DE69917652T2

DE69917652T2 - Verfahren zum lösen von glasscheiben von einem rahmen

Info

Publication number: DE69917652T2
Application number: DE69917652T
Authority: DE
Inventors: Noel Michael KIERNAN; Christopher Llanelli DAVIES; Marc Robert CLEMENT
Original assignee: Carglass Luxembourg SARL Zug Branch
Current assignee: Belron Hungary Kft Zug Branch
Priority date: 1998-08-11
Filing date: 1999-07-01
Publication date: 2005-06-23
Anticipated expiration: 2019-07-02
Also published as: PT1105264E; SK284567B6; TR200100445T2; NO20010695L; GB9817441D0; HUP0103211A2; HRP20010093B1; ES2221975T3; ES2222033T3; NO20010695D0; DE69823991D1; CA2339383C; CZ2001498A3; HK1049810B; JP2983975B1; PL346047A1; CZ297295B6; GB2378479A; AR020104A1; GB0227070D0

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Lösen einer Glasscheibe von Trägerrahmen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 (siehe beispielsweise WO-A-9 167 377).
Bezugnahme auf Glasscheiben ist so zu verstehen, dass sie Scheiben, Platten, Schirme oder Fenster aus Glas, Kunststoff oder irgendeinem anderen Material, das für Wellenlängen im sichtbaren Bereich des Spektrums im Wesentlichen transparent ist, bedeuten.
Fahrzeugwindschutzscheiben weisen entweder vorgespanntes bzw. gehärtete Glasscheiben oder laminierte Scheibenstrukturen (die typischerweise eine äußere Glasschicht, eine innere Glasschicht und eine zwischen der äußeren und inneren Glasschicht angeordnete Zwischenschicht aufweisen) auf. Die Glasscheibe kann abhängig von einer Präferenz zum Absorbieren spezifischer Wellenlängen (insbesondere UV) getönt sein. Für laminierte Windschutzscheiben ist die Zwischenschicht typischerweise getönt.
WO-A-9 617 737 offenbart ein Verfahren und Gerät zum Lösen verbundener transparenter Scheiben (typischerweise Fahrzeugwindschutzscheiben) von Trägerrahmen, mit denen sie verbunden sind. Die beschriebene Technik verwendet Laserenergie, die zum Bewirken des Lösens einer Scheibe von einem Rahmen geleitet ist. Die Technik ist insofern verwendbar als die Laserenergie vom Laserkopf zur verbindenden Verbindungsstreifen/Glasscheibe-Grenzfläche geleitet wird. Probleme existieren jedoch beim Sicherstellen, dass die zum Lösen erforderliche Energie ohne im Körper der Glasscheibe auftretende Überhitzung abgegeben wird, und auch, dass es aufgrund der Natur von Hochenergielasergeräten inhärente Gesundheits- und Sicherheitsimplikationen gibt.
Eine verbesserte Technik ist nun erfunden worden.
WO-A-9 617 737 kann beschrieben werden als Offenbarung eines Verfahrens zum Lösen einer Glasscheibe von einem Rahmen, mit dem die Scheibe durch dazwischen angeordnetes Verbindungsmaterial verbunden ist, wobei das Verfahren aufweist:

i) Anordnen einer Lichtenergie-Abgabeeinrichtung neben der Glasscheibe, und
ii) Betreiben der Lichtenergie-Abgabeeinrichtung zum Senden von Lichtenergie durch die Glasscheibe zum Bewirken eines Lösens der Glasscheibe vom Rahmen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Lichtenergie-Abgabeeinrichtung ein elektrisches Gasentladungs-Blitzlichtlampengerät bzw. -Blitzlichtgerät auf.
Die abgegebene Lichtenergie ist bevorzugter Weise von einer Wellenlänge im Wesentlichen im Bereich 300 nm–1500 nm (insbesondere im Bereich 400 nm–700 nm).
Die abgegebene Lichtenergie ist bevorzugter Weise entsprechend einem vorbestimmten Regime gepulst, bevorzugter Weise derart, dass die Impulsereignisdauer (T an) kleiner als das Zwischenimpulsintervall (T aus) ist.
Bevorzugter Weise ist ein einzelnes Impulsereignis der abgegebenen Lichtenergie von zum Bewirken einer Trennung der Glasscheibe vom Rahmen entlang einer Länge des Verbindungsmaterials ausreichender Energie.
Das Gerät zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung weist bevorzugter Weise ein Impulsbildungsnetzwerk (das eine Kondensator- und Induktoranordnung aufweisen kann) auf, um das Gerät zum Erzeugen eines Lichtimpulsereignisses zu betreiben. Das Gerät weist außerdem bevorzugter Weise ein Trigger- bzw. Auslösernetzwerk zum Initiieren des Betriebs des Impulsbildungsnetzwerks auf.
Bevorzugter Weise ist eine Steuereinrichtung zur Steuerung eines oder mehrerer Geräteparameter bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, die bevorzugter Weise den minimal zulässigen Zeitablauf zwischen aufeinanderfolgenden Lichtimpulsereignissen enthalten. Die Steuereinrichtung ist deshalb bevorzugter Weise mit dem Auslösernetzwerk und/oder dem Impulsbildungsnetzwerk verbunden. Vorteilhafterweise ist eine Sicherheitsverriegelung vorgesehen, um das Risiko eines zufälligen Auslösens eines Lichtimpulsereignisses zu reduzieren. Bevorzugte Merkmale oder Eigenschaften des Sicherheitsverriegelungs-Feuerungs- bzw. -Auslösungsmerkmals werden hier und in den beigefügten Ansprüchen beschrieben.
Bevorzugter Weise ist eine Einrichtung zum wahlweisen Einstellen der Intensität des abgegebenen Lichts bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen. Dies ist wichtig im Hinblick auf den unterschiedlichen Grad, mit dem verschiedene getönte Glasscheiben Lichtenergie im in Betracht gezogenen Wellenlängenbereich absorbieren. Bevorzugter Weise weist das Gerät unterschiedlich voreingestellte Parametereinstellungen, die abhängig von der zu verbindenden Glasscheibentönung geschaltet werden können, auf.
Die Lichtenergie kann an der Verbindungsmaterial/Scheibe-Grenzfläche entweder vom Verbindungsmaterial selbst oder von einer absorbierenden Schicht, welche die Scheibe aufweist, (beispielsweise die auf Fahrzeugglasscheiben üblicherweise vorgefundene Sinter- bzw. Fritteschicht) oder von einer an der Grenzfläche vorgesehenen geeigneten Lichtabsorbtionsbeschichtung absorbiert werden.
Bei der Durchführung des Verfahrens der Erfindung kann die Lichtenergie-Abgabeeinrichtung um die Peripherie der Glasscheibe nachgeführt werden, bevorzugter Weise mit einer von der Leistung der Lichtenergie-Abgabeeinrichtung und dem Impulsregime abhängigen Geschwindigkeit bzw. Rate. Zu diesem Zweck kann eine Nachführungseinrichtung (bevorzugter Weise eine motorisierte Nachführungseinrichtung) bei der Durchführung des Verfahrens der Erfindung vorgesehen sein.
Alternativ dazu kann bei der Durchführung des Verfahrens der Erfindung die Lichtenergie-Abgabeeinrichtung von einer Bedienungsperson in der Hand gehalten und auf dem Glas manuell positioniert werden. Die Abgabeeinrichtung kann deshalb einen manuellen Auslöser zum Auslösen eines Lichtimpulses, wenn der Abgabekopf zur Zufriedenheit der Bedienungsperson positioniert ist, aufweisen.
Das Gerät unfasst bevorzugter Weise eine Sicherheitsverriegelung, die bei der Durchführung des Verfahrens der Erfindung wenigstens zwei Eingabeeinrichtungen erfordert, die zu betätigen sind, bevor die Lichtenergie von der Abgabeeinrichtung abgegeben werden kann. Eine der Eingabeeinrichtungen, welche die Verriegelung aufweist, kann den manuellen (Haupt-)Auslöser aufweisen.
Das zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung verwendete Gerät umfasst bevorzugter Weise einen Abgabekopf (der bevorzugter Weise eine lichtemittierende Einrichtung trägt), von dem die Lichtenergie abgegeben wird, wobei der Abgabekopf vorteilhafter Weise wenigstens zwei Eingabeeinrichtungen aufweist, welche die Sicherheitsverriegelung aufweist, wobei beide Eingabeeinrichtungen auf dem Abgabekopf eine Betätigung erfordern, um zu Erlauben, dass Lichtenergie von der Abgabeeinrichtung abgegeben wird,.
Das Verfahren der Erfindung wird vorteilhafter Weise durchgeführt unter Verwendung von Eingabeeinrichtungen, welche die Sicherheitsverriegelung aufweist, die bevorzugter Weise elektrische Eingabeeinrichtungen (wie beispielsweise Schaltmittel) aufweisen. Auf eine Betätigung folgend werden die Eingabeeinrichtungen, welche die Verriegelung aufweist, bevorzugter Weise in einen Nichtbetätigungszustand zurückgesetzt.
Bei einer Ausführungsform weist die abgegebene Lichtenergie mehrere Wellenlängen auf, bevorzugtester Weise im sichtbaren Bereich des Spektrums. Bei einer Ausführungsform ist bevorzugter Weise die Lichtenergie nicht kohärent. Die Lichtenergie schwächt sich bevorzugter Weise schnell mit dem Abstand derart ab, dass einige Zentimeter (bevorzugter Weise weniger als 10 cm, bevorzugter weniger als 5 cm) von der Energie-Abgabeeinrichtung die Lichtenergiedichte von ihrem Maximumwert signifikant verringert ist (bevorzugter Weise auf 50 % des Maximumwerts abfällt).
Das Impulsregime wird bevorzugter Weise derart gesteuert, dass ein folgendes Lichtimpulsereignis unter den Umständen, dass ein vorhergehender Lichtimpuls innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode auftrat, verhindert wird. Dies verhindert, dass das Gerät zu schnell betätigt wird (was eine Überhitzung der Glasscheibe und/oder der Gasentladungsröhren verursachen kann). Wenn der Auslöser (oder andere Aktuator) von der Bedienungsperson permanent betätigt gehalten wird, sieht die Gerätesteuerung vor, dass eine Serie von Impulsereignissen in einem vorbestimmten Zeitintervall (typischerweise größer als das minimal zulässige Zeitintervall) ausgelöst wird. Das vorbestimmte Zeitintervall wird von der Steuereinrichtung eingestellt und hängt vom eingestellten Entladungsenergiepegel ab. Typischerweise ist das voreingestellte Zeitintervall für „kontinuierliche" Betätigung im Wesentlichen im Bereich 0,5–5 s (noch bevorzugter 1–3 s). Je höher die Impulsentladungsenergie eingestellt ist, desto länger ist das minimal zulässige Intervall und auch der einstellte Pegel des vorbestimmten Zeitintervalls für „kontinuierliche" Betätigung.
Bevorzugter Weise wird das Impulsregime derart gesteuert, dass ein folgendes Lichtimpulsereignis verhindert wird, wenn die nach einem vorhergehenden Lichtimpulsereignis ablaufende Zeit größer als eine vorbestimmte Zeit ist. Dies stellt sicher, dass die Einrichtung nicht zufällig in einer betreibbaren Bedingtfolgebenutzung für eine Serie von Impulsereignissen belassen wird. Das Gerät kann beispielsweise in einen „Bereitschafts"- bzw. „Standby"-Modus zurückkehren.
Die abgegebene Energie ist bevorzugter Weise im Wesentlichen im Bereich 100 Joules–10000 Joules pro Impuls (noch bevorzugter im Bereich 500–1500 Joules pro Impuls). Die Impulsdauer (T an) ist bevorzugter Weise im Wesentlichen im Bereich 1μs-100ms, noch bevorzugter 1ms–2ms.
bevorzugter Weise wird der Betrieb des Gasentladungsgeräts bei der Durchführung des Verfahrens der Erfindung gesteuert, um die Impulsrate und/oder Dauer des Lichtimpulses zu begrenzen.
Der Betrieb des Gasentladungsgeräts bei der Durchführung des Verfahrens wird bevorzugter Weise gesteuert durch:

i) Laden einer Kondensatoranordnung,
ii) Auslösen eines Auslöserimpulses zum Entladen der Kondensatoranordnung, und
iii) Entladen der Kondensatoranordnung durch einen Induktor zum Gasentladungsgerät.

Das Gerät zur Durchführung des Verfahrens umfasst bevorzugter Weise ein Impulsbildungsnetzwerk, das eine Kondensator- und Induktoranordnung aufweist, in welcher sich der Kondensator durch den Induktor zum Betreiben des elektrischen Gasentladungsgeräts entlädt, um einen Lichtimpuls zu erzeugen. Das Gerät weist außerdem bevorzugter Weise ein Auslösernetzwerk zum Auslösen des Kondensators des Impulsbildungsnetzwerks zum Entladen auf.
Das Verfahren wird bevorzugter Weise durchgeführt unter Verwendung eines Geräts, das eine zur Steuerung eines oder mehrerer Geräteparameter, darunter den minimal zulässigen Zeitablauf zwischen aufeinanderfolgenden Entladungsimpulsen des elektrischen Gasentladungsgeräts vorgesehene Steuereinrichtung aufweist.
Das Verfahren wird bevorzugter Weise durchgeführt unter Verwendung eines Geräts, in welchem das elektrische Gasentladungsgerät einen Reflektor (bevorzugter Weise einen parabolischen Reflektor) aufweist, der angeordnet ist, um emittiertes Licht in eine vorbestimmte Richtung zu leiten. Der Reflektor umfasst bevorzugter Weise eine reflektierende Beschichtung aus einem wärmebeständigen Material, die bzw. das bevorzugter Weise ein Silbermaterial aufweist.
Das Verfahren wird durchgeführt unter Verwendung eines Geräts, das bevorzugter Weise ein Fenster aufweist, durch das emittiertes Licht geleitet wird, um durch die Glasscheibe zu gehen. Das Fenster kann vom Gerät fortgelassen sein, und es wurde gefunden, dass ein Fortlassen des Fensters bei der Kühlung der lichtemittierenden Einrichtungen (Entladungsröhren) vorteilhafter Weise unterstützend ist.
Bevorzugter Weise wird das Verfahren durchgeführt unter Verwendung eines Geräts, das eine (bevorzugter Weise durch einen „Schnappverschluss" lösbare) Anlegekanten- bzw. Kantenführungs- bzw. Randführungsanordnung aufweist zum Anlegen an eine periphere Kante bzw. einen peripheren Rand der Glasscheibe aufweist. Die Anlegekante bzw. Randführung unterstützt eine Bedienungsperson bei der korrekten manuellen Positionierung des Geräts in Bezug auf den die Glasscheibe befestigenden Verbindungsstreifen.
Das Verfahren kann durchgeführt werden unter Verwendung eines Geräts, das eine zum Fokussieren der Lichtenergie bei einer vorbestimmten Stelle angeordnete Fokussierungseinrichtung aufweist.
Bei einer Durchführungsform des Verfahrens können die Nachführung und der gepulste Betrieb der Lichtenergie-Abgabeeinrichtung derart koordiniert werden, dass sich aufeinanderfolgende Lichtimpulse bei einem relevanten Abschnitt der Glasscheibe räumlich überlappen. Ein Betrieb in dieser Weise stellt eine gute Trennung der Scheibe vom Rahmen bei der Verbindungsmaterial/Scheibeninnenschicht-Grenzfläche sicher.
Es ist gefunden worden, dass für Glasscheiben (insbesondere solche, die eine getönte Zwischenschicht aufweisen) ein Betrieb der Lichtenergie-Abgabeeinrichtung in einem gepulsten Modus Vorteile bereitstellt, da eine Energieabsorption im Körper der Scheibe oder Platte (insbesondere an der Zwischenschicht von laminierten Glasscheiben) minimiert wird.
Eine bevorzugte Durchführungsform des Verfahrens der Erfindung wird durchgeführt unter Verwendung eines Geräts, das aufweist:

i) einen Lichtenergie-Abgabekopf, der ein elektrisch betreibbares Lichtemittierungselement aufweist,
ii) eine vom Abgabekopf entfernte Basiseinheit, wobei die Basiseinheit eine elektrische Energiezufuhr für das Lichtemittierungselement des Abgabekopfes aufweist, und
iii) eine flexible Nabelschnur, die sich zwischen der Basiseinheit und dem Abgabekopf erstreckt und einen Anschluss des Abgabekopfes an die Basiseinheit erlaubt.

Die Erfindung wird nun weiter an speziellen Ausführungsformen nur beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine schematische Darstellung ist, die einen gepulsten Lichtbetrieb der Lichtenergie und die Wirkung bezüglich der Glasscheiben- und Frittetemperatur zeigt;
2 eine Darstellung ähnlich zu der in 1 gezeigten ist, die eine Kontinuierlichwellen-Laserstrahlung des Standes der Technik und die Wirkung bezüglich einer Fritte- und Glasscheibentemperatur zeigt;
3 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer zur Verwendung bei dem Verfahren gemäß der Erfindung geeigneten Lichtenergie-Abgabeeinrichtung ist;
4 eine perspektivische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines bei dem Verfahren gemäß der Erfindung zu verwendenden Geräts ist;
5 eine perspektivische Darstellung des Lichtenergie-Abgabekopfes des Geräts nach 4 ist;
6 eine perspektivische Zusammenbaudarstellung des Kopfes nach 5 ist;
7 ein Systemdiagramm eines die Lichtenergie-Abgabeeinrichtung der vorhergehenden Figuren aufweisenden Geräts zur Verwendung bei dem Verfahren der Erfindung ist;
8 ein Blockschaltbild des Impulsbildungsnetzwerks des in 7 gezeigten Systems ist;
9 ein Blockschaltbild des Auslösernetzwerks des in 7 gezeigten Systems ist.
Bei der gezeigten Anwendung wird das Gerät 1 zum Lösen einer Fahrzeugglasscheibe (Windschutzscheibe 16) von einem Trägerrahmen 7, mit dem sie durch einen dazwischen angeordneten, dunkel gefärbten Polyurethan-Verbindungsstreifen 8, der sich um die ganze Peripherie der Scheibe 16 in Kontakt mit dem Rahmen 7 erstreckt, verbunden ist, verwendet.
Die Windschutzscheibe 16 weist eine äußere Glasschicht 9, eine innere Glasschicht 10 und dazwischen eine Zwischenschicht 11 auf, die ein getöntes Plattenmaterial aufweist, das für gewissen Wellenlängen des sichtbaren Lichts transparent ist, jedoch für andere und auch für Ultraviolettstrahlung (UV-Strahlung) undurchlässig ist. Der Zweck der Zwischenschicht 11 ist es, eine strukturelle Festigkeit für die Windschutzscheibe 16 derart bereitzustellen, dass im Fall eines Stoßes die Scheibe intakt bleibt, und auch eine UV-Barriere bereitzustellen.
Unmittelbar neben dem Verbindungsstreifen 8 ist die Peripherie der inneren Schicht 10 der Windschutzscheibe 16 mit einer verbundenen Glassinter- bzw. Glasfritteschicht 12 versehen, die typischerweise dunkel in der Farbe (noch typischer schwarz in der Farbe) ist. Der Zweck der Fritteschicht ist es, zu verhindern, dass ultraviolette Strahlung durch die Scheibe geht und auf den Polyurethan-Verbindungsstreifen 8 einfällt, der sich bei Belichtung mit UV-Strahlung typischerweise verschlechtern kann.
Wenngleich bei den speziellen Ausführungsformen in Relation zu einer laminierten Windschutzscheibe beschrieben, so ist die Erfindung ebenso geeignet zur Verwendung in Relation zu anderen ähnlich verbundenen Glasscheiben wie beispielsweise „gehärteten" Fahrzeugglasscheiben usw..
Die 1 und 2 vergleichen entsprechend dem bevorzugten Impulsregime der vorliegenden Erfindung (das nachstehend detailliert beschrieben wird) gepulstes Licht mit aus dem in WO-A-9617737 offenbarten System des Standes der Technik bekannten Kontinuierlichwellen-Laserbetrieb und die damit verbundene Wirkung auf die Temperatur der Fritteschicht 12 in Relation zu einer Schwelle bzw. einem Schwellenwert der Glasscheibenintegrität (insbesondere einer Schichtablösung bei der Scheibenzwischenschicht 11 für eine laminierte Windschutzscheibe).
Die Verwendung einer Kontinuierlichwellen-Laserstrahlung resultiert in einem übermäßigen Wärmeaufbau im Körper der Schicht 16 (insbesondere bei der Zwischenschicht 11 für laminierte Scheiben). Dies hat die Wirkung, dass eine höhere Energie erforderlich ist, als es in dem Fall wäre, bei dem ein signifikanter Wärmeaufbau im Körper der Scheibe 16 nicht auftritt. Außerdem wurde gefunden, dass der Wärmeaufbau im Körper der Scheibe 16 in einem Glasbruch im Körper der Glasscheibe (oder einer Zwischenschicht 11 für laminierte Scheiben) resultiert. Dies erhöht die Energieabsorption im Körper der Scheibe 16, was zu einem „Kettenereignis" führt, bei dem zunehmend größere abgegebene Energiemengen im Körper der Scheibe 16 absorbiert werden. Dies resultiert darin, dass weniger Energie die Grenzfläche Frittenschicht 12/Verbindungsstreifen 8 erreicht, wodurch die Effektivität der Trennung reduziert wird.
Diese Überabsorption im Körper der Glasschicht kann auch bei nicht laminierten Windschutzscheiben wie beispielsweise „Gehärtetglas"-Windschutzglasscheiben (insbesondere wo sie getönt sind) auftreten. Ein weiteres Problem bei einem wie im Stand der Technik offenbarten Lasersystem ist, dass die Verwendung eines leistungsfähigen Lasergeräts in weitgehend nicht überwachten Situationen ernste Gesundheits- und Sicherheitsfolgen hat. Außerdem tendieren Lasersysteme- und -geräte dazu, relativ teuer zu sein.
Die Anwendung des gepulsten Lichtbetriebs erlaubt die Abgabe eines Energiebursts an die Fritteschicht 12/Verbindungsstreifen 8-Grenzfläche in einer ausreichend kurzen Zeit, um sicherzustellen, dass genug Energie zum Lösen an der Verbindungsstreifen 8/Fritteschicht 12-Grenzfläche ohne nachteiligen Wärmeaufbau im Körper der Glasschicht 16 absorbiert wird. Ausreichend Energie zum lokalen Lösen der Glasschicht kann in einem einzelnen Impulsburst abgegeben werden. Alternativ dazu können wiederholte sukzessive Impulse/Bursts bevorzugt werden, insbesondere bei dunkler getönten Glasscheiben. Wo sukzessive Impulse/Bursts verwendet werden, wird eine ausreichende Zeit (T aus) zwischen gepulsten Energiebursts vorgesehen, um zu erlauben, dass im Körper der Glasscheibe (einschließlich bei der Zwischenschicht 11) absorbierte Wärme abgeleitet wird. Die Verwendung von nicht kollimiertem Licht erleichtert eine schnelle Abschwächung der Energie mit dem Abstand vom Gerät und macht das Gerät vom Gesundheits- und Sicherheitsgesichtspunkt her geeigneter.
Nach 3 weist das generell mit 1 bezeichnete Gerät einen Abgabekopf 4 auf, der eine elektrische Gasentladungsröhre 2 aufweist, die Hochdruck-Edelgas/Intertgas wie beispielsweise Xenon oder Krypton enthält. Die Entladungsröhre arbeitet so, dass sie einen Ausgangsburst von Licht eines Bereichs von Wellenlängen im sichtbaren Spektrum (annähernd im Bereich von 400 nm bis 700 nm) erzeugt. Die pro Puls abgegebene Energie ist typischerweise im Bereich 500–1500 Joules, jedoch dissipiert bzw. leitet sich (schwächt sich) die Energie mit dem Abstand von der Röhre schnell ab. (Dies ist, wie weiter unten beschrieben wird, ein wichtiger Betriebsaspekt).
Ein Gehäuse/eine Verkleidung 3 umgibt die Entladungsröhre und weist abschirmende Seitenwände 5, 6 und ein für sichtbares Licht durchlässiges überbrückendes Fenster 17 auf. Eine parabolische Reflektorwand 18 ist gegenüber dem Fenster 17 angeordnet, um Licht von der Rückseite der Entladungsröhre 2 durch das Fenster 17 gehen zu lassen. Die Reflektorwand 18 ist mit einer wärmebeständigen reflektierenden Beschichtung, typischerweise aus einem Silbermaterial enthaltenden Material, versehen.
Beim Gebrauch ist der optische Abgabekopf so wie in 3 gezeigt angeordnet, und es wird ein manuell betätigbarer Auslöser betätigt, um einen einzelnen Lichtimpuls zu erzeugen, der durch das Fenster geht und an der Fritteschicht 12 und/oder dem Verbindungsstreifen 8 absorbiert wird. Die Fritte 12 oder der Verbindungsstreifen wärmt sich schnell auf und trennt sich von der Scheibe, typischerweise durch Glasablation, Temperaturkarbonisierung bzw.-verschwelung des Streifens 8 oder andere thermische Mechanismen. Typischweise reicht ein einzelner Schuss/Impuls aus, um ein Lösen auf einer Länge der Scheibe, die angenähert die Länge der Entladungsröhre 2 (typischerweise 5–15 cm) ist, aus, wenngleich mehrere Schüsse verwendet werden können (beispielsweise mit niedrigerer Energie zum Minimieren einer Frittebeschädigung oder wo der Schirm dunkel getönt ist). Bei einem typischen System wird ein Energiefußabdruck bzw. ein Energieauftreffbereich von 5 cm × 2 cm auf die Glasscheibe projiziert. Die Bedienungsperson bewegt sich dann auf einen benachbarten Abschnitt der Scheibenperipherie weiter, bevor sie einen weiteren Lichtimpuls anregt. Die Prozedur wird über dem ganzen Umfang der Scheibe wiederholt, um ein vollständiges Lösen zu bewirken.
Bei der bevorzugten Anordnung des zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung verwendeten Geräts ist (wie in den 4 bis 6 gezeigt) der Abgabekopf 4 mit einer Basiseinheit 40 durch eine Verbindungs- bzw. Nabelschnur 41 an eine Basiseinheit 40 angeschlossen. Die Basiseinheit 40 umfasst das Energieversorgungs- und Steuersystem 29 zum Betrieb des Geräts, darunter das Auslösernetzwerk 30, das Impulsbildungsnetzwerks 31, die Kondensatorbank 32, den Induktor 34 und die den Kondensator ladende Leistungs- bzw. Energieversorgung 33. Die Energieversorgung und das Steuersystem werden unten in Bezug auf die 7 bis 9 detailliert beschrieben. Die Nabelschnur 41 umfasst die elektrische Verkabelung zur Zufuhr elektrischer Leistung bzw. Energie zu den Komponenten des Beleuchtungskopfs 4, darunter die Stroboskoplampen- bzw. Blitzlichtlampen- bzw. Blitzlichtentladungsröhren 2a, 2b und die Kühlventilatoren 45, 46.
Wie in 8 gezeigt umfasst der Kopf ein Paar Blitzlichtlampen (elektrische Gasentladungsröhren) 2a, 2b, die sich, parallel angeordnet (jedoch elektrisch in Serie geschaltet), zwischen Endverbindern bzw. Anschlüssen erstrecken und durch Öffnungen im Gehäuse 3 gehen. Das parallele bereitstellen der Blitzlichtlampen 2a, 2b stellt sicher, dass die erforderliche Lichtenergie abgebbar ist, um ein Lösen der Glasscheibe zu bewirken, und verbessert auch die thermische/elektrische Effizienz. Typischerweise kann ein Röhren in paralleler (elektrisch in Serie geschalteter) Anordnung verwendendes System (abhängig von der Scheibentönung) zwischen 20000 bis 1 Million Impulsereignisse erzeugen; eine einzelne Röhre würde nur annähernd 200 bis 500 Impulsereignisse vor dem Versagen erlauben. Die elektrische Schaltung in Serie verbessert bzw. stellt eine optimale Kondensatorbenutzung bereit, da die Ladung sequentiell in Serie durch die in Serie geschalteten Röhren geht.
Die inneren Wände des Gehäuses 3 sind mit einem reflektierenden wärmebeständigen (typischerweise ein Silbermaterial enthaltenden) Material beschichtet und definieren eine gekrümmte Reflektoroberfläche, die zum Reflektieren des Lichts von den Blitzlichtlampen 2a, 2b nach unten durch das offene Ende 48 des Gehäuses 3 angeordnet ist. Das Gehäuse 3 ist in einer Hülle 49 aufgenommen, die von einem unteren Verkleidungsabschnitt 50 vorsteht. Im untersten Teil der vorstehenden Hülle 49 sitzt ein Quartzfenster 54, das durch eine Einbauplatte 55, die eine Öffnung aufweist, befestigt ist. Das Fenster 54 erlaubt dem von den Blitzlichtlampen 2a, 2b erzeugten Beleuchtungslicht das Austreten aus dem Gehäuse 3. Die Unterseite der Einbauplatte 55 ist mit einer durch einen „Schnappverschluss bzw. -sitz" entfernbaren Platte 56, die eine Öffnung und eine vorstehende periphere Längslippe 57 aufweist, ausgerüstet. Die Lippe 57 dient als eine Kanten- bzw. Randführung, die gegen den peripheren Rand der Glasscheibe anliegt und bei der Positionierung des Kopfes in der korrekten Position in Bezug auf den Verbindungsstreifen 8 hilft.
Der obere Abschnitt des Gehäuses 3 ist an einem Gussteil 51 befestigt, bei dem an entgegengesetzten Enden Kühlventilatoren 45, 46 in jeweiligen abgewinkelten Kanälen 52, 53 sitzen, um kühlende Luft zum Kühlen der Blitzlichtlampenröhren 2a, 2b zu leiten. Kühlen der Blitzlichtlampenröhren ist wichtig zum Maximieren der Röhrenlebensdauer. Typischerweise sind Blitzlichtlampenröhren (für andere Anwendungen) wassergekühlt. Eine Wasserkühlung wäre für das Gerät der vorliegenden Erfindung unbrauchbar, da der Beleuchtungskopf relativ leichtgewichtig und zur Handhabung durch die Bedienungsperson manövrierbar sein muss. Die Nabelschnur 41 würde zu hinderlich bzw. klobig werden, wenn es notwendig wäre, Kühlwasser zum Kopf zu befördern, und der Kopf würde zu schwerfällig sein, wenn ein mit Kühlwasser gefülltes Wasserkühlungsgehäuse in die Kopfkonstruktion inkorporiert wäre. Außerdem würde im Kopf vorhandenes Kühlwasser wahrscheinlich einen Teil der von den Blitzlichtlampenröhren 2a, 2b emittierten nutzbaren Lichtenergie absorbieren. Die Anordnung der Kühlventilatoren, die parallele Anordnung der Lampenröhren und der Reflektor werden sowohl individuell als auch in Kombination als wichtige, neue und erfinderische Aspekte des Designs angesehen.
Ein Gussteil 58 ist am Gussteil 53 befestigt und erstreckt sich von letzterem nach oben. Das Gussteil 58 umfasst einen hohlen Buckel 59, an dem die Nabelschnur 51 befestigt ist, und umfasst einen oberen langgestreckten Rand 60. Eine schalenförmige Kappe 61 ist an einem Ende (Drehbefestigung 62) an dem sich nach oben erstreckenden Gussteil 58 drehbar befestigt. Die Kappe 61 umfasst im Abstand angeordnete Belüftungslöcher 68, 69, die den Ventilatoren 45, 46 erlauben, Luft in das innere des Geräts zu saugen.
Wenn ein manueller Druck nach unten auf die Kappe 61 ausgeübt wird, tritt (gegen eine – nicht gezeigte – Vorspannfeder) eine leichte „Schließ"-Drehbewegung der Kappe relativ zum Gussteil 58 auf, die in einem Eingriff einer auf der Kappe 61 vorgesehenen Formation zu einem vom Gussteil 58 getragenen Grenzschalter 63 resultiert. Als Resultat schließt sich der Grenzschalter. Das Steuersystem 29 ist so konfiguriert, dass es das Feuern bzw. Auslösen eines Blitzlichtimpulses verhindert, wenn nicht der Grenzschalter 63 geschlossen ist. Auf diese Weise wirkt die Anordnung aus dem Grenzschalter 63 und der drehbaren Kappe 61 als eine Sicherheitsverriegelung, die ein Auslösen des Blitzlichts verhindert, wenn nicht vorbestimmte Bedingungen erfüllt sind (in diesem Fall, wenn nicht ein ausreichender Druck auf die Kappe 61 ausgeübt wird). Selbst bei überwundener Verriegelung muss ein externer Schalter 66 auf der Kappe 61 betätigt werden, bevor das Steuersystem 29 die Blitzlichtsteuerungssequenz auslöst. Die Verriegelungsanordnung erfordert deshalb wenigstens zwei Eingangssignale, die zum Steuersystem 29 zu leiten sind, bevor ein Blitzlichtimpuls ausgelöst werden kann. Andere ins Auge gefasste Verriegelungen können beispielsweise einen Drucksensor oder anderen Sensor aufweisen, der auf dem Kopf angeordnet ist, um einen Kontakt mit der Glasscheibe zu detektieren, und/oder einen zweiten manuell betätigbaren Bestätigungsschalter 67, der auf dem Gehäuse vorgesehen ist (beide Schalter müssen betätigt werden, damit die Blitzlichtfeuerungssequenz ausgelöst wird).
Es wurde gefunden, dass signifikant verbesserte Resultate erzielt werden, wenn das abgegebene Licht im sichtbaren Bereich des Spektrums ist und das Licht entsprechend einem Regime gepulst wird, in welchem eine Serie von diskreten Lichtimpulsen übertragen werden, wobei die Impulsdauer (T ein) im Wesentlichen im Bereich 1 μs bis 100 ms (bevorzugter im Bereich 1 ms–2 ms) ist und die Impulswiederholungsfrequenz im Wesentlichen im Bereich 0,1 Hz–10 Hz (bevorzugter im Bereich 0,3 Hz–1 Hz) ist.
Es wurde gefunden, dass die Verwendung des hier beschriebenen Impulsgaberegimes und niedrigerer Lichtwellenlängen (im sichtbaren Spektrum) signifikant verbesserte Resultate erzeugen, bei denen ein größeres Verhältnis der abgegebenen Energie bei der Fritteschicht 12/Verbindungsstreifen 8-Grenzfläche konzentriert wird und ein übermäßiger Wärmeaufbau (und ein damit verbundener Glasbruch) bei der Zwischenschicht 11 vermieden oder wenigstens verbessert ist.
Der Abgabekopf 4 wird zum Abgeben von Lichtenergie durch die Glasscheibe verwendet, damit Energie an der Fritteschicht 12 konzentriert wird. Eine Trennung der Scheibe 16 vom Rahmen 7 wird als ein Resultat der Energieabsorption bei der Fritteschicht 12/Verbindungsstreifen 8-Grenzfläche bewirkt, was in einer schnellen Erwärmung und in einer Abspaltung oder Verschlechterung des Frittematerials 12, das die Scheibe 16 aufweist, oder einer Verschlechterung von Material, das der Verbindungsstreifen 8 aufweist, (oder einer auf die Glasscheibe vor der Installation in Kontakt mit dem Verbindungsstreifen aufgebrachten Vorbeschichtung) resultiert. Der Lösemechanismus kann eine Kombination der beschriebenen Mechanismen aufweisen.
Bezugnehmend auf die 7 werden die Röhren 2a, 2b gesteuert, um Hochintensitätsimpulse entsprechend einem vorbestimmten Impulsregime mittels der Steuereinheit 29 zu erzeugen, die zu geeigneten programmierten Instruktionen in Verbindung mit dem manuellen Auslöser arbeitet. Die Steuereinheit 29 steuert den Betrieb des Auslösernetzwerks 30, um ein Impulsbildungsnetzwerk 31 zum Zuführen von Strom zu den Röhren 2a, 2b (entsprechend der oben erwähnten „Verriegelungs-„-Anordnung) zum Erzeugen eines gewünschte Charakteristiken aufweisenden Lichtimpulses zu aktivieren.
Ein weiteres Merkmal des Geräts ist, dass eine sogenannte „Ruhestrom- bzw. Simmerschaltung" verwendet wird zum Zuführen eines im Wesentlichen kontinuierlichen Leckage/Sicker-Stroms zu den Blitzlichtlampen 2a oder 2b, wenn das Gerät auf oder im „Standby"-Modus ist. Dies verhindert eine Kondensatorüberladung und verlängert die Blitzlichtlampenlebensdauer. „Simmerschaltungen" sind von Gasentladungsgeräten generell bekannt. Ein einmaliges Merkmal der vorliegenden Anordnung ist, dass der Sicker/Leck-Strom als ein Sicherheitsmerkmal verwendet wird, da der von den Blitzlichtlampen 2a, 2b gezogene Strom (durch die Steuereinheit 29) kontinuierlich überwacht wird, die Stromzufuhr zu den Blitzlichtlampen 2a, 2b gesperrt bzw. abgeschaltet wird, wenn (aufgrund eines Lampenausfalls oder -bruchs) kein Strom gezogen wird.
Bezugnehmend auf die 8 umfasst das Impulsbildungsnetzwerk 31 eine von einer Energieversorgung 33 auf eine voreingestellte Spannung geladene Kondensatorbank 32. Die Kondensatorbank 32 bleibt geladen, bis ein Auslöserimpuls vom Auslösernetzwerk eine Entladung in der Entladungsröhre 2 auslöst, wenn sich die in der Kondensatorbank 32 gespeicherte Ladung durch den Induktor 34 und einen sekundären Auslösertransformator 35 zur Röhre 2 entlädt.
Die Zeitkonstante der Entladung (und folglich die Lichtimpulsdauer und das Lichtimpuls-„Profil") wird bestimmt durch die Werte des Induktors 34 und der Kondensatorbank 32. Für ein Betriebssystem wurde eine Impulsdauer von 1 ms–2 ms als geeignet gefunden. Für die vorliegenden Zwecke ist eine Impulsdauer so zu verstehen, dass sie im Zeitintervall zwischen der die Hälfte ihres Maximumwerts erreichenden Lichtenergie bzw. -leistung und dem nachfolgenden Fallen auf die Hälfte ihres Maximumwerts ist. Die erforderliche Impulsdauer variiert abhängig von den optischen Eigenschaften der zu lösenden Glasplatte. Beispielsweise erfordern unterschiedliche Glastönungen unterschiedliche Energiepegel, die zum Bewirken des Lösens zuzuführen sind, und folglich unterschiedliche Leistungspegel. Die Kondensatorbank 32 und der Induktor 34 können deshalb abhängig von der zu lösenden Glasplatte auf geeignete Werte zurückgesetzt werden, um das „Profil" und die Leistung des abgegebenen Impulses zu modifizieren. Manuell oder automatische auswählbare Steuerungen 70 auf der Basiseinheit 40 erlauben es, die Ausgangsenergie und/oder Impulsdauer der Blitzlichtröhren 2a, 2b entsprechend der Tönung der Objektglasscheibe zu modifizieren. Das Gerät kann mit voreingestellten Einstellungen versehen sein, die von der Bedienungsperson (oder automatisch) für übliche Glastönungen oder andere bekannte Variable geeignet auswählbar sind. Zum Einstellen der optischen Leistung des Geräts kann die Kondensatorladungs-Leistungs- bzw. -Energieversorgung variiert werden.
Die Impulswiederholungsfrequenz (die mit der Länge des Zwischenimpulsintervalls (T aus) korrespondiert) ist wichtig zum Sicherstellen, dass die Periode zwischen sukzessiven Impulsen ausreicht, damit die in der Dicke der Scheibe absorbierte Wärme abgeleitet werden kann, bevor mehr Energie abgegeben wird.
Zusätzlich wird durch dieses Mittel eine Überhitzung der Lampenröhren 2a, 2b verbessert und die Lampenlebensdauer vergrößert. Die Steuereinheit 29 wirkt so, dass sie den manuellen Auslöser außer Kraft setzt, um zu verhindern, dass das Auslösernetzwerk 20 eine Entladung auslöst, bis die erforderliche Zeitperiode abgelaufen ist. Das minimale Intervall zwischen dem Feuern bzw. Auslösen wird typischerweise so gesteuert, dass es im Bereich 0,3 Hz–1 Hz liegt. Ein maximales Intervall zwischen dem Feuern bzw. Auslösen wird vom Steuersystem typischerweise in den Bereich 10–20 Sekunden oder darüber eingestellt. Wenn die Bedienungsperson die Blitzlichtröhren bis nach dem Vergehen des maximalen Intervalls ab dem vorhergehenden Auslösen nicht auslöst, entlädt das Steuersystem automatisch die Kondensatoranordnung auf Erde und schaltet die Leistungsversorgung in einen Standby-Modus; danach muss die Leistungsversorgung auf der Basiseinheit 40 auf einen „aktiven" Modus eingestellt werden, bevor das Gerät arbeitet. Das Maximumzeitverzögerungs-„Zeit-aus"-Merkmal stellt sicher, dass das Gerät nicht in einem Betriebsmodus einer zufällig folgenden Benutzung belassen werden kann. Dies ist ein wichtiges Sicherheitsmerkmal der Benutzung dieser Ausführungsform.
Die pro Lichtimpuls abgegebene Energie wird entsprechend der Tönung oder anderer Qualitäten der Glasscheibe ausgewählt, variiert aber typischerweise zwischen 500–1500 Joules pro Impuls. Da Nichtlaserlicht verwendet wird, schwächt sich die Energie schnell mit dem Abstand vom optischen Kopf 4 ab und ist deshalb ausreichend, ein Lösen der Verbindung der Glasscheibe zu bewirken, aber weniger empfindlich für unautorisierte oder zufällige Falschbedienung einer Bedienungsperson. Dies ist ein wichtiges Sicherheitsmerkmal der Benutzung dieser Ausführungsform.
Bei einer Ausführungsform kann der Abgabekopf 4 von einem motorisierten Führungssystem (nicht gezeigt) getragen sein, das angeordnet ist, den Kopf 4 um die ganze Peripherie der Glasscheibe 16 nachzuführen, um zu ein vollständiges Lösen der Glasscheibe 16 vom Rahmen 7 zu bewirken. Der Betrieb des Nachführungssystems 4 und die Lichtenergieabgabe durch den Kopf 4 werden auch durch eine nicht gezeigte Steuereinrichtung derart koordiniert, dass die Geschwindigkeit der Nachführung um den Rahmen auf einer vorbestimmten Rate beibehalten wird.
Für eine optimale Funktionsfähigkeit wird es vorgezogen, dass sich aufeinanderfolgende Impulse des gepulsten Lichts räumlich überlappen.

Claims

Verfahren zum Lösen einer Glasscheibe (16) von einem Rahmen (7), mit dem die Scheibe durch dazwischen angeordnetes Verbindungsmaterial (8) verbunden ist, wobei das Verfahren aufweist: i) Anordnen einer Lichtenergie-Abgabeeinrichtung (4) neben der Glasscheibe, und ii) Betreiben der Lichtenergie-Abgabeeinrichtung (4) zum Senden von Lichtenergie durch die Glasscheibe (16) zum Bewirken eines Lösens der Glasscheibe (16) vom Rahmen (7), dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtenergie-Abgabeeinrichtung (4) ein elektrisches Gasentladungs-Blitzlichtgerät (2) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei: a) die abgegebene Lichtenergie von einer Wellenlänge im Wesentlichen in entweder dem Bereich 300nm–1500nm oder 400nm–700nm ist, und/oder b) die abgegebene Lichtenergie mehrere Wellenlängen aufweist, und/oder c) die Lichtenergie sich mit Abstand signifikant derart abschwächt, dass wenige Zentimeter von der Lichtenergie-Abgabeeinrichtung (4) die Lichtenergiedichte von ihrem Maximumwert signifikant verringert ist, wodurch in einem Abstand im Wesentlichen im Bereich wenige Zentimeter oder weniger von der Lichtenergie-Abgabeeinrichtung (4) die Lichtenergiedichte signifikant unter einem Maximumwert ist, und/oder d) die Lichtenergie nichtkohärent ist, und/oder e) die abgegebene Lichtenergie entsprechend einem vorbestimmten Regime gepulst ist, wobei die Impulsdauer (T_an) eines Lichtimpulsereignisses im Wesentlichen im Bereich 1μs–100ms ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei: a) das Impulsregime gesteuert wird zum Verhindern eines folgenden Lichtimpulsereignisses, wenn die nach einem vorhergehenden Lichtimpulsereignis verstreichende Zeit kleiner als eine vorbestimmte Zeit ist, und/oder b) das Impulsregime gesteuert wird zum Verhindern eines folgenden Lichtimpulsereignisses, wenn die nach einem vorhergehenden Lichtimpulsereignis verstreichende Zeit größer als eine vorbestimmte Zeit ist, und/oder c) die Impulsdauer (T_an) kleiner als ein minimal zulässiges Zwischenimpulsintervall (T_aus) ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lichtenergie-Abgabeeinrichtung (4) von Hand gehalten und von einer Bedienungsperson relativ zum Glas (16) positionierbar ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Betrieb des elektrischen Gasentladungs-Blitzlichtgeräts (2) gesteuert wird zum Begrenzen der Impulsrate und/oder Dauer des Lichtimpulses.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Betrieb des Gasentladungs-Blitzlichtgeräts (2) gesteuert wird durch: i) Laden einer Kondensatoranordnung (32), ii) Auslösen eines Triggerimpulses zum Entladen der Kondensatoranordnung (32), und iii) Entladen der Kondensatoranordnung (32) zum Gasentladungs-Blitzlichtgeräts (2).
Verfahren nach Anspruch 6, wobei dem Gasentladungs-Blitzlichtgeräts (2) zu Zeiten anders als während eines Impulsereignisses ein Sicker/Leck-Strom zugeführt wird, wobei der Sickerleckstrom vorzugsweise überwacht wird, um eine Anzeige der Betriebsfähigkeit des Gasentladungs-Blitzlichtgeräts (2) bereitzustellen.