DE4201274A1 - Vorrichtung zum messen der reflexionseigenschaften einer mit einer teilreflektierenden schicht versehenen glasscheibe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen der Reflexionseigenschaften einer auf einer Glasscheibe ange­ ordneten teilreflektierenden Schicht.

Für die Anwendung im Bausektor werden Glasscheiben in großem Maßstab auf einer Seite mit einer teilreflektie­ renden Schicht versehen. Bei diesen Schichten kann es sich um pyrolytisch aufgebrachte Metalloxidschichten han­ deln, die beispielsweise am Ende einer Floatglaslinie kontinuierlich auf das Floatglasband aufgebracht werden. Oder es kann sich um Schichten oder Schichtsysteme han­ deln, die in einem Vakuumprozeß, beispielsweise nach dem Verfahren der magnetfeldunterstützten reaktiven Kathodenzerstäubung, aufgebracht werden.

Beschichtete Glasscheiben werden häufig zusammen mit ei­ ner unbeschichteten Glasscheibe zu Isolierglasscheiben weiterverarbeitet. Die beschichtete Oberfläche ist dabei in der Regel dem Luftzwischenraum zugewandt. Je nach dem Einsatzzweck einer solchen aus einer beschichteten und einer unbeschichteten Glasscheibe bestehenden Isolier­ glasscheibe kann die Schicht auf der nach außen ge­ richteten Glasscheibe oder auf der dem Innenraum zuge­ wandten Glasscheibe angeordnet sein. Soll die Isolier­ glasscheibe z. B. in erster Linie als Sonnenschutzscheibe dienen, dann ist die teilreflektierende Schicht auf der dem Luftzwischenraum zugewandten Oberfläche der äußeren Glasscheibe angeordnet. Falls andererseits die Isolier­ glasscheibe in erster Linie als Wärmedämmscheibe mit ho­ hem k-Wert dienen soll, ist die teilreflektierende Schicht auf der dem Luftzwischenraum zugewandten Oberflä­ che der inneren Glasscheibe angeordnet.

Ein wichtiges Kriterium für eine Verglasung mit einer teilreflektierenden Schicht und damit für die Prozeßfüh­ rung des Beschichtungsprozesses ist der Farbeindruck der Verglasung im reflektierten Licht. Um einen gleichblei­ benden Farbeindruck zu gewährleisten, wird unmittelbar nach der Durchführung des Beschichtungsvorgangs eine Kon­ trollmessung durchgeführt, bei der mit Hilfe eines ge­ eigneten Meßkopfes diffuses Licht aufgestrahlt und das reflektierte Licht analysiert wird. Da jedoch der Far­ beindruck nicht nur durch die Schicht selbst bestimmt wird, sondern auch davon abhängig ist, auf welcher Ober­ fläche einer Verglasung die teilreflektierende Schicht angeordnet ist, muß die Lage der teilreflektierenden Schicht in bezug auf die gesamte Verglasung bei der Farb­ messung berücksichtigt werden. Das bedeutet, daß die Kon­ troll-Farbmessung je nach dem Anwendungszweck der be­ schichteten Glasscheibe von der einen oder von der ande­ ren Seite, und gegebenenfalls unter Zwischenschaltung ei­ ner weiteren Glasscheibe, durchgeführt werden muß, um re­ präsentative Aussagen über den Farbeindruck der Schicht machen zu können.

Da die Schicht, durch das jeweilige Herstellungsverfahren bedingt, bei waagerechter Lage der Glasscheibe sich in der Regel auf der oberen Oberfläche der Glasscheibe be­ findet, ist in bestimmten Fällen eine Farbmessung auf der unteren Oberfläche der Glasscheibe erforderlich. Das be­ deutet einen zusätzlichen Aufwand bei der Kontrollmessung unter erschwerenden Bedingungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine praxisnahe und für den Einsatz an einer Beschichtungslinie geeignete Vorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe ohne zusätzli­ chen Arbeits- oder Zeitaufwand die kolorimetrische Bewer­ tung der teilreflektierenden Schicht unter den verschie­ denen, dem jeweiligen Verwendungszweck der beschichteten Glasscheibe entsprechenden Bedingungen vorgenommen werden kann.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß bei einem die beschichtete Glasscheibe tragenden Förderer auf beiden Seiten der Glasscheibe jeweils eine die Glasscheibe überspannende Schiene vorgesehen ist, auf denen jeweils ein einen Meßkopf für die Farbmessung des reflektierten Lichtes aufweisender Schlitten verfahrbar ist, und die beiden Meßköpfe einzeln oder gemeinsam ak­ tivierbar sind.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die bei­ spielsweise auf einem horizontalen Rollenförderer mon­ tiert wird, kann in vollständig automatisierter Weise die Farbmessung quer über die gesamte Glasscheibe sowohl auf der Oberseite als auch auf der Unterseite der Glasscheibe vorgenommen werden, und zwar entweder wahlweise auf der einen oder auf der anderen Seite oder gegebenenfalls gleichzeitig auf beiden Seiten.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vor­ richtung besteht darin, daß an dem den der Schicht zugewandten Meßkopf tragenden Schlitten mit Luftabstand zu der beschichteten Glasscheibe im Meßstrahl des Meß­ kopfes eine unbeschichtete Glasscheibe angeordnet ist. Diese mit dem oberen Meßkopf gekoppelte Glasscheibe re­ präsentiert die unbeschichtete Glasscheibe einer Iso­ lierverglasung, so daß auf diese Weise auch der Farbein­ druck einer die beschichtete Glasscheibe aufweisenden Isolierglasscheibe unmittelbar gemessen werden kann.

Gemäß einer anderen zweckmäßigen Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die beiden Meßköpfe derart gegeneinander versetzt angeordnet, daß die Meßer­ gebnisse nicht durch Reflexion der Meßstrahlung an dem jeweils gegenüberliegenden Meßkopf beeinflußt werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Be­ schreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung an­ hand der Zeichnung.

In der Zeichnung ist ein senkrechter Schnitt quer durch einen Rollenförderer dargestellt, an dem die erfindungs­ gemäße Vorrichtung angeordnet ist.

Der Rollenförderer umfaßt senkrechte Stützen 1 und hori­ zontale Träger 2, auf denen Lager 3 für die Transportwel­ len 4 angeordnet sind. Auf den Transportwellen 4 sind in Abständen Ringe 5 aus elastischem Material angeordnet, auf denen die Glasscheiben 6 aufliegen und durch Reibungsschluß weitertransportiert werden. Die Transport­ wellen 4 werden durch einen gemeinsamen nicht dargestell­ ten Antrieb zum Transport der Glasscheiben in Drehung versetzt.

Die zu untersuchende Glasscheibe 6 ist auf ihrer oberen Seite mit einem teilreflektierenden Belag 7 versehen. Bei dem Belag 7 handelt es sich insbesondere um einen mit Hilfe der magnetfeldunterstützten Kathodenzerstäubung aufgebrachten mehrschichtigen Belag, beispielsweise mit dem grundsätzlichen Aufbau Metalloxid-Silber-Metall-Me­ talloxid.

Quer zur Transportbahn des Rollenförderers, das heißt parallel zu den Transportwellen 4, ist oberhalb und un­ terhalb der Transportebene jeweils eine Schiene 10 bzw. 11 angeordnet. Auf der oberen Schiene 10 ist ein Schlit­ ten 12 längs der Schiene 10 verfahrbar gelagert. Entspre­ chend ist auf der unteren Schiene 11 ein Schlitten 13 quer zur Transportbahn verfahrbar gelagert. Der Schlitten 12 wird durch eine Spindel 14 oder durch einen Zahnriemen in Bewegung versetzt, und der untere Schlitten 13 in ent­ sprechender Weise durch eine Spindel 15 oder einen Zahn­ riemen. Die Spindel 14 und 15 werden ihrerseits über Ke­ gelradgetriebe 16, Wellen 17 bzw. 18, ein Getriebe 19 und einen Elektromotor 20 in Drehung versetzt. Das Getriebe 19 ist so ausgelegt, daß die Wellen 17 und 18, und dementsprechend die Schlitten 12 und 13, über die Spin­ deln 14 und 15 bzw. Zahnriemen einzeln oder gemeinsam synchron angetrieben werden können.

Der obere Schlitten 12 ist mit einer Halterung 22 verse­ hen, die einen Meßkopf 23 trägt. Ebenfalls ist an der Halterung 22 eine Glasscheibe 24 in paralleler Ausrich­ tung zu der Glasscheibe 6 fest angeordnet, und zwar in einem Abstand A, der dem Luftzwischenraum bei einer Iso­ lierglasscheibe entspricht. Die Glasscheibe 24 weist keine Oberflächenbeschichtung auf und entspricht der unbeschichteten Glasscheibe einer Isolierglasscheibe.

Der untere Schlitten 13 trägt ebenfalls über eine Halte­ rung 26 einen Meßkopf 27, der seinerseits in seinem Auf­ bau und seiner Arbeitsweise dem Meßkopf 23 entspricht. Die optische Achse der beiden Meßköpfe 23 und 27 ist senkrecht auf die Glasscheibe 6 ausgerichtet. Die beiden Meßköpfe 23 und 27 sind seitlich versetzt zueinander an­ geordnet, so daß das jeweils von einem Meßkopf ausge­ sandte und nach Reflexion wieder erfaßte Licht nicht durch den gegenüberliegenden Meßkopf gestört wird. Dementsprechend ist die an der Halterung 22 des oberen Schlittens 12 angeordnete Glasscheibe 24 in Richtung auf die optische Achse des unteren Meßkopfes 27 so weit verlängert, daß die von dem Meßkopf 27 ausgehende Strah­ lung auf diese Glasscheibe 24 auftrifft.

Bei den Meßköpfen 23 und 27 kann es sich grundsätzlich um jeden geeigneten Meßkopf handeln, der in der Lage ist, diffuses Licht auf die Glasscheibe aufzustrahlen und den reflektierten Anteil aufzufangen. Für diesen Zweck ge­ eignete Meßköpfe werden beispielsweise von der Firma DA- TACOLOR angeboten. Das von den Glasscheiben reflektierte und von dem jeweiligen Meßkopf 23, 27 aufgefangene Licht wird jeweils über ein Lichtleitkabel 28 zu einer entspre­ chenden Auswerteinheit, nämlich einem Spektrometer, ge­ leitet.

In Abhängigkeit von dem Isolierglastyp, für den die be­ schichtete Glasscheibe 6 vorgesehen ist, wird entweder der oberhalb der Glasscheibe 6 befindliche Meßkopf 23 oder der unterhalb der Glasscheibe 6 befindliche Meßkopf 27 aktiviert. Während also bei Aktivierung des oberen Meßkopfes 23 der Fall erfaßt wird, in dem die Glasscheibe 6 zu einer Isolierglasscheibe mit Wärmedämmeigenschaften verarbeitet werden soll, wird durch Aktivierung des unte­ ren Meßkopfes 27 der Fall erfaßt, in dem die Glasscheibe 6 zu einer Sonnenschutzscheibe weiterverarbeitet wird. Selbstverständlich können auch beide Meßköpfe gleichzei­ tig oder nacheinander aktiviert werden, so daß die ent­ sprechenden kolorimetrischen Werte für beide Anwendungs­ fälle auf diese Weise erfaßt werden können.

Die Messungen erfolgen programmgesteuert während einer kurzzeitigen Unterbrechung der traversierenden Bewegung der Schlitten, das heißt bei kurzzeitigem Stillstand der Meßköpfe. Sowohl die Anzahl der Messungen als auch der Ort der Messung sind frei wählbar. Die in dem jeweiligen Spektrometer ausgewerteten Signale werden auf einem Bild­ schirm sichtbar gemacht und werden durch einen Drucker dokumentiert.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Messen der Reflexionseigenschaften einer auf einer Glasscheibe angeordneten teilreflek­ tierenden Schicht, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem die be­ schichtete Glasscheibe (6) tragenden Förderer auf beiden Seiten der Glasscheibe (6) jeweils eine die Glasscheibe (6) überspannende Schiene (10, 11) vorge­ sehen ist, auf denen jeweils ein einen Meßkopf (23, 27) für die Farbmessung des reflektierten Lichtes aufweisender Schlitten (12, 13) verfahrbar ist, und die beiden Meßköpfe (23, 27) einzeln oder gemeinsam aktivierbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem den der Schicht (7) zugewandten Meßkopf (23) tragenden Schlitten (12) mit Luftabstand (A) zu der Glasscheibe (6) und parallel zu dieser im Meß­ strahl des Meßkopfes (23) eine unbeschichtete Glas­ scheibe (24) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Meßköpfe (23, 27) derart ge­ geneinander versetzt angeordnet sind, daß die Meßer­ gebnisse nicht durch Reflexion der Meßstrahlung an dem jeweils gegenüberliegenden Meßkopf beeinflußt werden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die an dem Schlitten (12) angeordnete unbeschichtete Glasscheibe (24) in Richtung auf die optische Achse des unteren Meßkopfes (27) verlängert ist, so daß die von dem unteren Meßkopf (27) ausge­ sandte Meßstrahlung durch die beschichtete Glas­ scheibe (6) hindurch auf die Glasscheibe (24) auf­ trifft.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die beiden Schlitten (12, 13) synchron quer über die Glasscheibe (6) ver­ fahrbar sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß für die Auswertung der re­ flektierten Strahlung ein außerhalb des Förderers stationär angeordnetes Spektrometer vorgesehen ist, und daß zur Weiterleitung des reflektierten Lichtes von dem Meßkopf (23, 27) zum Spektrometer ein flexi­ bles Lichtleitkabel (28) vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß sie an dem hinter einer Magnetron-Beschichtungsanlage angeordneten, die Glasscheiben (6) nach dem Verlassen der Beschich­ tungsanlage weitertransportierenden Rollenförderer angeordnet ist.