DE4228907C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Trennen von Verbundsicherheitsglas - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrich­ tung zum Trennen von Verbundsicherheitsglas.

Verbundsicherheitsglas besteht aus zwei oder mehr Glas­ platten, die vollflächig mittels einer oder mehrerer Kunststoffolien miteinander verbunden sind. Überwiegend bestehen sie aus zwei Glasplatten mit einer Kunststoffolie als Zwischenlage.

Die Spezifik des Materials stellt insbesondere für das automatische Trennen oder Schneiden Anforderungen, die die übertragung von Erfahrungen und die Anwendung von Einrich­ tungen zum Schneiden von Einschichtglas zumindest sehr einschränken, meist jedoch ausschließen.

Nach DE-OS 28 14 484 ist ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zum Schneiden von Mehrschichtglasplatten bekannt, mit den Merkmalen

• - Zuführung auf die Arbeitsebene;
• - Positionieren;
• - Anritzen beider Glasscheiben;
• - Brechen der ersten Glasscheibe;
• - Brechen der zweiten Glasscheibe;
• - Aufheizen des Schneidebereiches unter gleichzeitiger fortschreitender Neigung des abzuschneidenden Teiles unter Bildung eines V-förmigen Schlitzes zwischen den beiden zu trennenden Teilen der Glasplatte;
• - Gießen eines Strahles von Lösungsmittel in den so gebildeten Schlitz;
• - Trennung der beiden Teile.

Das Brechen der ersten Glasscheibe infolge ihrer Durchbie­ gung erfolgt durch Anheben eines Glasplattenendes oder durch Kippen der beweglichen Arbeitsplatte, auf die das abzutrennende Ende der Glasplatte, lediglich infolge seines Eigengewichtes, gedrückt wird. Kurze Abschnitte der Glas­ platte lassen sich auf diese Weise jedoch nicht abbrechen, da ihr Eigengewicht nicht für die notwendige Durchbiegung bis zum Erreichen der Bruchspannung ausreicht.

Es ist zwar vorgesehen die Glasplatte nach dem Positionie­ ren und vor dem Brechen der ersten Glasscheibe zu klemmen, allerdings nur auf einer Seite der angeritzten Trennlinie. Um auch kurze Abschnitte der Glasplatte abbrechen zu können, wäre eine Klemmung der Glasplatte beiderseits der vorgesehenen Trennlinie erforderlich. Das ist jedoch bei dem beschriebenen Verfahren nicht möglich, weil bei beid­ seitigem Klemmen der Rückfederungseffekt infolge Elastizi­ tät bei dickeren Gläsern, insbesondere Verbungsicherheits­ glas, nach eingetretenem Bruch noch verstärkt würde und eine Beschädigung der Bruchkante der gebrochenen Glasplat­ te befürchten ließe.

Verursacht wird dieser Rückfederungseffekt dadurch, daß infolge der parallelen Bewegung während des Anhebens oder Schwenkens der Glasplatte der Bruch auf der ganzen Breite der Glasscheibe gleichzeitig erfolgt und dadurch die Zug­ spannungen schlagartig freigesetzt werden.

Vorstehendes gilt gleichfalls für das Brechen der zweiten Glasscheibe, sowohl für den Fall des Festhaltens nur des einen Teiles der zu trennenden Mehrschichtglasplatte mit­ tels einer Festhalteschiene als auch beim Brechen mittels der um den Rahmen schwenkbaren Brechschiene.

Der Schneidetisch ist mit einer Platte lediglich in eine Richtung um die Schneideachse XX' kippbar, so daß auf diese Art nur eine der Glasscheiben gebrochen werden kann. Weil kurze Abschnitte infolge ihres geringen Eigengewich­ tes eine geringe bzw. praktisch keine Durchbiegung während des Kippens der Platte des Schneidetisches haben, lassen sie sich nach diesem Verfahren und mit dieser Vorrichtung kaum trennen.

Das anschließende Erwärmen der Zwischenfolie mittels Strahlungswärme eines elektrischen Heizelementes erfolgt, um die Reaktionszeit beim Auflösen der Folie mittels eines zusätzlich erforderlichen Lösungsmittels, das in den Trennschlitz eingebracht werden muß, zu verkürzen. Neben dem hohen Energieaufwand für die Erwärmung hat diese Methode den Nachteil der ständigen Brandgefahr sowie der negativen Einwirkungen auf die Umwelt infolge der verdunstenden Lösungsmittel bzw. die Notwendigkeit eine entsprechende Absaugeinrichtung vorzusehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die dargestellten Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren zum Trennen von Verbundsi­ cherheitsglas sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens nachzuweisen, mit denen es mit geringe­ rem Aufwand und größerer Leistung sowie umweltfreundlicher möglich ist bessere Qualitäten der Trennkanten zu erzielen und auch kürzere Abschnitte abzutrennen.

Diese Aufgabe wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, wie in Anspruch 1 angegeben, und der Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, wie in Anspruch 4 angegeben, erfüllt. Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt die Verfahrens­ schritte:

• - Überführung des zu trennenden Verbundsicherheitsglases in die vorzugsweise waagerechte Arbeitsebene;
• - Positionierung des Verbundsicherheitsglases in Vorberei­ tung des vorgesehenen Trennvorganges;
• - Spannen des Verbundsicherheitsglases mittels senkrecht zur Arbeitsebene zu beiden Seiten der vorgesehenen Trennlinie wirkender, voneinander unabhängiger Spannor­ gane;
• - vorzugsweise gleichzeitiges Anreißen der oberen und der unteren Glasplatte entlang der vorgesehenen Trennlinie;
• - erste Schwenkbewegung des abzutrennenden Teiles des Verbundsicherheitsglases aus der Arbeitsebene heraus, vorzugsweise nach unten, um eine Drehachse, die unter­ halb der angerissenen Trennlinie, jedoch in jedem Falle innerhalb der Glasdicke, liegt. Dabei wird dem abzu­ trennenden Teil gleichzeitig eine stirnseitigen Verwin­ dung vermittelt, sodaß die Zugspannungen in der der Richtung der Schwenkbewegung entgegengesetzt liegenden Glasplatte, deren Bruchspannung übersteigend, an der Seite der größten Verwindung beginnend, die Glasplatte entlang der vorgesehenen Trennlinie fortschreitend brechen lassen;
• - zweite Schwenkbewegung in der der ersten Schwenkbewegung entgegengesetzten Richtung, um vorgenannte Drehachse, unter Vermittlung dar größten Verwindung auf der gleich­ en Seite wie bei der ersten Schwenkbewegung, oder auch auf der entgegengesetzten Seite, wodurch die andere Glasplatte, entlang der vorgesehenen Trennlinie fort­ schreitend, gebrochen wird. Da es zu keinem schlagartigen Läsen der Zugspannungen kommt, ist der Rückfederungsef­ fekt wesentlich vermindert, wodurch ein Ausbrechen der Kanten des getrennten Verbundsicherheitsglases vermieden wird.
• - Einbringen scharf gebündelter Konvektionswärme in die Trennlinie der gebrochenen Glasplatten, zwischen dem Verbundsicherheitsglas und dem abzutrennenden Teil, zum Zwecke des Schmelzens der sie noch verbindenden Kunst­ stoffolie.
  Da nur ein sehr schmaler Bereich mit der Konvektions­ wärme aufgeheizt zu werden braucht, läßt sich Elektro­ energie einsparen. Außerdem ist kein Lösungsmittel erforderlich, was die Brandgefahr und die Umweltbeein­ trächtigung beseitigt. Auch wird die angestrebte Tren­ nung der Kunststoffolie in kürzerer Zeit erzielt, was die Effektivität des gesamten Trennvorganges erhöht.
• - Rückschwenken des abgetrennten Teiles des Verbundsicher­ heitsglases in die Arbeitsebene, unter gleichzeitiger oder ausschließender Aufhebung der stirnseitigen Verwin­ dung;
• - Auseinanderrücken des Verbundsicherheitsglases und des abgetrennten Teiles, vorzugsweise in der Arbeitsebene. Das Auseinanderrücken ist grundsätzlich jedoch bereits in jeder vorausgehenden Rückschwenkstellung möglich, sofern die Kunststoffolie geschmolzen wurde.
• - Aufhebung der Klemmung des Verbundsicherheitsglases und der Klemmung des abgetrennten Teiles, die während des genannten Trennvorganges beibehalten wurde und das Abtrennen eines kurzen Teiles ermöglichte;
• - Getrennter Abtransport, vorzugsweise in der Arbeitsebe­ ne, jedoch aus allen Schwenkstellungen, je nach Anforde­ rung, möglich.

Ein besonderes Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß mittels Konvektionswärme, die scharf gebündelt in den Trennspalt eingebracht wird, die verbin­ dende Kunststoffolie zum Schmelzen gebracht wird. Dadurch läßt sich ein Verfahrensschritt und die dafür notwendige Zeit einsparen, einschließlich der Kasten verursachenden Lösungsmittel und Einrichtungen um deren Umweltunverträg­ lichkeit zu kompensieren. Außerdem wird die Brandgefahr gesenkt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann das Ausein­ anderrücken des Verbundsicherheitsglases von dem abgetrenn­ ten Teil bereits vor oder während der Rückführung in die, in der Regel, waagerechte Arbeitsebene erfolgen.

Je nach den spezifischen Anforderungen, läßt sich dadurch die erforderliche Zeit für einen Arbeitszyklus verkürzen.

Weitere Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vorrichtung zur Durchführung der Verfahrens sind den An­ sprüchen zu entnehmen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

In der zugehörigen Zeichnung stellen dar:

Fig. 1: perspektivische Darstellung der Vorrichtung zum Trennen von Verbundsicherheitsglas;

Fig. 2: Detail, das Schwenken und die Verwindung des Glasauflagetisches erläuternd, in perspektivischer Darstellung.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, besteht die Vorrichtung zum Trennen von Verbundsicherheitsglas aus dem vorzugsweise waagerechten Arbeitstisch 14, der von dem Maschinengestell 1 getragen wird. Mit beiden verbunden ist das Portal 12, welches sich über die gesamte Breite des Arbeitstisches 14 erstreckt. An dem Portal 12 sind nicht dargestellte Klemm­ balken zum Festhalten des zu trennenden Verbundsicher­ heitsglases auf dem Arbeitstisch 14 angebracht, deren Wirkrichtung sich senkrecht zur Ebene des Arbeitstisches 14 erstreckt.

Im Maschinengestell 1 ist der Glasauflagetisch 2 in der Drehachse 3 angelenkt. In Ruhestellung befindet er sich mit dem Arbeitstisch 14 in einer Arbeitsebene, aus der er sowohl nach oben als auch nach unten in der Drehachse 3 geschwenkt werden kann.

Mit dem Glasauflagetisch 2 fest verbunden ist ein Portal 10 mit Klemmbalken 4, der den abzutrennenden Teil des Verbundsicherheitsglases in jeder Schwenkstellung stets senkrecht auf den Glasauflagetisch 2 drückt. Das Portal 10 erstreckt sich in seiner Wirkbreite gleichfalls über die gesamte Breite des Glasauflagetisches 2. An dessen freiem Ende ist der Glasauflagetisch 2 in Anlenkpunkten 13, wie aus Fig. 2 ersichtlich, mit zwei Zahnstangen 8 verbunden, die in mit dem Maschinengestell 1 verbundenen Führungen 5 längsbeweglich angeordnet sind.

In die Zahnstangen 8 greifen Ritzel 9; 11 ein, die in an den Führungen 5 befestigten Lagern gelagert sind. Das Ritzel 11 hat eine größere Zähnezahl als das Ritzel 9. Die Ritzel 9; 11 werden über Gelenkwellen 6 von einem Getriebemotor 7 angetrieben. Die von dem Ritzel 11 bewegte Zahnstange 8 eilt infolge höherer Geschwindigkeit voraus, so daß die betreffende Ecke des Glasauflagetisches 2, mit dem auf ihm während des gesamten Ablaufes durch den Klemm­ balken 4 festgehaltenen abzutrennenden Teil des Verbundsi­ cherheitsglases, etwas mehr angehoben wird als die andere Ecke. Das führt zu einer gewissen stirnseitigen Verwindung des Glasauflagetisches 2, der im übrigen in der Drehachse 3 fest mit dem Maschinengestell 1 verbunden bleibt, mit dem auf ihm geklemmten abzutrennenden Teil des Verbundsi­ cherheitsglases.

Das Maß der stirnseitigen Verwindung wird charakterisiert durch den Winkel zwischen der geradlinigen Verbindung des geschwenkten stirnseitigen Eckpunktes des abzutrennenden Teiles des Verbundsicherheitsglases und der gedachten Waagerechten in der Schwenkbahn durch den weniger schwenk­ bewegten Eckpunkt bzw. die Projektion des mehr schwenkbe­ wegten Eckpunktes.

Es hat sich gezeigt, daß ein Winkel von 1° bereits aus­ reicht für das saubere Trennen von Verbundsicherheitsglas von 4 mm Dicke nach dem beschriebenen Verfahren.

Für Verbundsicherheitsglas von 12,75 mm Dicke sollte eine stirnseitige Verwindung zur Anwendung kommen, die dem beschriebenen Winkel in einer Größe von 3° entspricht. Das Verbundsicherheitsglas bleibt auch während des sich anschließenden Brechens der ersten Glasplatte zu beiden Seiten der angeritzten Trennlinie geklemmt. Da das Brechen unabhängig von der Durchbiegung unter dem Eigengewicht des Verbundsicherheitsglases erfolgt, lassen sich auch relativ kurze Teile von etwa 70 mm abtrennen.

Mit dem Schwenken des Glasauflagetisches 2 nach unten wird die obere Glasplatte des Verbundsicherheitsglases gebro­ chen.

Infolge der beschriebenen stirnseitigen Verwindung des Glasauflagetisches 2 und des auf ihm festgehaltenen abzu­ trennenden Teiles des Verbundsicherheitsglases, entstehen in der vorgesehenen Trennlinie auf dar Seite der größten Verwindung die höchsten Zugspannungen in der Glasplatte, die diese, an diesem Ende des Anrisses beginnend und über die gesamte Länge fortschreitend, brechen lassen.

Da es nicht zu einem schlagartigen Spannungsausgleich auf der gesamten Länge der Trennlinie kommt, verläuft der Bruch sanft und es werden Rückfederungen vermieden, die Absplitterungen an den Kanten verursachen.

Daran schließt sich die zweite Schwenkbewegung des Glas­ auflagetisches 2, über die waagerechte Arbeitsebene hin­ aus, nach oben an.

Damit wird auf gleiche Weise die untere Glasplatte gebro­ chen. Die stirnseitige Verwindung des Glasauflagetisches 2, wird ihm in analoger Weise wie bei dem ersten Brechvor­ gang durch die gleichen Mittel Getriebemotor 7, Gelenkwel­ len 6, Ritzel 9; 11, Führungen 5 und Zahnstangen 8 erteilt. Es erscheint möglich, durch entsprechende Einrichtungen den zweiten Bruch auf der anderen Seite der vorgesehenen Trennlinie beginnen zu lassen.

Ist die untere und die obere Glasplatte gebrochen, werden das Verbundsicherheitsglas und der abzutrennende Teil um etwa 25 mm auseinandergefahren. Zu diesem Zwecke ist dar Glasauflagetisch 2 verschiebbar ausgebildet, und zwar bei jeder Neigung, die er gerade besitzt.

Vor oder während des Auseinanderrückens wird durch Ein­ bringung von Konvektionswärme die das Verbundsicherheits­ glas noch mit dem abzutrennenden Abschnitt verbindende Kunststoffolie bis über ihren Schmelzpunkt erhitzt, wo­ durch der Trennvorgang abgeschlossen ist.

Je nach den Gegebenheiten können die Teile des Verbundsi­ cherheitsglases im Anschluß daran aus der entsprechenden Schwenklage des Glasbrechtisches 2 oder aus der waagerech­ ten Arbeitsebene abgeführt werden.

Claims (7)

1. Verfahren zum Trennen von Verbundsicherheitsglas, wel­ ches insbesondere aus zwei Glasplatten, die durch eine Kunststoffolie vollflächig miteinander verbunden sind, besteht, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte

• 1. Überführung des zu trennenden Verbundsicherheitsglases in die Arbeitsebene;
• 2. Positionierung;
• 3. Spannen des Verbundsicherheitsglases mittels senkrecht zur Arbeitsebene zu beiden Seiten der vorgesehenen Trennlinie wirkender, voneinander unabhängiger Spann­ organe;
• 4. Anreißen der oberen und unteren Glasplatte entlang der vorgesehenen Trennli­ nie;
• 5. erste Schwenkbewegung des abzutrennenden Teiles des Verbundsicherheitsglases aus der Arbeitsebene heraus, um eine Drehachse, die un­ terhalb der angerissenen Trennlinie, jedoch in jedem Falle innerhalb der Glasdicke, liegt, wobei dem abzutrennenden Teil gleichzeitig eine stirnseitige Verwindung vermittelt wird, so daß die Zugspannun­ gen in der der Richtung der Schwenkbewegung entge­ gengesetzt liegenden Glasplatte, deren Bruchspan­ nung übersteigend, an der Seite der größten Verwin­ dung beginnend, die Glasplatte entlang der vorgese­ henen Trennlinie fortschreitend brechen lassen;
• 6. zweite Schwenkbewegung, in der der ersten Schwenk­ bewegung entgegengesetzten Richtung, um vorgenannte Drehachse, unter Vermittlung der größten Verwindung auf der gleichen Seite wie bei der ersten Schwenk­ bewegung, oder auch auf der entgegengesetzten Seite, wodurch die andere Glasplatte, entlang der vorgesehenen Trennlinie fortschreitend, gebrochen wird;
• 7. Einbringen scharf gebündelter Konvektionswärme in die Trennlinie der gebrochenen Glasplatten, zwi­ schen dem Verbundsicherheitsglas und dem abzutrenn­ enden Teil, zum Zwecke des Schmelzens der sie noch verbindenden Kunststoffolie.
• 8. Auseinanderrücken des Verbundsicherheitsglases und des abgetrennten Teiles;
• 9. Rückschwenken des Verbundsicherheitsglases und des ab­ getrennten Teiles;
• 10. Aufhebung der Klemmung des Verbundsicherheitsglases und der Klemmung des abgetrennten Teiles;
• 11. getrennter Abtransport des Verbundsicherheitsglases und des abgetrennten Teiles.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einbringen scharf gebündelter Konvektionswärme in die Trennlinie der gebrochenen Glasplatten, zwischen dem Verbundsicherheitsglas und dem abzutrennenden Teil, bis zur Erhöhung der Temperatur der sie verbindenden Kunststoffolie über deren Schmelzpunkt hinaus, während oder nach Rückschwenken in die Arbeits­ ebene erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Auseinanderrücken des Verbundsicherheitsglases und des abgetrennten Teiles bereits vor oder während der Rückschwenkbewegung erfolgt-, in jedem Fall jedoch nach oder während des Schmelzens der Kunststoffolie.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein Maschinengestell (1) mit einem waagerechten Ar­ beitstisch (14), einem Glasauflagetisch (2), der in einer Drehachse (3) im Maschinengestell (1) schwenkbar und waagerecht verschiebbar gelagert ist, ein mit dem Arbeitstisch (14) fest verbundenes Portal (12) mit ei­ nem Klemmbalken zum Festhalten des zu trennenden Ver­ bundsicherheitsglases auf dem Arbeitstisch (14), ein mit dem Glasauflagetisch (2) fest verbundenes Portal (10) mit Klemmbalken (4) zum Festhalten des abzutren­ nenden Teiles des Verbundsicherheitsglases auf dem Glasauflagetisch (2), Mittel zur Realisierung der Schwenkbewegung des Glasauflagetisches (2) um die Drehachse (3) im Maschinengestell (1), Mittel zur Erzeugung einer stirnseitigen Verwindung des Glas­ auflagetisches (2) und des darauf mittels des Por­ tals (10) und des Klemmbalkens (4) festgehaltenen abzutrennenden Teiles des Verbundsicherheitsglases in einer Größenordnung, die charakterisiert ist durch einen Winkel von 1° bis 3° zwischen der gerad­ linigen Verbindung der beiden um die Drehachse (3) geschwenkten stirnseitigen Eckpunkte des Verbund- Sicherheitsglases und der Waagerechten in der Schwenkbahn durch den weniger schwenkbewegten Eck­ punkt und die Projektion des mehr schwenkbewegten Eckpunktes, sowie Mittel zum Einbringen scharf gebündelter Konvektionswärme in die Trennlinie der gebrochenen Glasplatten.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Realisierung der Schwenkbewegung des Glasauflagetisches (2) bestehen aus einem am Maschinen­ gestell (1) befestigten Getriebemotor (7) mit Gelenk­ wellen (6), durch diese angetriebene, in Führungen (5) gelagerte Ritzel (9; 11), welche mit in den Führungen (5) längsbeweglich angeordneten, am Glasauflagetisch (2) in Anlenkpunkten (13) angelenkten Zahnstangen(8) im Eingriff stehen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Erzeugung der stirnseitigen Verwin­ dung des Glasauflagetisches (2) darin bestehen, daß das Ritzel (9), bei gleicher Teilung, eine kleinere Zähnezahl besitzt als das Ritzel (11).

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Realisierung der Schwenkbewegung und die Mittel zur Erzielung der stirnseitigen Verwin­ dung des Glasauflagetisches (2) aus an sich bekann­ ten druckmittelbetätigten oder elektrischen Antriebs­ elementen oder mechanischen Mitteln, wie Kettenan­ trieben, Hubspindeln oder Scherensystemen, bestehen.