismäßig großen technischen Aufwand darstellen würde und somit unverkäuflich wäre.

In Fig. 5 ist der generelle Aufbau der Präzisionsschneidvor­ richtung dargestellt. Das Diamantsägeblatt 13 ist auf einer Spindel 14 befestigt, die von einem Elektromotor 15 angetrieben wird. Die Spindel ist auf einem Schlitten 16 befestigt, der mit Kugelrollen auf exakt beabstandeten Präzisionswellen 17 geführt ist. Die zu trennenden Glasteile 18 sind während des Schneid­ vorgangs auf einer für Glas und Trennmaschine gemeinsamen Unter­ lage 19 befestigt.

Claims (14)

1. Verfahren zur Herstellung eines flachen Glaskastens mit einer Ober (2)- und einer Unterplatte (3) sowie einem zwi­ schen der Ober- und der Unterplatte befindlichen Glasrah­ men, der sich aus Glasstegen (10) zusammensetzt, dadurch gekennzeichnet daß

• - die zu verbindenden Ober (2)- und Unterplatten (3) sowie die Rahmenstege (10) geeigneter Dicken paarweise überein­ ander stationär auf eine Haltevorrichtung einer Glasbear­ beitungseinrichtung (4) gebracht werden;
• - mit einem geeigneten Werkzeug in einem Arbeitsgang ge­ meinsam mit hoher Präzision bearbeitet werden, so daß die Maßhaltigkeit besser als 0,1 mm beträgt, wobei
• - das geeignete Werkzeug relativ zu den stationären Glas­ platten bewegt wird; und
• - die so entstandenen Glasteile mit hoher Genauigkeit bün­ dig und mit transparentem Kleber zu einem Glaskasten mit­ einander verklebt werden; und
• - an geeigneter Stelle des Glaskastens eine kleine Öffnung (9) eingearbeitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß an der Ober (2)- und Unterplatte (3) gemeinsam mit einem geeigneten Werkzeug die Kanten (5) und Fasen (6) bearbeitet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasteile mit einem feinkörnigen Diamantsägeblatt geschnitten werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als eine Kante der Glasteile mit einer passenden Fase von 45° zur Oberfläche mit hoher Präzision versehen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß mehr als eine Längskante der Glasteile mit hoher Präzi­ sion rechtwinklig gesägt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst auf dem Rand der Unterplatte (3) eine ausrei­ chende Menge eines geeigneten Klebers in Form eines Strei­ fens (7) konstanten Querschnitts aufgetragen und anschlie­ ßend die weiteren Glasteile aufgesetzt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in einem weiteren Klebevorgang ein geeig­ neter Kleber auf die noch freien Schnittkanten (8) der wei­ teren Glasteile aufgebracht wird und dann die Oberplatte (2) aufgesetzt wird.

8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß mehr als eine Kante des fertigen Glaskastens (1) mit einer Fase (12) versehen wird.

9. Glaskasten, bestehend aus einer Ober (2)- und eine Unter­ platte (3), die durch Glasstege (10) miteinander verbunden sind, wobei die Verbindung der Einzelteile mittels farblo­ sem transparentem Kleber hergestellt ist und die Kanten des fertigen Glaskastens (1) durch das Anbringen einer Fase (6) gebrochen sind, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Glasstege (10) mit hoher Genauigkeit bündig mit den Kanten der Ober (2)- und Unterplatte (3) abschließen und mit transparentem Kleber verklebt sind;
• - die Verbindungsstege (10) an den Ecken auf Gehrung (11) gearbeitet sind;
• - die zusammenzuführenden Kanten des Glaskastens (1) entwe­ der einen rechten Winkel oder eine 45°-Gehrung bilden; und
• - der Glaskasten (1) an einer geeigneten Stelle eine kleine Öffnung (9) aufweist.

10. Glaskasten nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ober (2)- und Unterplatte (3) quadratische, rechteckige oder eine sonstige polygonale Form aufweisen.

11. Glaskasten nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gehrung (11) an den Stößen der verti­ kalen Stege (10) der Polygonform der Ober (2)- und Unter­ platte (3) angepaßt ist.

12. Glaskasten nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ober (2)- und Unterplatte (3) rund sind und das Verbindungsstück zylindrisch ausgebildet ist.

13. Verwendung des nach Anspruch 1 hergestellten Glaskastens (1) als Tischplatte für Tische beliebiger Anwendung.

14. Verwendung des nach Anspruch 1 hergestellten Glaskastens (1) zur Aufnahme von Gegenständen.