DE2415105A1

DE2415105A1 - Kernbohrmaschine fuer flachglas

Info

Publication number: DE2415105A1
Application number: DE2415105A
Authority: DE
Inventors: Carle W Highberg; George R Roesch
Original assignee: Engelhard Minerals and Chemicals Corp
Current assignee: Engelhard Minerals and Chemicals Corp
Priority date: 1973-03-29
Filing date: 1974-03-28
Publication date: 1974-10-10
Also published as: CA994555A; FR2223316A1; IT1011179B; US3813820A; JPS49129289A; FR2223316B1; BR7402475D0; GB1437641A

Description

2£.. März 1974 SC-1123 Patentanwälte:
Dr. Ing. Walter Abta

_Dr. Dieter F. Mprf .

Dr. Hans-A. Brauns

8 München 86,'Päenzenaueratr. 28

ENGELHARD MINERALS & CHEMICALS CORPORATION 4j5O Mountain Avenue, Murray Hill, New Jersey 07974, V.St.A,

Kernbohrmaschine für Flachglas

Die vorliegende Erfindung betrifft das Bohren von Flachglas und glasähnlichem Material unter Verwendung von beispielsweise mit Diamantkörnern besetzten Kernbohrern und dergleichen. Insbesondere betrifft die Erfindung ein fluidbetätigtes System zur Vorwärts- und Rückwärtsbewegung eines Paars einander gegenüberliegender koaxialer Bohrwerkzeuge. während ihrer Jeweiligen abwechselnden Betriebszyklen, und insbesondere die Steuerung des fluidbetätigten Systems zur genauen Einstellung der Schnitttiefe. Die Erfindung ist besonders vorteilhaft in Verbindung mit dem Bohren von Löchern in Beleuchtungen für Automobiltüren, wie dies bei Turfensterglas für viele gegenwärtige amerikanische Automobilmodelle erforderlich ist, und desgleichen in Verbindung mit Beleuchtungen für Lichthoftüren und dergleichen.

Beim Bohren von Löchern in Flachglas und anderen harten, feuerfesten Materialien ist es erforderlich, äusserst harte Schneidwerkstoffe zu verwenden. Zu diesem Zweck werden am häufigsten Diamantkorn-Kernbohrer verwendet (in welchen Industriediamantkörner in einer ringförmigen Matrix einge-

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bettet sind, welche zumeist aus geschmolzenem Pulvermetall besteht). Um ein Spalten oder Brechen des Glases zu vermeiden, welches normalerweise am Rande des Lochs in der Glasfläche auftreten würde, wo der Bohrer austritt, ist es zweckmässiger, das Loch teilweise von einer Seite des Flächglases zu bohren und den restlichen Teil des Loches von der anderen Seite, um dabei den Kern zu entfernen. Bei. diesem Verfahren erfolgt der abschliessende Durchbruch zwischen den Flächen des Glases und ein Zerstückeln der Glasoberfläche wird vermieden.

Normalerweise werden zwei zusammenarbeitende, koaxial angeordnete Kernbohrer verwendet, die abwechselnd in einander gegenüberliegende Seiten des Glases eindringen. Das Flachglas ist fest in der Maschine eingespannt, und Kühlwasser wird in dem Bereich in der Nachbarschaft der zu schneidenden Fläche zugeführt. Es ist erforderlich, dass eine genaue Steuerung der Schnitttiefe des Kernbohrers vorgenommen wird, um sicherzustellen, dass der Bohrvorgang mindestens von einer Seite in der richtigen Tiefe angehalten wird'.

Bekannte für diesen Zweck verwendete Maschinen verwendeten üblicherweise ein mit konstantem Druck arbeitendes System, beispielsweise ein Fluiddrucksystem,zur Erzielung des Vorschubs der Bohrer im Glas. Die jeweiligen Bohrer sind dabei üblicherweise mit dem Betätigungselement des Fluidzylinders verbunden und werden dabei während eines Betriebszyklusses von der Zylinderkolbenanordnung hin- und herbewegt. Die Schnitttiefe wird üblicherweise durch mechanische Anschläge und elektrische Schalter gesteuert, welche mit Magnetventilen des Steuersystems in Verbindung stehen.

Diese Anordnung benötigt zeitlich aufwendige manuelle Einstellungen, soweit solche erforderlich sind, und ferner mühsame Neueinstellungen, um die Maschine zum Bohren von Flachglas verschiedener Dicke einzustellen.

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Die Einstellung der Schalterbetätigungselemente oder Anschläge muss mit ziemlicher Genauigkeit erfolgen und erforderte bisher einen beträchtlichen Zeitaufwand für die Einstellung und Neueinstellung, um befriedigende Ergebnisse zu erhalten. Dabei wurde das dem Schnittbereich zugeführte Kühlwasser um den unteren Teil der Maschine verspritzt und führte häufig zu Kurzschlüssen der elektrischen Schalter, zu einer Korrosion der Kontakte oder auf andere Weise zu einem unzuverlässigen Arbeiten der Schalter.

In vielen Fällen wird die Art des bearbeiteten Flachglases und damit die Dicke des Glases häufig geändert, und bei jeder Änderung muss der Schaltermechanismus von Hand eingestellt und durch Ausprobieren justiert werden, um die Schnitttiefe für die Abmessungen eines jeweiligen Flachglases einzustellen. Ferner müssen bei zunehmender Abnutzung der Bohrer der Schaltermechanismus und/oder die Anschläge periodisch nachgestellt werden, um die gewünschte Schnitttiefe sicherzustellen.

Ein anderes Verfahren für das Bohren von Flachglas besteht, soweit das Betriebssystem für die Hinr und Herbewegung der Bohrer durch ihre jeweiligen Arbeitszyklen betroffen ist, darin, eine konstante Vorschubgeschwindigkeit für die Bohrer anstelle eines konstanten Drucks zu verwenden. Beim Bohren mit konstantem Druck schreitet der Bohrvorgang mit einer Gechwindigkeit fort, die von verschiedenen Faktoren, wie den Eigenschaften des gebohrten Materials, abhängt, während beim Bohren mit konstantem Vorschub ein Überschussdruck verwendet wird, aber das Bohren mit gleichmässiger Geschwindigkeit unabhängig von der am Bohrer wirksamen Belastung fortschreitet, wobei selbstverständlich angenommen wird, dass der Druck ausreicht, um alle Lastwiderstände zu überwinden.

Die Vorteile des Bohrens mit konstantem Vorschub bestehen in einer längeren Bohrerlebensdauer und einer Verringerung der Abstände, in denen ein Schärfen des Bohrers erforderlich ist.

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Eine allgemeine Beschreibung des Bohrens mit konstantem Vorschub wird in einem Aufsatz "Ein verbessertes Verfahren für das Diamantkernbohren von Automobilglas" in der periodischen Veröffentlichung "Industrial Diamond Review" vom Mai 1969 gegeben. Eine, weitere Beschreibung eines Bohrens mit konstantem Vorschub ist in der US-Patentschrift 3,710,516 von Joseph B. Kelly enthalten. Dieses Patent bringt eine ausführliche Erörterung der Vorteile, die durch die Bewegung des Kernbohrers mit konstanter Geschwindigkeit erhalten werden.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung bezüglich der Steuerung des fluidbetätigten Vorschubsystems für eine Maschine der allgemeinen Bauart gemäss der vorausgehend genannten Patentschrift und bringt weitere Merkmale und Vorteile, welche bisher nicht verfügbar waren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit erhöhter Genauigkeit die Schnitttiefe eines Bohrers zu steuern, welcher in Flachglas oder in glasähnlichem Material mit konstanter Geschwindigkeit bewegt wird.

Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Einstellzeit zu verkürzen, welche für die Einstellung der Maschine zum Bohren von Glas und glasähnlichem Material erforderlich ist, um Flachglas mit verschiedenen Abmessungen zu bearbeiten.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, die Verwendung von elektrischen Schaltern zur Steuerung des Bohrervorschubs im Flachglas und glasähnlicheni Material zu vermeiden.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, die Dauer des Bohrvorgangs beim Kernbohren von Flachglas zu verkürzen, indem der Bohrer mit verhältnismässig hoher Geschwindigkeit

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bis zu einer Stellung unmittelbar vor der Glasoberfläche bewegt wird, worauf sich eine Vorschubbewegung mit verhältnismässig niedriger Geschwindigkeit durch das Glas bis zur gewünschten Schnitttiefe anschliesst.

Diese und andere Aufgaben werden mittels eines neuen Fluiddrucksystems gelöst, welches die erfindungsgemässe Steuervorrichtung in Verbindung mit einer Flachglas-Kernbohrmaschine der beschriebenen Ausführung enthält. Im Einklang mit der vorliegenden Erfindung ist für jeden der beiden einander gegenüberliegenden koaxialen Bohrwerkzeuge der Maschine ein Fluidzylinder mit Kolben vorgesehen, der mit dem Bohrwerkzeug in Arbeitsverbindung steht. Jedes Bohrwerkzeug wird durch ein Fluiddrucksystem vorgeschoben und zurückgezogen, welches in Wirkungsverbindung mit dem jeweiligen Zylinder steht, um das Bohrwerkzeug in einem Zeitintervall mit schnellem Vorschub bei konstanter Vorschubgeschwindigkeit bis in eine Stellung zu bringen, die in geringem Abstand vor der Oberfläche des zu bohrenden Materials liegt, und es in einem Zeitintervall mit langsamem Vorschub bei konstanter Geschwindigkeit von der Berührungsstelle des Bohrwerkzeuges mit der Oberfläche des Materials bis zu einer vorgegebenen Schnitttiefe zu führen. Der während eines jeden Zeitintervalles zurückgelegte Weg wird genau durch einstellbare Zeitrelaisanordnungen gesteuert, die mit dem Fluiddrucksystem in Wirkungsverbindung stehen, um die Dauer der Zeitintervalle der konstanten Vorschubgeschwindigkeiten festzulegen. Somit dienen die Zeitrelaisanordnungen zur Steuerung der Stellungen des Bohrwerkzeuges am Beginn und am Ende des Zeitintervalls für langsamen Vorschub, um die Schnitttiefe im Flachglas zu steuern.

Die Zeitrelaisanordnungen enthalten vorzugsweise ein eigenes elektronisches Zeitrelais für jedes Zeitintervall. Zweckmässigerweise besteht dabei jedes Zeitrelais aus einem digitalen

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Zeitrelais, welches eine Einstellung in sehr geringen Zeitstufen gestattet, um eine optimale Genauigkeit bei der Steuerung und Einstellung der Schnitttiefe zu ermöglichen und insbesondere eine Nachstellung für die zunehmende Abnutzung des Bohrwerkzeuges zu gestatten.

In den Zeichnungen zeigen:"

Figur 1 eine Seitenansicht einer Kernbohrmaschine für Flachglas gemäss der vorliegenden Erfindung, wobei aus Gründen einer besseren Darstellung Teile weggebrochen bzw. im Schnitt dargestellt sind,

Figur 2 eine Vorderansicht der Maschine nach Figur 1,

Figur j5 einen Teilschnitt im grösseren Massstab längs der Linie 3-3 der Figur 2,

Figur 4 einen Teilschnitt längs der Linie. 4-4 der Figur J>,

Figur 5 eine Vorderteilansicht längs der Linie 5-5 der Figur 2,

Figur 6 eine Schnittansicht im grösseren Massstab längs der Linie 6-6 der Figur 1,

Figur 7 eine Schnittansicht im grösseren Massstab längs der Linie 7-7 der Figur 1, und

Figuren 8, 9 und 10 schematische Darstellungen, welche aufeinanderfolgend das Fluiddrucksystem und zugeordnete Steuervorrichtungen gemäss der Erfindung in ihren Betriebsbedingungen während aufeinanderfolgender Stufen des Betriebsablaufs zeigen.

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Es wird zunächst auf die Figuren 1 und 2 .Bezug genommen, in welchen eine Kernbohrmaschine für Flachglas dargestellt ist, welche ein Fluiddrucksystem'aufweist, das eine erfindungsgemässe Steuervorrichtung besitzt. Die Maschine besitzt eine obere Spindelanordnung A und eine untere Spindelanordnung B, welche während eines Kernbohrvorgangs abwechselnd in vertikaler Richtung aufeinder zu und voneinander weg bewegt werden können. Die Maschine nimmt ein horizontal liegendes Tafelglas auf, welches während des Bohrvorgangs durch eine Klemmanordnung C festgehalten wird. Bei der dargestellten Ausführungsform kann die Maschine an einer vorgegebenen Stelle ein Loch in ein Flachglas 10 bohren, welches auf eine für eine Automobiltürbeleuchtung gewünschte Form zugeschnitten ist.

Die Maschine ist auf einer Steinbettplatte 11 aufgestellt, welche normalerweise gegen' eine Steinfläche aufliegt. Die Lage der Bettplatte kann leicht mittels eines Wasserdrucksystems eingestellt werden, wobei Wasser in eine schmale Ausnehmung in der Bodenfläche der Bettplatte über vertikale Kanäle eingeleitet wird, um das Gewicht der Maschine auszugleichen und die Einstellung der Maschine auf der Bodenplatte zu erleichtern. Anschliessend wird das Wasser aus der Ausnehmung abgezogen und durch die gleichen vertikalen Kanäle ein Vakuum angelegt, um die Maschine in der gewünschten Stellung zu verankern. Ein Halterahmen 12 ist an der Bettplatte 11 mittels Bolzen verankert. Die obere und untere Spindelanordnung A bzw. B sind für eine vertikale Bewegung abwechselnd aufeinander zu und voneinander weg in oberen und unteren Schwalbenschwanzführungen 13 und 14 gelagert, die jeweils am Rahmen 12 befestigt sind. Die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung der Spindelanordnungen A und B erfolgt mittels hydraulischer Antriebszylinder 15 bzw. 16, die jeweils an der Oberseite des Rahmens 12 befestigt sind, und die durch ein Fluiddrucksystem betrieben werden, welches

in den Figuren 8, 9 und 10 am besten dargestellt ist. Die Zylinder 15 und 16 befinden sich beide im oberen Abschnitt der Maschine, wo sie so weit als möglich vom Sprühwasser entfernt sind, welches zum Schmieren der Bohrer verwendet

wird. ■ - - _.

Die Kolbenstange für den Antriebszylinder 15 ist unmittelbar mit der oberen Spindelanordnung B verbunden, während die Kolbenstange für den Antriebszylinder 16 mit einer vertikalen Zwischenstange 17 verbunden ist-, die an ihrem unteren Ende an einem Ende eines Schwenkarms 18 befestigt ist. Der Schwenkarm 18 ist in seinem Mittelabschnitt am Rahmen 12 für eine Schwenkbewegung um eine horizontale Achse befestigt. Das andere Ende des Schwenkarms 18 ist mit einer vertikalen Zwischenstange 19 verbunden, die ihrerseits an ihrem oberen Ende schwenkbar mit der unteren Spindelanordnung B (Figur l) befestigt ist.

Die Klemmvorrichtung C ist am deutlichsten in den Figuren J5, 4 und 5 dargestellt und weist einen horizontalen Tisch 20 auf, welcher am Rahmen 12 befestigt ist, sowie einen Klemmhebel 21. Der Tisch 20 dient zur Aufnahme des Flachglases 10 und ist mit einem Loch 22 für den Bohrer der unteren Spindelanordnung B versehen. Der Klemmhebel 21 ist oberhalb des Tisches 20 angeordnet und schwenkbar an Halterungen 2J am Rahmen 12 befestigt. Eine Klemmbacke 24 besitzt eine öffnung 25 zur Aufnahme des Bohrers der oberen Spindelanordnung A und ist schwenkbar mit dem gegabelten äusseren Ende des Klemmhebels 21 verbunden. Die Klemmbacke 24 wird durch den Klemmhebel 21 gegen den Tisch zu und von diesem weg bewegt, um das Flachglas 10 in der Nachbarschaft des zu bohrenden Loches zu erfassen. Der Klemmhebel 21 ist an seinem entgegengesetzten oder inneren Ende schwenkbar mit einer Zwischenstange 2.6 verbunden, welche am Kolben eines Klemmzylinders 27 befestigt ist.

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Spindelanordnungen

Die Spindelanordnungen A und B sind im wesentlichen gleich ausgebildet und werden daher lediglich in Verbindung mit der oberen Spindelanordnung A beschrieben. Gleiche Bezugsziffern werden in Verbindung mit entsprechenden Teilen der unteren Spindelanordnung B verwendet.

Die Spindelanordnung A weist eine Plattform Jl auf, an deren äusserem Ende (Figuren 1,2 und 6) ein Schlitten 32 angeschweisst ist. Der Schlitten wird in vertikaler Richtung in einer Schwalbenschwanzführung 13 geführt und wird durch den Antriebszylinder 15 hin- und herbewegt. Der Kolben des Zylinders 15 ist an einem Verbindungselement befestigt, das seinerseits schwenkbar mit dem oberen Abschnitt des Schlittens verbunden ist. Der Schlitten 32 trägt eine Spindel 33 mit einem Putter 3^· zur Aufnahme eines Kernbohrers 35· Das obere Ende der Spindel 33 weist eine Riemenscheibe 36 auf, die durch einen V-förmigen Riemen 37 angetrieben wird, welcher um die Antriebscheibe 38 eines Elektromotors 39 geführt ist. Der Motor ist verstellbar auf der Plattform 31 in der gezeigten Weise befestigt und dreht den Kernbohrer 35 mit etwa 3IOO Umdrehungen pro Minute an.

Um das Gewicht des Motors auszugleichen, ist ein Luftausgleichszylinder kO am rückwärtigen Ende der Plattform 3I angeordnet. Wasser zum Schmieren des Kernbohrers 35 wird durch eine nicht dargestellte flexible Wasserleitung zugeführt, welche mit einer Drehkupplung verbunden ist, die an die Spindel 33 angeschlossen ist.

Fluiddrueksystem

Das Fluiddrueksystem zum Betrieb der Antriebszylinder 15 und l6 sowie die zugehörigen Steuereinrichtungen sind am besten aus den Figuren 8, 9 und 10 ersichtlich. Die Systeme sind

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bezüglich der oberen und unteren Spindelanordnung A bzw. B identisch ausgebildet und werden daher lediglich in Verbindung mit der oberen Spindelanordnung A und ihrem zugeordneten Antriebszylinder 15 beschrieben.

Fluiddruck wird mittels einer einen konstanten Druck liefernden Pumpe 50 erhalten, welche Fluid aus einem Reservoir 51 -pumpt und Arbeitsfluid unter Druck über eine Leitung 52 dem Kopfende des Antriebszylinders 15 zuführt. Die Druekzufuhr über die Leitung 52 wird mittels eines Vierweg-Magnetventils 55 gesteuert, welches mit ausgefahrenem Kolben in den Figuren 8 und 9 und mit zurückgezogenem Kolben in Figur 10 dargestellt ist.

Mittels einer Leitung 54 mit einem Paar paralleler Zweigleitungen 55 und 56 wird dem kolbenstangenseitigen Ende des Antriebszylinders I5 Fluid zugeführt bzw. vom diesem abgezogen. Die Zweigleitung 56 weist ein Zweiweg-Magne'tventil 57 auf> welches in den Figuren 8 und 10 in seiner geöffneten Stellung und in Figur 9 in seiner geschlossenen Stellung dargestellt ist. Die Zweigleitung 56 weist ferner ein als Kugelventil ausgebildetes Rückschlagventil 58 auf und wird durch eine Querleitüng 59 mit der Zweigleitung 55 zwischen dem Rückschlagventil 58 und dem Zweiweg-Ventil 57 verbunden. '

Die Zweigleitung 55 enthält eine druck- und temperaturkompensierte, einstellbare Strömungsdrossel 60 (oder Strömungssteuereinrichtung), welche zwischen dem Antriebszylinder I5 und der Querleitung 59 angeordnet ist, sowie eine weitere ähnliche einstellbare Strömungsdrossel 6l, die zwischen dem Vierweg-Ventil 55 und der Querleitung 59 liegt. Das Zweiweg-Ventil 57 ist in den Figuren 8 und 10 in seiner geöffneten Stellung dargestellt. Gemäss Figur 8 gelangt das aus dem kolbenstangenseitigen Ende des Zylinders I5 austretende Fluid unter Umgehung der Strömungsdrossel 60 durch das Zweiweg-Ventil 57 und fliesst anschliessend durch die Strömungsdrossel 6l,

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da sich das Rückschlagventil 58 in seiner geschlossenen Stellung befindet. Dieser Betriebszustand ermöglicht einen verhältnismässig schnellen Vorschub mit konstanter Geschwindigkeit. Befindet sich das Zweiweg-Ventil 57 gemäss Figur 9 in seiner geschlossenen Stellung, so gelangt das vom kolbenstangenseitigen Ende des Antriebszylinders 15 austretende Fluid durch beide Strömungsdrosseln 6O und 6l. Dieser Betriebszustand ermöglicht einen verhältnismässig langsamen Vorschub bei konstanter Geschwindigkeit, beispielsweise 1,5 mm (0,06 Zoll) pro Sekunde.

Befindet sich das Vierweg-Ventil 53 in seiner in Figur 10 gezeigten zurückgezogenen Stellung, so wird der Fluiddruck über die Leitung 54 zum kolbenstangenseitigen Ende des Antriebszylinders 15 geleitet. In dieser Stellung befindet sich das Zweiweg-Ventil 57 in geöffneter Lage und die Strömung gelangt durch die Zweigleitung 56, da sich das Rückschlagventil 58 in seiner offenen Stellung befindet, so dass der zugeführte Fluiddruck beide Strömungsdrosseln 60 und 6l umgehen kann.

Die Magnetspule 53a des Vierweg-Ventils 53 und die Magnetspule 57a des Zweiweg-Ventils 57 werden jeweils durch elektronische Zeitrelais 65 und 66 betätigt. In der beschriebenen Ausführungsform bestehen die Zeitrelais 65 und 66 aus mit Festkörperschaltkreisen ausgestatteten elektronischen Zeitrelais, die eine digitale Ausgabe und eine Druckknopfeinstellung besitzen, wie sie von Automatic Timing and Controls, Inc., 203 S. Gulph Rd., King of Prussia, Pennsylvania unter der Handelsbezeichnung 335 A35 IAl OPX vertrieben werden. Diese Zeitrelais sind in Schritten einstellbar, und die digitale Ausgabe ermöglicht eine rasche Druckknopfeinstellung und -nachstellung durch eine Bedienungsperson.

Betriebsweise

Die Betriebsweise der mit dem Fluiddrucksystem der Maschine

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verbundenen Steuervorrichtung wird in Verbindung mit den Figuren 8, 9 und 10 beschrieben, welche aufeinanderfolgend einen Betriebszyklus für die obere Spindelanordnung A angeben. Wie bereits erwähnt, sind die Systeme im wesentlichen identisch bezüglich der oberen Spindelanordnung A und der unteren Spindelanordnung B und werden daher allein in Verbindung mit der oberen Spindelanordnung A beschrieben.

In Figur 8 ist die Anfangsphase, des Betriebszyklusses dargestellt, in welcher die obere Spindelanordnung A mit verhältnismässig schnellem Vorschub mit gleichmässiger Geschwindigkeit bis in eine Stellung gebracht wird, die in geringem Abstand, beispielsweise 0,8 mm (l/32 Zoll) vor der Oberfläche des Flachglases 10 liegt (aber nicht in Berührung mit dem Glas steht).In diesem Bereich des Arbeitszyklusses soll ein schneller Vorschub erfolgen, um die Dauer des Bohrvorganges auf ein Mindestmass zu verringern. In diesem Betriebszustand wurde das System von einer Bedienungsperson eingeschaltet, und der Zeitrelaisschalter 65a ist geschlossen, um die Magnetspule 65a mit Strom zu versorgen, so dass sich das Vierweg-Ventil 53 in seiner Normalstellung befindet, d. h. in der Zeichnung nach rechts bewegt ist. Entsprechend wird Fluiddruck dem kopfseitigen Ende des Antriebszylinders 15 über die Leitung 52 zugeführt. Das Zeitrelais 65 ist eingeschaltet und läuft während eines vorgegebenen Zeitintervalls ab.

Der Zeitrelaisschalter 66 ist geöffnet, die Magnetspule 57a ist ausgeschaltet und das Zweiweg-Ventil 57 befindet sich in seiner geöffneten Stellung, so dass vom kolbenstangenseitigen Ende des Antriebszylinders 15 abgegebenes Fluid die Strömungsdrossel 60 umgeht und lediglich von der Strömungsdrossel 61 erfasst wird. Da lediglich eine der beiden Strömungsdrosseln in der Austrittsleitung liegt, wird eine konstante Vorschiibgeschwindigkeit erhalten, jedoch ist die Kolbenbewegung verhältnismässig schnell. Das Zeitrelais 66 wird eingeschaltet, und das

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Zeitintervall mit schnellem Vorschub dauert an, bis das Zeitrelais 66 abgelaufen ist und den Zeitrelaisschalter 66a schliesst sowie die Magnetspule 57a abschaltet. Damit ist das Zeitintervall für schnellen Vorschub durch die Einstellung des Zeitrelais 66 bestimmt. -

Unter Bezugnahme auf Figur· 9 ist ersichtlich, dass beim Ablaufen des Zeitrelais 66 die Magnetspule 57^a eingeschaltet wird, und sich das Ventil 57 in seine geschlossene Stellung bewegt, so dass vom kolbenstangenseitigen Ende des Zylinders 15 abgegebenes Fluid sowohl durch die Strömungsdrossel 6o wie auch durch die Strömungsdrossel 6l geleitet wird, um eine erhöhte Kontrolle der Strömung zu ermöglichen. In diesem Betriebszustand'wird"für die obere Spindelanordnung A eine langsame Vorschubgeschwindigkeit erhalten, und dieses Zeitintervall dauert so lange an, wie Druck dem kopfseitigen Ende des-Zylinders 15 zugeführt wird. Während dieses Zeitintervalls bewegt sich der Bohrer 35 zur Anlage an das Glas bzw. in Schnittbewegung am Glas und wird mit konstanter Geschwindigkeit bis zu einer vorgegebenen Schnitttiefe geführt. Dieses Zeitintervall mit langsamer konstanter Vorschubgeschwindigkeit dauert an, bis das Zeitrelais 65 abgelaufen ist und die Magnetspule 53a abschaltet. Wird angenommen, dass die Strömungsdrossel 60 für eine langsame Vorschubgeschwindigkeit von etwa 1,5 mm (O,O6 Zoll) pro Sekunde eingestellt ist, und das Zeitrelais 65 in Schritten von 0,01 Sekunden einstellbar ist, so kann die Schnitttiefe in Stufen von 0,15 mm (Ο,ΟΟβ Zoll) vorgewählt werden.

Figur 10 zeigt den Betriebszustand des Systems während der Rückwärtsbewegung der oberen Spindelanordnung A, wobei ersichtlich ist, dass das Zeitrelais 65 abgelaufen ist und der Schalter 65a sich geöffnet hat, um die Magnetspule 53a abzuschalten.

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Infolgedessen hat sich das Vierweg-Ventil 53 nach links oder in seine andere Stellung bewegt. In dieser Stellung wird über die Leitung 54 mittels der Pumpe 50 dem kolbenstangenseitigen Ende des Antrieb.szylinders 15 Druck zugeführt. Beide Strömungsdrosseln 60 und" 6l werden umgangen, da die Leitung 56 über das Rückschlagventil 58 und das Zweiweg-Ventil 57 geöffnet ist. Die Rückwärtsbewegung hält an, bis die obere Spindelanordnung A vollständig in ihre In Figur 8 dargestellte Ausgangslage zurückgeführt ist.

Die untere Spindelanordnung B durchläuft ihren Betriebszyklus vorzugsweise vor der oberen Spindelanordnung A, und dieser Betriebszyklus ist identisch mit dem vorausgehend in Verbindung mit dem Fluiddrucksystem für die obere Spindelanordnung A beschriebenen Zyklus. Nachdem der zweite Betriebszyklus der oberen Spindelanordnung A beendet ist, ist der Schnittvorgang der beiden Bohrer zu Ende geführt und der Kern wird ausgeworfen. Schliessllch.wird die Klemmanordnung C gelöst und das Flachglas 10 von der Bedienungsperson aus der Maschine entfernt.

Die Freigabe des Glases durch die Klemmanordnung C wird vorzugsweise von einem nicht dargestellten Folge-Zeitrelais gesteuert, welches durch die Bedienungsperson eingeschaltet wird, wenn sie einen Startknopf drückt. Der Startknopf schaltet ferner ein Magnetventil ein, welches den Klemmzylinder betätigt, damit die Klemmbacke 24 das Flachglas gegen den Tisch 20 drückt. Der anfängliche Klemmdruck ist verhältnismässig hoch, um jeglichen Kräften entgegenzuwirken, die vom Kernbohrer 35 der unteren Spindelanordnung B gegen das Glas ausgeübt werden, wenn der Bohrer von unten in das Glas eindringt. Nachdem die untere Spindelanordnung B ihren Schnittvorgang beendet hat, kann der durch den Klemmzylinder 27 zugeführte Klemmdruck abhängig vom Folge-Zeitrelais auf einen nominalen Wert verringert werden, da die. vom Kernbohrer der oberen Spindelanordnung A gegen das Glas ausgeübte Kraft

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vom Tisch 20 aufgenommen wird, welcher starr vom Rahmen getragen wird.

Mit der erfindungsgemässen Steuervorrichtung kann die Schnitttiefe sehr genau gesteuert werden,- beispielsweise in Schritten von 0il5 mm (0,006 Zoll), und sie ist während eines Jeden Betriebszyklusses gleichmässig reproduzierbar. Ferner kann der Anfangspunkt des Zeitintervalls für langsamen Vorschub entsprechend der Glasdicke unter Verwendung des Zeitrelais 66 genau bestimmt werden.

Zur Vorbereitung der Maschine für den ersten Bohrvorgang mit einer bestimmten Glasdicke kann die Bedienungsperson, falls dies gewünscht wird, die Schnitttiefe versuchsweise ermitteln, indem lediglich die Druckknöpfe am jeweiligen . Zeitrelais gedrückt werden, um eine vorhergehende digitale Ausgabe in Schritten von 0,01 Sekunden zu erhöhen oder zu verringern. Wie bereits erwähnt wurde, vjerden dadurch Tiefenänderungen von näherungsweise 0,15 mm (0,006 Zoll) erhalten, wobei die Vorschubgeschwindigkeit 1,5 mm (0,06 Zoll) pro Sekunde beträgt. Die langsame Vorschubgeschwindigkeit kann durch Einstellung der Strömungsdrosseln 60 und 6l verändert werden. Die Vorschubgeschwindigkeiten lassen sich beispielsweise zwischen den Grenzen von 0,51 mm (0,02 Zoll) pro Sekunde bis 12,7 mm (0,5 Zoll) pro Sekunde innerhalb einer Toleranz von + 0,025 mm (0,001 Zoll) verändern. Die Stufen der Zeitverstellung, beispielsweise 0,25 mm (0,01 Zoll) werden damit abhängig von der Geschwindigkeit unmittelbar in Abstandsstufen umgewandelt.

Sobald der Einsteller die richtigen Zeiteinstellungen für eine bestimmte Fertigung festgelegt hat, braucht er lediglich die Einstellungen aufzuzeichnen, so dass bei einer Wiederholung einer gleichen Fertigung die Zeitrelais 65 und 66 sofort und ohne Verzögerung eingestellt werden können. Dabei muss jedooh die Abnutzung des Bohrers berücksichtigt werden.

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Es ist offensichtlich, dass weitere Abänderungen der Erfindung möglich sind, und diese werden im Rahmen der anliegenden Ansprüche der Erfindung, nicht umfasst.

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Claims

SC-1123 Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Bewegung eines Bohrwerkzeugs durch einen Betriebszyklus einer hin- und hergehenden Bewegung, welcher ein Intervall eines Bohrvorgangs in ein Flachglas oder glasähnliches Material umfasst, gekennzeichnet durch einen Fluidzylinder (15, l6), einen im Fluidzylinder angeordneten Kolben, welcher mit dem Bohrwerkzeug (35) in Wirkungsverbindung steht, eine Fluiddruckvorrichtung (5O-61), welche mit dem Fluidzylinder verbunden ist, um das Bohrwerkzeug in einem Zeitintervall schneller Vorschubbewegung mit konstanter Geschwindigkeit bis zu einer Stellung zu führen, die der Oberfläche des Flachglases benachbart ist, und weiterhin in einem Zeitintervall mit langsamem Vorschub mit konstanter Geschwindigkeit von der Berührung des Bohrwerkzeuges mit der Oberfläche des Flachglases bis zu einer vorgegebenen Schnitttiefe im Flachglas zu bringen, mit einstellbaren Zeitrelaisanordnungen (65, 66), die mit der Fluiddruckvorrichtung in Wirkungsverbindung stehen, um die Dauer der Zeitintervalle mit konstanter Vorschubgeschwindigkeit zu steuern, um die Stellungen des Bohrwerkzeuges zu Beginn und am Ende des Zeitintervalls mit langsamem Vorschub zwecks Kontrolle der Schnitttiefe im Flachglas zu steuern.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluiddruckvorrichtung eine erste Strömungsdrossel (60) sowie eine zweite Strömungsdrossel (6l) und eine Ventileinrichtung (53* 57* 58) zur wahlweisen Verbindung lediglich einer der Strömungsdrosseln in Drosselstellung mit dem Antriebszylinder aufweist, um

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die Strömlingsgeschwindigkeit des Fluids zu steuern und den genannten schnellen Vorschub zu erzeugen, und um ferner wahlweise beide 'Strömungsdrosseln zwecks Strömungsbegrenzung mit dem Antriebszylinder zu verbinden, um die Strömungsgeschwindigkeit zu steuern und die langsame Vorschubgeschwindigkeit zu erzeugen.

3· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilvorrichtung zwei Magnetventile aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch J>, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetspulen der Magnetventile durch die Zeitrelaisanordnungen betätigt werden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einstellbaren Zeitrelaisanordnungen zwei elektronische Zeitrelais aufweisen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitrelais eine digitale Ausgabe besitzen.

7· Vorrichtung zum Bohren von Löchern in Flachglas oder glasähnlichem Material, mit einem Paar von einander gegenüberliegend angeordneten, zusammenwirkenden koaxialen Bohrwerkzeugen, die an entgegengesetzten Seiten ' des Flachglases liegen und abwechselnd etwa über die halbe Dicke des Glases in das Glas vorgeschoben werden können, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Antrieb der Bohrwerkzeuge während abwechselnder Betriebszyklen einer hin- und hergehenden Vorschubbewegung, wobei jeder Betriebszyklus ein Zeitintervall einer Bohrbewegung in das Flachglas enthält, und die Einrichtung für jedes Bohrwerkzeug einen Fluidzylinder enthält, mit einem in diesem Zylinder angeordneten Kolben, welcher mit dem Bohrwerkzeug in Wirkungsverbindung steht, mit

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einer Fluid-Steuervorrichtung, die mit dem Fluidzylinder in Wirkungsverbindung steht, um das Bohrwerkzeug in einem Zeitintervall mit schnellem Vorschub und konstanter Geschwindigkeit bis zu einer Stellung nahe der Oberfläche des Flachglases zu führen und in einem weiteren Zeitintervall mit langsamem Vorschub und konstanter-Geschwindigkeit von der Berührung des Bohrwerkzeugs mit der Oberfläche des Flachglases in eine vorgegebene Schnitttiefe im Glas zu bringen, und mit einstellbaren Zeitrelaisanordnungen, die mit der Fluid-Steuervorrichtung verbunden sind, um die Dauer der genannten Zeitintervalle mit konstanter Vorschubgeschwindigkeit zu steuern und auf diese Weise die Lage des Bohrwerkzeuges zu Beginn und am Ende des Zeitintervalls mit langsamem Vorschub zwecks Kontrolle der Schnitttiefe im Flachglas zu steuern.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7.» dadurch gekennzeichnet, dass die Achse des Bohrwerkzeugs vertikal angeordnet ist, und die Bohrwerkzeuge ein oberes Bohrwerkzeug und ein unteres Bohrwerkzeug umfassen.

9· Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Festklemmen des Flachglases in einer zwischen den Bohrwerkzeugen angeordneten horizontalen Stellung, wobei die Einrichtung einen horizontalen Tisch aufweist sowie eine Klemmbacke, die oberhalb des Tisches angeordnet ist und gegen den Tisch zu und von diesem weg beweglich ist, und mit einer Fluiddruckvorrichtung, welche mit der Klemmbacke verbunden ist, um diese zu bewegen und einen Klemmdruck auf das Flachglas auszuüben.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet,

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dass die Fluiddruckvorrichtung eine Steuereinrichtung aufweist, um während der -Bohrbewegung des unteren Bohrwerkzeuges einen verhältnismässig hohen
Klemmdruck auszuüben, und um während .d.er Bohrbewegung des oberen Bohrwerkzeuges einen Verhältnismassig niedrigen Klemmdruck auszuüben.

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