DE2451004B2

DE2451004B2 - Platte aus Glas, Glaskeramik oder Keramik

Info

Publication number: DE2451004B2
Application number: DE2451004A
Authority: DE
Inventors: Robert Paul De Pittsburgh Pa. Torre (V.St.A.)
Original assignee: PPG Industries Inc
Current assignee: PPG Industries Inc
Priority date: 1972-04-10
Filing date: 1974-10-26
Publication date: 1978-06-29
Also published as: GB1493126A; FR2251530B2; BE797819A; DE2451004A1; AU7111374A; AU5416573A; BE822344A; US3865673A; FR2251530A2; NL7411316A

Description

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Diese Erfindung betrifft eine Platte aus Glas, Glaskeramik oder Keramik, die mindestens 10 mm stark und mit einer Kerbe zum nachherigen Trennen in mindestens zwei Teile versehen ist.

Relativ dicke Gläser, Keramiken bzw. glaskeramische Gegenstände wurden insbesondere im Bauwesen, als Deckscheiben für Möbel oder für andere relativ dicke Glasartikel verwendet. Diese Glasgegenstände können Dicken von mehr als 3 bis 10 mm, insbesondere im Bereich von 18 bis 36 mm und noch höher und Längen- und Breiten-Dimensionen von 4 χ 8 m besitzen.
. Bei der Herstellung von Bauglasplatten und von Möbeldeckplatten der zuvor genannten Art war es bisher üblich, die gewünschte Größe der Platte dadurch zu erreichen, daß man das Glas mit der Hand ritzte und mechanisch abbrach und dabei ein Stück herstellte, das in seinen Dimensionen etwas größer war als die gewünschte endgültige Größe. Anschließend wurden die Kanten des Glasstückes auf die gewünschte Größe geschliffen, und die geschliffenen Kanten wurden poliert. Das Schleifen und das Polieren sind zeitraubende und aufwendige Vorgänge, doch wurden sie bisher als notwendig, insbesondere zum Schneiden von Glasplatten von höherer Dicke, angesehen. Insbesondere war nur durch diese Maßnahmen eine ausreichende Kantenfestigkeit zu erreichen.

Um das Schneiden von Glasplatten großer Dicke zu verbessern, wurde in der DT-OS 2136 606 ein Verfahren vorgeschlagen, nach dem ein tiefer Spalt in dem zu schneidenden Glasstück angebracht wird. Dadurch ist es möglich, auch dicke Glasscheiben in einem zweiten Schritt durch Anwenden eines Biegemomentes oder von Hitze zu trennen. Die Schnittkanten sind bei diesem Verfahren aber von nicht ganz befriedigender Qualität, insbesondere ist die Splitterbildung an der Kante der geritzten Oberfläche noch zu stark. Um die notwendige Sauberkeit und Kantenfestigkeit zu erreichen, war daher noch eine beträchtliche Versäuberungsarbeit nötig.

Aufgabe dieser Erfindung ist es, eine Trennung von Glasgegenständen entlang der Kerbe so zu ermöglichen, daß Kanten entstehen, die glatt, fest und gerade sind, senkrecht zu den Hauptoberflächen des Glasstükkes verlaufen und eine ausreichende Kantenfestigkeit haben. Eine besondere Aufgabe ist es, derartige Kanten ohne Schleifen und Polieren zu erzeugen.

Diese Aufgaben werden durch die erfindungsgemäße Platte aus Glas, Glaskeramik oder Keramik, mindestens 10 mm stark und mit einer Kerbe zum nachherigen Trennen in mindestens zwei Teile, gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie eine scheinbar unter der Oberfläche liegende Kerbe aufweist, die etwa 0,01 mm unter der von der Einkerbscheibe berührten Oberfläche beginnt und sich im wesentlichen senkrecht zu dieser Oberfläche in das Innere dieser Materialien erstreckt, wobei gleichzeitig entlang dieser Kerbe ein Bereich von einer Tiefe von bis zu 0,025 mm und einer Breite von bis zu 0,5 mm von beschädigtem, aber von zur Flügel- und Splitterbildung im wesentlichen freien Material erzeugt worden ist.

Im folgenden wird die Erfindung häufig in ihrer bevorzugten Ausführungsform für eine Platte aus Glas erläutert. Für Platten aus Glaskeramik und Keramik gilt sinngemäß entsprechendes.

Nach dem Trennen der erfindungsgemäßen Platten erhält man einen Glasgegenstand mit einer oberen Oberfläche, einer unteren Oberfläche und einer geschnittenen Kante, die sich im wesentlichen senkrecht zwischen der oberen Oberfläche und der unteren Oberfläche erstreckt. Die geschnittene Kante hat eine Serie von feinen Rissen oder Sprüngen, die in der Nähe von einer der beiden Oberflächen liegen, jedoch durch eine Zone beschädigten, aber im wesentlichen von Splitter- und Flügelbildung freien Glases davon getrennt ist. Diese Serie von feinen Rissen ist ein Kennzeichen für eine scheinbar unter der Oberfläche liegende Kerbe bzw. Ritze, die auf den Glasgegenstand entlang der gewünschten Kante aufgebracht worden ist. Durch leichte Besäumung werden scharfe Ecken zwischen der Kante und jeder der beiden Hauptoberflächen und ebenfalls die Risse beseitigt.

Die hier benutzten Ausdrücke »unter der Oberfläche liegender Sprung bzw. Riß« oder »unter der Oberfläche liegende Kerbe bzw. Ritze« beziehen sich auf eine im wesentlichen von Splitter- und Flügelbildung freie Diskontinuität oder einen Sprung, wie z. B. ein absichtlich verursachter Sprung, oder eine derartige Kerbe, die sich innerhalb der Dicke eines Glasstückes befindet und sich im wesentlichen senkrecht zu ihren Hauptoberflächen erstreckt, die jedoch weder bis an eine dieser Hauptoberflächen des Glasstückes heranreicht noch diese gar berührt.

Der Ausdruck »scheinbar unter der Oberfläche liegende Kerbe, tiefe Kerbe oder Ritze« bezieht sich auf

eine absichtlich verursachte Diskontinuität oder einen Sprung oder Kerbe in dem Glasstück, der sich im wesentlichen senkrecht zu seinen Hauptoberflächen erstreckt, selbst nicht bis an eine der beiden Hauptoberflächen des Glasstückes heranzureichen oder diese zu berühren scheint. Der Sprung, die Kerbe oder die Diskontinuität wird jedoch durch eine Zone beschädigten, im wesentlichen Splitter- und Flügelbildung freien Glases begleitet, die sich zwischen ihrer Spitze und einer Hauptoberfläche des Glasstückes erstreckt oder dazwischen angeordnet ist.

Der Ausdruck »Oberflächenkerbe« bzw. »an der Oberfläche liegende Kerbe oder tiefe Kerbe« betrifft schließlich eine im wesentlichen senkrechte Diskontinuität in einem Glasstück, die sich bis zu einer Hauptoberfläche des Glasstückes erstreckt oder diese berührt und an dieser Hauptoberfläche von einem Glas mit Splittern und/oder durch Flügelbildung umsäumt wird.

Die nach dem Trennen der erfindungsgemäßen Platten entstehenden Kanten müssen nicht auf Maß geschliffen und poliert werden. Der Glasgegenstand mit der entlang dem vorgesehenen Schneidweg angebrachten scheinbar unter der Oberfläche liegenden Kerbe wird durch einen getrennten, nicht gleichzeitigen Schritt, wie zum Beispiel die Anwendung von Wärme und/oder eines Biegemomentes über den Sprung oder die Kerbe getrennt, wobei die Kerbe oder der Sprung tiefer in das Innere des Gegenstandes hineingetrieben wird.

Die Vorrichtung zum Kerben der erfindungsgemä3en Platten besitzt eine Kerbscheibe von großem Durchmesser, wie z. B. einem Durchmessser von mindestens etwa 12 mm, bevorzugt etwa 19 bis etwa 200 mm, mit einem stumpfen Winkel, wie z. B. einem Winkel von etwa 155 bis 170°. Diese Vorrichtung wird bei hoher Belastung, z. B. bei etwa 30 bis etwa 900 kg oder noch größer angewandt. Durch relativ leichtes Besäumen der oberen und unteren Teile der geschnittenen Kante erhält man geschnittene Kanten, die im wesentlichen so fest sind, wie die in üblicher Weise geschliffenen und polierten Kanten und wie Kanten, die durch ein tiefes Ritzverfahren an der Oberfläche erhalten wurden. Wegen der wesentlichen Abwesenheit der Splitter- oder Flügelbildung bei tiefen Kerben oder Sprüngen, die scheinbar unter der Oberfläche liegen, ist auch eine geringere Besäumung erforderlich als bei geschnittenen Kanten mit tiefer Kerbe an der Oberfläche. Außerdem erstrecken sich die Abzackungen oder Sprünge bei tiefen Kerben, die scheinbar unter der Oberfläche liegen, von der geschnittenen Kante nur auf eine Entfernung, die nur etwa die Hälfte der Abzackungen bei tiefen Kerben an der Oberfläche ist.

Es ist deshalb ein wesentlicher Vorzug der vorliegenden Erfindung, daß sie durch das Vorhandensein einer scheinbar unter der Oberfläche liegenden Kerbe die Herstellung von Platten aus Glas, Glaskeramik und Keramik mit Schnittkanten ermöglicht, die glatt, fest, gerade und senkrecht zu den Hauptoberflächen des Glasgegenstandes sind. Ein besonderer Vorteil besteht darin, daß das Schleifen und Polieren zur Erzeugung einer einwandfreien Schnittkante vermieden werden kann. Ein weiterer Vorzug besteht darin, daß die bei der Erfindung erhaltenen Schnittkanten in ihrer Qualität mindestens denjenigen gleich sind, die man durch tiefe Kerben an der Oberfläche erreicht, wobei aber eine geringere Menge an Besäumung erforderlich ist. Schließlich besteht ein weiterer Vorzug der Erfindung darin, daß man mit ihrer Hilfe eine kontinuierliche Kerbe erzeugt, die eine Scheibe Flachglas bis zu einem Ausmaß abschwächt bzw. verringert, das dafür notwendig ist, daß man sie ohne Beschädigung der Oberfläche odei der Kante abtrennen kann.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, die folgendes zeigen:

F i g. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Kerbapparates zur Anbringung einer scheinbar unter der ίο Oberfläche liegenden Kerbe auf ein Flachglasstück;

Fig.2 ist eine vertikale Querschnittsansicht einer Kerb- oder Schneidscheibe für die Erzeugung von Kerben, die scheinbar unter der Oberfläche liegen;

F i g. 2A ist eine vertikale Querschnittsansicht einer besonderen Kerb- oder Schneidscheibe zur Erzeugung von Sprüngen oder Kerben unter der Oberfläche;

F i g. 3 ist eine vergrößerte Endansicht der tiefen Kerbe, die scheinbar unter der Oberfläche liegt;

F i g. 3A ist eine vergrößerte Endansicht einer unter der Oberfläche liegenden Kerbe oder eines Sprungs;

Fig.4 ist eine vergrößerte Endansicht einer tiefen Kerbe an der Oberfläche;

Fig.5 ist eine Aufrißansicht einer Einspannvorrichtung in einer Stellung zum Anlegen eines Biegemomentes über die scheinbar unter der Oberfläche liegende, tiefe Kerbe;

Fig.5A ist eine vergrößerte Ansicht des in einen Kreis gekennzeichneten Bereichs der Fig.5 in 180facher Vergrößerung;

jo F i g. 6 ist eine Aufrißansicht von einer Kante eines Glasstückes, das nach einer Arbeitsweise geschnitten wurde, bei der eine Scheibe mit einer relativ hohen Reibung zwischen der Scheibe und ihrem Halter verwendet wird;

Fig. 7 ist eine vergrößerte Ansicht des in Fig. 6 durch einen Kreis gekennzeichneten Bereichs;

F i g. 8 ist eine Aufrißansicht einer Kante eines Glasstückes, das nach einer Arbeitsweise mit einer tiefen Kerbe an der Oberfläche geschnitten wurde;
F i g. 9 ist eine vergrößerte Ansicht des in F i g. 8 durch einen Kreis gekennzeichneten Bereichs;

Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht eines

Glasstückes mit einer scheinbar unter der Oberfläche liegenden Kerbe, die durch eine Schneidscheibe mit einer relativ großen Reibung zwischen der Scheibe und ihrem Halter erzeugt wurde;

Fig. 11 ist eine Aufrißansicht einer Kante eines

Glasstückes, das mit einer Arbeitsweise geschnitten wurde, bei der eine Scheibe verwendet wird, die eine relativ kleine Reibung zwischen der Scheibe und ihrem Halter hat.

In F i g. 1 wird eine Vorrichtung 12 gezeigt, die eine scheinbar unter der Oberfläche liegende, tiefe Kerbe 10, wie einen Sprung oder eine Kerbe unter der Oberfläche, in einem zentralen Abschnitt eines Glasstückes G entlang des gewünschten Schneidweges und in einer Richtung des Pfeiles 15 aufbringt, während das Glas durch den Tisch T getragen wird. Mindestens ein wesentlicher Teil der Kerbe 10 ist durch eine Zone beschädigten, im wesentlichen von Splitter- oder Flügelbildung freien Glases von der oberen Oberfläche 37 und der unteren Oberfläche 36 getrennt. Die Vorrichtung 12, die eine Kerb- oder Schneidscheibe 14 einschließt, bewegt sich von einem Ende des Glases G zu dem anderen in Richtung des Pfeiles 15, um die scheinbar unter der Oberfläche des Glasstückes liegende, tiefe Kerbe 10 zu erzeugen.

Durch die Scheibe 14 wird eine oermanente

Einkerbung 11 auf der oberen Oberfläche 37 der Glasscheibe direkt oberhalb der Kerbe 10 erzeugt. Die Einkerbung 11 kann etwa 0,001 mm tief und etwa 0,015 mm breit sein. Über die Entstehung der Einkerbung 11 gilt es zwei verschiedene Theorien. Die erste Theorie sagt aus, daß ein plastischer Fluß des Glases von einem Bereich zu dem anderen stattfindet, ohne daß eine Änderung im Gesamtvolumen des Glases eintritt. Die zweite Theorie stellt fest, daß das Glas komprimiert oder verdichtet wird, wobei das Gesamtvolumen des Glases reduziert wird. Wenn das Glas entsprechend der zweiten Theorie verdichtet würde, müßte theoretisch der Brechungsindex des Glases geändert werden, wogegen keine Änderung des Brechungsindex eintreten würde, wenn das Glas entsprechend der ersten Theorie plastisch fließt. Die experimentellen Ergebnisse zeigen an, daß unmittelbar unterhalb der Einkerbung 11 der Brechungsindex etwa 5% höher ist als derjenige von normalem Glas. Dieses unterstützt die Theorie, daß eine Verdichtung unterhalb der Einkerbung 11 eintritt, schließt aber die Möglichkeit nicht aus, daß ein plastisches Fließen oder ein anderes Phänomen mit der Verdichtung oder statt ihrer stattfindet. Das plastische Fließen erfordert aber eine Verformung unter Scherbeanspruchung, bei der notwendigerweise interatomare Bindungen gebrochen werden müssen, und daraus kann der Fachmann erkennen, daß dieses Phänomen in einem kovalenten Material, wie Glas, nicht eintreten kann, ohne daß das Material bei einer Temperatur zwischen der Hälfte bis zwei Dritteln seines Schmelzpunktes beansprucht wird. In diesem Fall liegt aber kein Grund vor, anzunehmen, daß das Glas in einem derartigen Ausmaß erwärmt wird. Außerdem werden bei der Verdichtung vom Glas Zugspannungen erzeugt, die das Trennen des Glases fördern.

In F i g. 2 wird eine detaillierte Ansicht einer Rit:i- bzw. Schnittscheibe 14 gezeigt, die aus Wolframcarbid oder einem anderen geeigneten Material besteht, und einen Radius von mehr als etwa 6 mm, bevorzugt etwa 9 bis etwa 50 mm hat. Der Basiswinkel, d. h. der Winkel zwischen den beiden Seiten 16 und 18, wenn sie verlängert sind, beträgt etwa 120°; und der Winkel zwischen den Seiten 20 und 22 (im folgenden als Schneidwinkel bezeichnet) liegt zwischen etwa 155 und 165°, mit den besten Ergebnissen bei etwa 157 bis 163°. Bei Schneidwinkeln von weniger als etwa 150° können Fehler, wie Abblätterungen oder Flügelbildungen eintreten. Der Ausdruck »Abblätterungen« umfaßt Splitter und Blättchen aus der Kante des Glasstückes. Der Ausdruck »Flügelbildung oder Flügel« umfaüit seitliche Sprünge auf jeder Seite einer Ritzlinie, die von außen unter die Glasoberfläche von der Kerbenlinie durch Einwirkung eines Ritzgerätes hervorgebracht wurde. Mit Ritz- oder Schnittscheiben mit Schneidwirkeln zwischen etwa 150 und etwa 155° werden im allgemeinen tiefe Kerben an der Oberfläche erzeugt. Mit Schneidwinkeln zwischen etwa 165 und etwa 170^D werden ferner im allgemeinen tiefe Kerben unter der Oberfläche erzeugt. Wenn der Schneidwinkel größer als etwa 170° ist, ist es äußerst schwierig, irgendeine Kerbs oder einen Ritz unter dem Scheitel 27 der Scheibe 14 zu erzeugen. Wenn ein Druck auf eine Scheibe 14 mit einem Schneidwinkel größer als etwa 170° angewendet wird, bis das Glas nachgibt, wird der Bruch in allgemeinen in der Nähe des Punktes eintreten, wo die Seite 16 die Oberfläche 20 trifft oder die Seite 18 di; Oberfläche 22 trifft. Dieses ist wahrscheinlich darauf zurückzuführen, daß die Schneidwinkel oberhalb von etwa 170° das Glas lediglich entlang der gesamten Weite der Oberflächen 20 und 22 unter Druck setzen

Die Scheibe 14 besitzt eine zentrale Achsbohrung 24, die dazu dient, um die Scheibe drehbar auf einer Welle die durch Achsbohrung 24 geführt wird, zu montieren Die öffnung 24 kann zum Beispiel einen Durchmesser von 2 bis 25 mm haben. Bei einer derartigen Anordnung kann eine relativ hohe Reibung zwischen der Schneidscheibe und ihrem Halter vorhanden sein, und aus diesem Grund wird diese Art von Scheibe hier als »Scheibe mit hoher Reibung« bezeichnet. Die Scheibe 14 kann z. B. einen Durchmesser von 19 mm haben und in Kontakt mit einem Glasstück G gebracht werden, das etwa 19 mm dick ist, wobei eine Kraft von etwa 175 kg verwendet wird, um eine scheinbar unter der Oberfläche liegende, tiefe Kerbe zu erzeugen, die etwa 0,01 mm entfernt von der oberen Oberfläche des Glases G beginnt und sich etwa 2 bis 2,5 mm in das Innere des Glases G erstreckt. So erzeugte Kerben entsprechen der gewünschten Anordnung der Kante bei dem fertigen Glasstück. Um die Einkerbvorrichtung zu führen, kann ein geradkantiges Bauteil an dem Glas G in üblicher Weise angeordnet werden.

In Fig.2A wird eine Scheibe 14', die der Scheibe 14 ähnlich ist, gezeigt, mit der Ausnahme, daß die Scheibe 14' eine mit ihr ein Ganzes bildende Welle 24' anstelle der öffnung 24 hat. Die Scheibe 24' kann in Lagern montiert sein, wie in Kugellagern 29, um die Reibung zwischen der Scheibe und ihrer Haltevorrichtung herabzusetzen oder zu eliminieren. Dies ist bezeichnend für Erörterungen, die später noch diskutiert werden. Diese Art von Scheibe wird hier als »Scheibe mit niedriger Reibung« bezeichnet.

Es ist wesentlich, daß die Kerbscheibe 14 so orientiert ist, daß die Seiten 23 und 25 im wesentlichen rechtwinklig zu der Oberfläche des zu schneidenden Glases sind. Eine scheinbar unter der Oberfläche liegende Kerbe und ein derartiger Sprung erstrecken sich im allgemeinen in der gleichen Richtung wie die Schneidscheibe. Wenn die Schneidscheibe nicht senkrecht zur Glasoberfläche steht, wird infolgedessen die erhaltene scheinbar unter der Oberfläche liegende Kerbe oder der Sprung ebenfalls nicht senkrecht zur Oberfläche des Glasgegenstandes verlaufen. Unter Bezugnahme auf die F i g. 2 und 2A ist zu erkennen, daß die Winkel A und B die Winkel zwischen der Schneidscheibe und der Glasoberfläche bezeichnen.

In Fig.3 wird eine stark vergrößerte Teilansicht einer Oberfläche 35 gezeigt, die dadurch gebildet wurde, daß das Glasstück G entlang der gestrichelten Linie 36 von F i g. 1 durch einen Schnitt getrennt wurde. Es sei hierbei darauf hingewiesen, daß bei einem normalen Schnittvorgang das Glas nicht entlang der Linie 36 geschnitten wird. Dies wurde nur getan, um zu prüfen, ob eine scheinbar unter der Oberfläche liegende Kerbe, eine unter der Oberfläche liegende Kerbe oder eine auf der Oberfläche liegende Kerbe vorliegt

Gemäß Fig.3 ist die tiefe, scheinbar unter der Oberfläche liegende Kerbe 10 direkt unterhalb des Weges der Scheibe 14 angeordnet und beginnt zum Beispiel bei etwa 0,01 mm unter der oberen Oberfläche 37 des Glases G und erstreckt sich in einer zu der Oberfläche 37 im wesentlichen senkrechten Richtung für etwa 2,5 mm. Dennoch kann man zwischen dem Kerbenrand 10 und der Oberfläche 37 unter starker Vergrößerung einen Bereich beschädigten oder im physikalischen Sinne modifizierten, jedoch im wesentlichen von Splitter- oder FlUgelbildung freien Glases 8

beobachten. Dieser Bereich 8 kann bis zu etwa 0,025 mm tief und bis zu etwa 0,5 mm breit, jedoch allgemein nur bis zu 0,0125 mm tief und bis zu 0,245 mm breit sein. Obwohl außerdem die »Wallner-Linien« 30, 32, 34 und 36 anzeigen, daß dieser Bereich 8 im wesentlichen geschwächt oder im physikalischen Sinne so modifiziert ist, daß eine Sprung- oder Rißfront, die diesen Bereich und die benachbarte Kerbe 10 zerschneidet, nicht aufsplittert und unabhängige Wallner-Linien bildet, ist dieser' Bereich des Glases 8 im wesentlichen frei von Splitter- oder Flügelbildung. Überdies verbleibt dieser Glasbereich 8 an seinem Platz an der Oberfläche 37, so daß die Oberfläche 37 im wesentlichen glatt und fehlerfrei bleibt. Abgesehen von diesem modifizierten Bereich 8 zeigt die Kerbe 10 andererseits alle erwünschten Eigenschaften einer unter der Oberfläche liegenden Kerbe und ist leichter zu öffnen oder abzubrechen als eine unter der Oberfläche liegende Kerbe. In der Fachliteratur wird der Ausdruck »Wallner-Linien« verwendet, um Linien an einer durch Abtrennung entstandenen Oberfläche zu beschreiben, die die Fortschreibungsgeschwindigkeit einer Bruchbildungsfront und die Richtung der Bruchausbreitung anzeigen, sobald ein Schnitt erfolgt ist.

In F i g. 3A wird eine ähnliche Ansicht gezeigt, wie in Fig.3, wobei gezeigt wird, wie eine abgetrennte Oberfläche 35' aussschauen würde, wenn eine unter der Oberfläche liegende Kerbe 10' in einem Glasstück G' angebracht worden wäre und dieses Stück dann dadurch abgetrennt würde, daß ein Schnitt entlang einer Ebene durchgeführt würde, die rechtwinklig zu der Kerbe 10' ist.

Die Markierung 38 ist eigentümlich für den inneren Abschnitt der abgetrennten Oberfläche mit einer Diskontinuität unter der Oberfläche. Es ist dabei zu beachten, daß die Markierung 38 kein Sprung ist, sondern nur ein kleiner Grat, der durch die Bruchausbreitung von zwei verschiedenen Standpunkten erfolgt. Die Wallner-Linien 40,42 42', 44,44' und 46 zeigen an, daß die Kerbe 10 sich nicht ganz bis zur oberen Hauptoberfläche 37' des Glasstückes G erstreckt, wie dies später noch näher beschrieben wird.

In Fig.4 wird eine ähnliche Ansicht gezeigt wie in Fig.3 und 3A, doch handelt es sich hierbei um eine geteilte Oberfläche 35" eines Glasstückes G"mit einer Kerbe 10" an der Oberfläche und einer Trennung des Glases durch einen Schnitt entlang einer Ebene, die senkrecht zu der Kerbe 10" verläuft. Es erstrecken sich ähnliche Wallner-Linien, wie in 50,52,54 und 56 gezeigt, entlang der Oberfläche 35". Es gibt keine Markierung (wie die Markierung 38 in Fig.3A). Zusätzlich gibt es auch keinen offensichtlichen Übergangsbereich beschädigten oder im physikalischen Sinne modifizierten Glases (wie z. B. der Bereich 8 in F i g. 3) zwischen dem Kerbenrand 10" und der Oberfläche 37". In der Tat verbindet sich die Kerbe 10" mit der Oberfläche 37", und es gibt genügend Beweise für eine Splitter- und/oder Flügelbildung oder Ränderung des Splitterweges der Kerbe 10". Die obigen Charakteristiken zeigen an, daß die durch Trennung geschaffene Oberfläche eine Kerbe an der Oberfläche besitzt. Es ist zu beachten, daß die Wallner-Linien 50, 52, 54 und 56 sich gegen den Boden des Glases G" neigen und daß der obere Abschnitt von jeder Wallner-Linie weiter rechts als der untere Abschnitt ist. Dies zeigt an, daß der Bruch von links nach rechts und von oben nach unten durch ein Biegemoment über die obere Hauptoberfläche 37" des Glases G" durchgeführt wurde, um das Glas in Spannung zu versetzen.

Für den Fachmann ist das Bild der Wallner-Linien in F i g. 3 und F i g. 4 wesentlich verschieden von denjenigen in Fig.3A. In den Fig.3 und 4 beginnt die Fortpflanzung oder Ausbreitung des Bruches bei 30 und 50 und bewegt sich von links nach rechts. Beim Beginn der Fortpflanzung des Bruches ist das Bild in Fig.3A ähnlich, wie aus der Wallner-Linie 40 hervorgeht. Wenn die Fortpflanzung in Fig.3A die unter der Oberfläche

ίο liegende Kerbe 10' erreicht, spaltet sich die ursprünglich einzelne Wallner-Linie in zwei unabhängige Linien 42 und 42' auf. Dieses beruht darauf, daß ein Teil der Fortpflanzung zwischen der oberen Hauptoberfläche 37' des Glasstückes G' und der größere Teil oder Kopfteil der Fortpflanzung der unter der Oberfläche liegenden Kerbe 10' und der nicht in F i g. 3A gezeigten unteren Hauptoberfläche des Glases G' erfolgt. Eswird dieses durch die Wallner-Linien 42 und 42' illustriert.

Nachdem beide Fronten sich um die unter der Oberfläche liegenden Kerbe bewegt haben, nähern sie sich einander als Wallner-Linien 44 und 44' bei der Markierung 38 und vereinigen sich zu einer einzigen Front als Wallner-Linie 46. Die Wallner-Linie 44 liegt in einer Ebene, die geringfügig von der Ebene abweicht, in der die Wallner-Linie 44' angeordnet ist. Beim Zusammenstreffen der Wallner-Linien 44 und 44' ist als Ergebnis davon eine geringe Vorwölbung vorhanden, die als Markierung 38 bezeichnet wird. Zu dem Zeitpunkt, zu dem die Fronten bis zur Wallner-Linie 46 vorangeschritten sind, haben sie sich in eine einzige Front in einer gemeinsamen Ebene vereinigt. Im Gegensatz dazu spalten sich die Wallner-Linien in Fig.3 bei der Kerbe 10 nicht auf, wegen des abgeschwächten oder im physikalischen Sinne modifizierten Zustands des Glasbereiches 8. Die Wallner-Linien in Fig.4 spalten sich ebenfalls nicht bei der Kerbe 10", weil letztere sich mit der Glasoberfläche 37" verbindet oder zu dieser hin offen ist.
Aus der Erfahrung geht hervor, daß die Markierung 38 bei einer echten unter der Oberfläche liegenden Diskontinuität, wie einer Kerbe oder einem Sprung, immer vorhanden ist und in Richtung der Fortpflanzung des Bruches zeigt. Dieses liefert ein Merkmal zur Erkennung, ob eine Diskontinuität eine echte unter der Oberfläche oder eine scheinbar an der Oberfläche oder eine auf der Oberfläche liegende Diskontinuität ist. Es liefert außerdem eine Methode, um die Richtung der Fortpflanzung des Bruches festzustellen, wenn man den Glasgegenstand in einer Ebene abtrennt, die die unter

so der Oberfläche liegende Diskontinuität schneidet

Zum Brechen des erfindungsgemäß mit einer scheinbar unter der Oberfläche liegenden Kerbe versehenen Gegenstandes kann jedes geeignete Verfahren, beispielsweise wie in F i g. 5 dargestellt, verwendet werden. Oft ist zusätzlich oder ausschließlich ein Erhitzen der Bruchstelle sinnvoll.

Nachdem das Glas abgebrochen worden ist, kann eine Untersuchung durchgeführt werden, um die Qualität des erzeugten Schnittes zu überprüfen. Bei der Betrachtung der Schnittkante senkrecht zu der Schnittkante erkennt man häufig ein Muster, wenn eine Ritzscheibe mit hoher Reibung die scheinbar unter der Oberfläche liegende Kerbe gemacht hat, wie dies in Fig.6 dargestellt ist. Die obere Oberfläche des Glasgegenstandes wird mit der Zahl 37 und die untere Oberfläche mit der Zahl 76 bezeichnet Auf eine kurze Entfernung unter der oberen Oberfläche 37 kann unter bestimmten Umständen eine Markierung 72 und eine

Markierung 74 beobachtet werden, die das Ausmaß der Ausdehnung der durch die Ritzscheibe erzeugten scheinbar unter der Oberfläche liegenden Kerbe anzeigen. Die Markierung 72 oder die Randlinie der Kerbe Hegt im allgemeinen etwa 0,01 mm von der oberen Oberfläche des Glasgegenstandes entfernt (in den Fig.6 und 7 ist dieses übertrieben), und die Markierung 74 oder die Grundlinie der Kerbe liegt etwa 0,5 bis etwa 4 mm oder noch mehr von der Markierung 72 entfernt. Fig.7 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Kreisausschnitts, der Schnittkante von Fig.6 und erläutert die Markierungen 72 und 74 und die dazwischenliegenden Riffelungen oder Auszackungen 73. Es fällt auf, daß jed<; Auszackung oder Riffelung 73 etwa ein Viertel eines Kreises entspricht, und daß die Markierungen 72 und 74 einer geraden Linie nahekommen, die sich parallel der oberen Oberfläche 37 und der unteren Oberfläche 76 erstreckt

Fig.8 zeigt eine Schnittkante eines Glasstückes G", das unter Verwendung einer tiefen Kerbe an der Oberfläche getrennt wurde. Das Glasstück G" hat eine obere Oberfläche 37" und eine untere Oberfläche 76". Eine tiefe Oberflächenkerbe 10" erstreckt sich von der oberen Oberfläche 37" bis zur Markierung 74". F i g. 9 ist eine vergrößerte Ansicht des Kreisausschnitts der Schnittkante von F i g. 8, in der die Markierung 74" und die Auszackungen 73" in größerem Detail gezeigt werden. Jede Auszackung 73" kommt einem Halbkreis nahe. Während die Markierung 74 weitgehend eine gerade Linie darstellt, ist die Markierung 74" gezackt. Dieses ist signifikant, da häufig ein zusätzliches Besäumen erforderlich ist, um einige der längeren Spitzen aus der Markierung 74" zu entfernen. Außerdem ragen die Auszackungen bei tiefen Oberflächenkerbungen aus der Glaskante etwa 0,025 bis 0,5 mm heraus, wogegen die Auszackungen bei scheinbar unter der Oberfläche liegenden Kerbungen nur etwa zur Hälfte herausragen, also etwa 0,0125 bis 0,25 mm. Schließlich bilden sich, wie später noch näher erläutert werden wird, lange Flügel bei tiefen Oberflächenkerben, wenn Scheiben mit extrem großem Durchmesser verwendet werden, wogegen eine derartige Flügelbildung bei scheinbar unter der Oberfläche liegenden Kerben nicht auftritt. Aus diesen Gründen ist bei Glasschnitten mit tiefen, scheinbar unter der Oberfläche liegenden Kerben eine wesentlich geringere Besäumungsarbeit erforderlich als bei tiefen Kerben auf der Oberfläche.

Im Ergebnis wird ein fertiges Glasstück erhalten, das sich hinsichtlich seiner Kantenfestigkeit günstig vergleichen läßt, mit solchen, die durch bekannt»: Verfahren, wie rohes Schneiden, mechanisches Abbrechen, auf Größe Schleifen und Polieren, erhalten wurden. Die nach der Erfindung hergestellten Glasslücke haben Kantenfestigkeiten von etwa 4,4 bis etwa 4,7 kg/cm² bei dem üblichen Belastungstest im Vergleich zu Festigkeiten von 4,6 bis 4,9 pro cm² für die bekannten geschliffenen und polierten Stücke. Dadurch entsprechen die nach dem neueren Verfahren hergestellten GlasstUcke den Anforderungen für die üblichen Beglasungen. Für die Kantenfestigkeit ist der zuletzt durchgeführte begrenzte Besäumungsvorgang wichtig. Ohne diesen Besäumungsvorgang liegt die Kantenfestigkeit in der Größenordnung von 3,8 bis 4,0 kg/cm².

Mit Zunahme der Glasdicke wird es auch schwerer, μ mit einer Kerbscheibe eines gegebenen Durchmessers eine scheinbar unter der Oberfläche liegende Kerbe von der gewünschten Tiefe zu erzeugen, ohne dadurch die Bildung eines Flügels hervorzurufen. Dies bedeutet, daß bei dickerem Glas eine größere Scheibe verwendet werden sollte, wogegen bei dünnerem Glas eine etwas kleinere Scheibe benutzt werden kann.

Die nach der Trennung der erfindungsgemäßen Platten sich ergebenden Trennkanten sind den bekannten in vielerlei Beziehung überlegen. Zuerst ist es gemäß der Erfindung vorteilhaft, daß die Tiefe der Auszackungen nicht mehr als etwa halb so groß ist, wie bei der Verwendung von tiefen Oberflächenkerben. Solchermaßen wird die erforderliche Besäumungsarbeit zur Fertigstellung der Kante auf ein Minimum reduziert Ein zweiter wesentlicher Vorteil besteht darin, daß eine nennenswerte Flügelbildung vermieden wird. Die seitliche Beschädigung durch eine scheinbar unter der Oberfläche liegenden Kerbe erzeugt, ist tatsächlich etwa '/ίο bis etwa '/5 des seitlichen Schadens, der durch eine auf der Oberfläche liegenden Kerbe verursacht wurde. Drittens wird auch die Bildung von Glassplittern, die bisher bei dem Schneideverfahren sehr lästig war, auf ein Minimum herabgesetzt und nahezu eliminiert Dadurch entfällt die Notwendigkeit, diese Splitter zu entfernen, und es treten keine Schäden an der Glasoberfläche auf, die auf die Anwesenheit von Splittern zurückzuführen sind. Viertens war es bei den bekannten Verfahren üblich, ein Schneidöl zu verwenden, um eine Beschädigung an der Oberfläche während dem Schneide- oder Einkerbvorgang zu reduzieren, eine verbesserte Kerbenoberfläche zu erzielen und um die Kerbe gegen atmosphärische Feuchtigkeit zu schützen, damit sie nicht zuheilt. Bei der vorliegenden Erfindung besteht keine Notwendigkeit für einen derartigen Schutz und daher auch nicht für die Verwendung eines Schneidöls, da die Kerbe nicht mit der Atmosphäre in Berührung kommt. Dadurch entfällt auch das Problem der Entfernung des Schneidöls nach dem Aufbringen der Kerbe. Fünftens, eine scheinbar unter der Oberfläche liegende Kerbe heilt nicht beim Stehenlassen, wie dies der Fall ist bei einer Kerbe auf der Oberfläche. Wenn eine Kerbe heilt, verschwindet die durch das Einkerben erzeugte Spannung und der Schnitt ist schwerer durchzuführen. Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, eine Kerbe in dem Glas anzubringen und dieses Glas längere Zeit zu lagern, bevor es gebrochen wird.

Sechstens, da keine Oberflächenbeschädigung des Glases eintritt, wird die Ritz- oder Einkerbscheibe einer geringeren Schleifwirkung unterworfen, und die Lebenszeit der Scheibe wird dadurch vergrößert Schließlich sind scheinbar unter der Oberfläche liegende Kerben, während die obengenannten Charakteristika im wesentlichen bei scheinbar und bei wirklich unter der Oberfläche liegenden Kerben üblich sind, aufgrund ihrer Größe 5 bis lOmal leichter zu brechen sowie 1,5 bis 2mal leichter in Gang zu bringen als unter der Oberfläche liegende Kerben. Letztere sind weniger leicht zu brechen und in Gang zu bringen, weil die scheinbar unter der Oberfläche liegenden Kerben eine geschwächte Bruchfestigkeit in dem Glasbereich 8 besitzen.

Wie bei den auf der Oberfläche und unter der Oberfläche liegenden Kerben besteht zwischen der Tiefe der scheinbar unter der Oberfläche liegenden Kerbe und dem-an—die Ritz- oder Einkerbscheibe angelegten Druck eine direkte Beziehung. Mit zunehmendem Druck wird die Tiefe der scheinbar unter der Oberfläche liegenden Kerbe erhöht. Für eine Scheibe von gegebenem Durchmesser ist jedoch eine praktische

Grenze für den Druck, der angewendet werden kann, vorhanden. Wenn zu viel Druck an die Kerbscheibe angelegt wird, tritt eine übermäßige Flügelbildung auf. Durch »übermäßige« oder »beachtliche« Flügelbildung wird gemeint, daß eine wesentliche Besäumungsarbeit (mehr als etwa 6 mm) erforderlich ist, um den Flügel zu entfernen. Bei Oberflächenkerben hat z. B. eine Kerbscheibe mit einem Druchmesser von etwa 6 mm und einem Schnittwinkel von 160° eine maximale Kerbtiefe von etwa 1 mm in einem 12 mm Glas bei einer Knft von etwa 18 kg. Wenn die Kraft vergrößert wird, tritt ein roher Bruch und eine beachtliche Flügelbildung auf, ohne daß die Tiefe der Kerbe zunimmt. Um die Tiefe der Oberflächenkerbe ohne Erzeugung von beachtlichen Flügelschäden zu vergrößern, ist es notwendig, den Durchmesser der Kerbscheibe zu vergrößern. Durch Vergrößerung dieses Durchmessers ist es möglich, eine Kerbe von größerer Tiefe bei Vergrößerung der angelegten Kraft zu erhalten. So kann man z. B. mit einer Kerbscheibe mit einem Durchmesser von 19 mm bei einem Schneidwinkel von 160° eine Oberflächenkerbe von einer Tiefe von 2,3 mm bei einer Kraft von etwa 80 kg erhalten ohne wesentliche Oberflächenfehler, wenn die Scheibe bei einer Geschwindigkeit von mehr als etwa 20cm/Sek. bewegt wird. Wenn nur die Kraft allein erhöht wird, nimmt die Tiefe der Kerbe nicht zu, und es treten Oberflächenfehler auf, die möglicherweise zu einem rohen Bruch führen.

Diese Ergebnisse scheinen anzuzeigen, daß der Kerbscheibendurchmesser und die daran angelegte Kraft unendlich vergrößert werden sollten. Es ist jedoch zu beachten, daß beim Kerben auf der Oberfläche, beim Vergrößern des Durchmessers und der angelegten Kraft die Länge der Flügel ebenfalls ansteigt. Dieses vergrößert aber die erforderliche Besäumungsarbeit zur Fertigstellung der Kante. Üblicherweise ist es aber nicht praktisch, mehr als etwa 3 mm oder vielleicht in extremen Fällen, mehr als 6 mm in einer Richtung, die quer zu der Kerbe ist, zu besäumen. Bei Verwendung einer Kerbscheibe mit einem Durchmesser von 32 mm und einem Schneidewinkel von 160° ist es erforderlich, etwa 3 mm von der Kante zu besäumen. Dies ist das maximale, in der Praxis gut brauchbare Maß.

Wenn eine Kerbscheibe mit hoher Reibung und einem Schneidwinkel von 163° und einem Durchmesser von 12,7 mm mit einer Kraft von 80 kg auf ein 19 mm dickes Glasstück angelegt wird, wird eine scheinbar unter der Oberfläche liegende Kerbe erzeugt, die bei etwa 0,01 mm von der oberen Oberfläche beginnt und sich etwa 1,5 mm in die Schichtdicke des Glases erstreckt, wenn die Scheibe mit einer Geschwindigkeit von weniger als etwa 25cm/Sek. bewegt wird. Bei Vergrößerung der Kraft entstehen störende Oberflächenfehler ohne eine Vergrößerung der Tiefe der Kerbe. Wenn eine Scheibe mit hoher Reibung mit einem Durchmesser von 19 mm und einem Schneidwinkel von 163° mit einer Kraft von 175 kg auf ein Glasstück mit einer Dicke von 19 mm angelegt wird, ist es möglich, eine scheinbar unter der Oberfläche liegende Kerbe zu erzeugen, die bei etwa 0,01 mm von der Glasoberfläche beginnt und sich etwa 2,5 mm erstreckt, wenn die Scheibe mit einer Geschwindigkeit von weniger als etwa 25 cm/Sek. bewegt wird. Wenn eine Scheibe mit hoher Reibung mit einem Durchmesser von 50 mm und einem Schneidwinkel von 163° bei einer Kraft von 275 kg auf ein Glasstück von einer Dicke von 2,54 cm angelegt wird, wird eine scheinbar unter der Oberfläche liegende Kerbe erzeugt, die bei etwa 0,01 mm von der Glasoberfläche beginnt und sich etwa 3 mm erstreckt, wenn die Scheibe mit einer Geschwindigkeit von weniger a!s 40 cm.'Sek. bewegt wird. Bei höheren Geschwindigkeiten als den vorstehend angegebenen erhält man mit Kerbscheiben mit hoher Reibung tiefe Kerben an der Oberfläche und machmal unregelmäßige, tiefe, scheinbar unter der Oberfläche liegende Kerben.

Wie im Falle des tiefen Kerbens auf der Oberfläche,

ίο scheinen diese Ergebnisse anzuzeigen, daß die Durchmesser der Kerbscheibe und die daran angelegte Kraft anscheinend unendlich vergrößert werden können. In diesem Fall ist dieses im Gegensatz zu dem Kerben auf der Oberfläche richtig. Bei den scheinbar unter der Oberläche liegenden Kerben ist es möglich, bei der Vergrößerung des Durchmessers der Kerbscheibe die Tiefe der scheinbar unter der Oberfläche liegenden Kerbe zu vergrößern, ohne daß lange Flügel auftreten, die eine übermäßige Besäumungsarbeit erforderlich machen würden. Es scheint keine andere Grenze zu geben, als den Umstand daß die Kerbe selbst besäumt werden muß, und je größer ihre Tiefe ist, desto größer wird auch die Besäumungsarbeit sein.

Dieses ist aber leichter als die Besäumung von seitlichen Flügeln. Wenn die Kerbe keiner Besäumungsarbeit bedarf, ist andererseits die praktisch durchführbare Grenze dann erreicht, wenn die Kerbe beginnt, sich unter der Kerbscheibe von selbst fortzusetzen.
Zusammenfassend ist festzustellen, daß eine Kerbscheibe mit einem Schneidewinkel von etwa 155 bis 165°, bevorzugt etwa 157 bis 163°, und einem Durchmesser von mindestens etwa 12 mm, bevorzugt zwischen etwa 18 und 200 mm, verwendet werden kann, um eine scheinbar unter der Oberfläche liegende tiefe Kerbe mit Kräften zwischen etwa 30 und etwa 900 kg zu erzeugen. Mit Kerbscheiben mit Schneidwinkeln zwischen 155° und 165° ist es möglich, sowohl auf der Oberfläche als auch scheinbar unter der Oberfläche liegende tiefe Kerben zu erzeugen, wobei man entweder die Kraft, die an die Kerbscheibe angelegt wird oder die Geschwindigkeit, mit der die Scheibe bewegt wird, ändert.

Bei Verwendung einer Kerbscheibe mit einem stumpfen Schneidwinkel (d. h. annähernd 180°) ist das bearbeitete Glas über seine Schichtdicke unterhalb der Ritzscheibe komprimiert. Wenn der Schneidwinkel reduziert wird, ist das Glas nicht über seine gesamte Schichtdicke unterhalb der Scheibe komprimiert, sondern es wird eher eine Spannungszone in Nachbarschaft der Oberfläche, die gekerbt ist, geschaffen. Es ist bekannt, daß ein Glas leichter im Spannungszustand als im Kompressionszustand versagt. Für eine Kerbscheibe mit einem gegebenen Schneidwinkel, wie z.B. 160°, kann die Anordnung der Spannungszone (die der Anordnung der Kerbe entspricht) bewegt werden, indem die Kraft, die an die Kerbscheibe angelegt wird, variiert wird. Wenn z. B. eine Kerbscheibe mit hoher Reibung einen Durchmesser von 19 mm und einen Schneidwinkel von 160° hat, kann sie dazu verwendet werden, um entweder eine tiefe Kerbe an der Oberfläche oder eine tiefe Kerbe unter der Oberfläche bei einem Flachglasstück zu erzeugen, das 19 mm dick ist. Wenn eine Kraft von etwa 80 kg an diese Scheibe angelegt wird, wird eine Spannungszone in Nachbarschaft zu der oberen Oberfläche des Glases geschaffen, und bei Geschwindigkeiten der Scheibe von größer als etwa 25 cm/Sek. entsteht eine tiefe Kerbe an der Oberfläche. Bei Geschwindigkeiten unter der Benannten

ist es wahrscheinlich, daß eine scheinbar unter der Oberfläche liegende Kerbe auftritt. Wenn eine Kraft von etwa 120 kg an die gleiche Scheibe angelegt wird, liegt die Spannungszone weiter unter der Glasoberfläche, und es bildet sich eine tiefe Kerbe an der Oberfläche nur bei Scheibengeschwindigkeiten von höher als etwa 30 cm/Sek. Daraus ergibt sich, daß die an die Ritzscheibe mit hoher Reibung angelegte Kraft und die Geschwindigkeit, mit der diese bewegt wird, bestimmen, ob eine Kerbe auf der Oberfläche oder scheinbar unter der Oberfläche liegend entsteht.

Die äußere Oberfläche der Kerbscheibe sollte so fertiggestellt sein, daß sie mindestens einen »No. IO finish« hat. Wenn die Oberfläche der Scheibe rauh ist, können lokale Spannungen in dem Glas erzeugt werden, durch die die Oberfläche beschädigt wird.

Wenn das Glas standfest von einer sich länglich erstreckenden Messerkante getragen wird oder quer zu einer Kerbscheibe 80 (s. Fig. 10) weiterläuft, die mit einer Messerkante an der Peripherie ausgestattet ist, wobei deren Oberfläche direkt unter dem gewünschten Weg der scheinbar unter der Oberfläche liegenden Kerbe während des Kerbvorganges angeordnet ist, wird die Spannung im Glas erhöht, und die Erzeugung dieser scheinbar unter der Oberfläche liegenden Kerbe erleichtert. Es ist wesentlich, daß die Messerkante eine standfeste und versteifende Auflage schafft und exakt unter dem gewünschten Weg der scheinbar unter der Oberfläche liegenden Kerbe 10 angeordnet ist. Sonst werden die Zugspannungen entlang dieses Weges nicht einheitlich. Wenn es unpraktisch ist, die Messerkante mit dem gewünschten Schnittweg auszurichten, kann eine schmale Drehplatte oder eine schmale zylindrische versteifende Scheibe verwendet werden, wie eine Aluminiumplatte oder eine Scheibe mit einer Breite von 12,7 mm. Dabei erhält man keine Zugspannungen in dem Glas von der gleichen Größenordnung wie diejenigen, die mit einer Messerkante entstehen, doch ist es relativ einfach, die schmale Platte oder Scheibe mit dem gewünschten Weg der scheinbar unter der Oberfläche liegenden Kerbe auszurichten, und die mit einer schmalen Platte oder Scheibe erzielten Zugspannungen sind häufig ausreichend.

Im allgemeinen soll die Tiefe einer Kerbe oder eines Sprunges, ob auf der Oberfläche oder scheinbar unter der Oberfläche liegend, ausreichend sein, um den Zusammenhalt des Glases ausreichend zu schwächen, daß bei Anwendung eines Biegemoments über der Kerbe oder dem Sprung ein Bruch des Glases mit einer derartigen ■ Kante entsteht, die glatt, fest, gerade und senkrecht zu den Hauptoberflächen des Glasstückes ist. Die Tabelle A zeigt die bevorzugten minimalen Tiefen von Kerben oder Sprüngen für verschiedene Glasdikken.

Tabelle A

Glasdicke Bevorzugte minimale Tiefe

de" Kerbe oder des
Sprunges

6	0,75
12	1,5
19	2,3
25	3,0

Durchmessern, wie Scheibe 14, angelegt werden können, und die Tiefen der erhaltenen Kerben unter der Oberfläche. Die Tabelle zeigt die ungefähren maximalen Geschwindigkeiten, mit denen eine Scheibe mit hoher Reibung und eine Scheibe mit niedriger Reibung bewegt werden kann, um eine scheinbar unter der Oberfläche liegende Kerbe zu erhalten.

Tabelle B

12,7
19
31

50
100

Scheiben	Kraft	Tiefenbereich	Maximale
durch	bereich	der scheinbar	Geschwindigkeit
messer		unter der Ober	zur Erzeugung
		fläche liegenden	der Kerbe
		Kerbe
mm	kg	mm	cm/Sek.

30-115
135-175
180-200
200-275
300-900

1,5-2,0
1,5-2,5
1,7-2,7
2,0-3,0
2,5-4,0

25
25
30
40
50

In Tabelle B werden die Kraftbereiche gezeigt, die an 163°-Kerb- bzw. -Schneidscheiben von verschiedenen In F i g. 10 wird die Ansicht eines Glaskörpers G mit einer scheinbar unter der Oberfläche liegenden Kerbe 10, die mit einer Äitzscheibe mit hoher Reibung erzeugt wurde, gezeigt. Aus Gründen der Klarheit der Darstellung wurde die permanente Einkerbung 11 weggelassen und die Kerbe 10 und die Fehler 70 wurden übertrieben. Diese Fehler entstehen wahrscheinlich,

jo zumindest teilweise, durch die relativ hohe Reibung zwischen der Scheibe und ihrer Haltevorrichtung. Bei höherer Reibung könnte eine Neigung bestehen, daß die Scheibe gleitet statt rollt. Dadurch würden die Druckspannungen unmittelbar vor der Scheibe und die Zugspannungen unmittelbar nach der Scheibe erhöht. Die erhöhten Zugspannungen könnten kleine Brüche, wie die Fehler 70, hervorrufen. Mit einer Kerbscheibe, wie der Scheibe 14', mit einer geringen Reibung zwischen ihr und ihrer Haltevorrichtung, wird die

■to Tendenz der Scheibe zum Gleiten auf ein Minimum herabgesetzt. Dadurch wird auch die Zugspannung hinter der Scheibe vermindert, und die Fehler 70 treten nicht auf. Wenn die Fortbewegungsgeschwindigkeit der Scheibe mit niedriger Reibung erhöht wird, z. B. auf mindestens etwa 1 m/Sek. bei Scheiben mit einem Durchmesser von 12,7 mm oder auf 2m/Sek. bei Scheiben mit einem Durchmesser von 100 mm oder, wenn höhere Kräfte, als die in Tabelle B aufgeführten, angewandt werden, ist es wahrscheinlich, daß eine Oberflächenkerbe bei Benutzung einer Kerbscheibe mit niedriger Reibung gebildet wird.

Eine wichtige, interessante und richtige Unterscheidungsmöglichkeit, ob nämlich eine scheinbar unter der Oberfläche liegende Kerbe 10 oder eine unter der Oberfläche liegende Kerbe 10' gerade erzeugt wird, besteht darin, daß man mit bloßem Auge leicht beobachten kann, daß eine scheinbar unter der Oberfläche liegende Kerbe einfallendes Licht reflektiert und bricht, wohingegen dies eine unter der Oberfläche liegende Kerbe nicht vermag. Wenn ein Glasstück mit einer nicht abgetrennten, scheinbar unter der Oberfläche liegenden Einkerbung in gewöhnlichem Licht betrachtet wird, erscheint der Kerb-, Ritz- oder Sprung-Bereich einfach wie eine glänzende Linie, oder

b5 genauer, wie ein glänzender Bereich unter der Glasoberfläche entlang der Einkerbstrecke. Wenn man dagegen ein Glasstück mit einer (wirklich) unter der Oberfläche liegenden Einkerbung unter den gleichen

Bedingungen betrachtet, so ist der Sprungbereich oder der Bereich der wirklich unter der Oberfläche liegenden Kerbe vollständig unsichtbar. Man stellt sich vor, daß die durch eine scheinbar unter der Oberfläche liegenden Kerbe beschädigte Glaszone 8 tatsächlich die Kerbe -, oder den Sprung offenhält, d. h., daß eine geringfügige Trennung zwischen den entgegengesetzten Seiten des Sprunges besteht, so daß dadurch Licht gebrochen und reflektiert wird. Dagegen ist der Sprung mit einer unter der Oberfläche liegenden Einkerbung scheinbar ge- ι ο schlossen gehalten oder ausreichend durch die benachbarten Zonen des unbeschädigten oder im wesentlichen unbeschädigten Glases abgeschlossen, so daß nicht beobachtet werden kann, daß einfallendes, gewöhnliches Licht dadurch reflektiert und gebrochen wird. ι;

In Fig. 11 wird eine Schnittkante eines Glasstückes C gezeigt, die mit einem unter der Oberfläche liegenden Sprung abgetrennt wurde, der unter Benutzung einer Kerbscheibe mit niedriger Reibung, wie z. B. Scheibe 14', erzeugt wurde. Es ist zweckmäßig, einen _><i Oberflächenfehler, wie eine Handkerbe, an dem Glaskörper entlang des gewünschten Schnittweges vor der Erzeugung des Sprungs unter der Oberfläche anzubringen. Dieses wirkt als Ausgangspunkt für den Sprung unter der Oberfläche. _>»

Die in F i g. 11 gezeigte Kante gleicht derjenigen von F i g. 6, wobei der einzige Unterschied darin besteht, daß der Bereich 73' glatt ist und wenige oder keine Auszackungen zwischen den Markierungen 72' und 74' wie in Fig. 11, besitzt. Dieses ist wahrscheinlich darauf jo zurückzuführen, daß die Fehler 70 die Auszackungen hervorrufen, so daß, wenn die Fehler 70 ausgeschlossen werden, auch die Auszackungen entfallen.

Für viele Anwendungen scheint die Kerbscheibe 14' mit niedriger Reibung besser geeignet zu sein, als die t> Kerbscheibe 14 mit hoher Reibung, da mit der Scheibe mit niedriger Reibung Schnittkanten ohne Auszackungen bei einer etwa 4mal so hohen Geschwindigkeit erreicht werden, als derjenigen der Scheibe mit hoher Reibung. Es ist aber zu beachten, daß alle scheinbar w unter der Oberfläche liegenden Kerben wie auch alle Sprünge unter der Oberfläche jeweils an der Oberfläche des Glasgegenstandes initiiert werden müssen. Bei einer scheinbar unter der Oberfläche liegenden Kerbe 10 mit einer Kerbscheibe 14 mit hoher Spannung wirken die .r> Fehler 70 als Ausgangspunkt für die Kerbe. Wenn keine Fehler 70 vorhanden sind, wie bei einem Sprung unter der Oberfläche 10', ist es notwendig, einen Oberflächenfehler im Glas anzubringen, um den Sprung unter der Oberfläche m initiieren. Da die Fehler bei einer Scheibe mit hoher Reibung klein gehalten werden können (und auch in einfacher Weise durch leichtes Besäumen entfernt werden können), wird diese Art von Kerbscheibe bevorzugt, es sei denn, daß hohe Kerbgeschwindigkeiten erforderlich sind. Darüber hinaus sind scheinbar unter der Oberfläche liegende Kerben, wie oben ausgeführt, leichter zu öffnen oder abzutrennen als eben Kerben, die (wirklich) unter der Oberfläche liegen.

Der Umstand, daß die Auszackungen 73" aus der Kante des Glasstückes von Fi g. 8 etwa doppelt soweit herausragen als die Auszackungen 73 in F i g. 6, verleiht der in Fig.6 gezeigten Kante eine höhere Qualität als der Kante von F i g. 8 Die Abwesenheit von Auszackungen bei 73' in der Kante von F i g. 11 zeigt eine noch höhere Qualität dieser Kante an. Der Umstand, daß die Schnittkanten von den F i g. 6 und 11 mit scheinbar unter der Oberfläche liegenden Kerben und solchen, die (wirklich) unter der Oberfläche liegen, erzeugt wurden, ist bedeutungsvoll, da Schnittö) und Nachbehandlung bei beiden Arten von Kerben oder Sprüngen nicht erforderlich sind. Wenn man aber eine Diskontinuität mit den physikalischen Merkmalen der Kerbe von Fig. 6 oder des Sprunges von Fig. 11 erhält, mit der Ausnahme, daß die Diskontinuität die Oberfläche des Stückes schneidet, ist sie noch immer der in Fig.8 gezeigten Kerbe vorzuziehen. Es ist wesentlich, daß eine Kerbe oder ein Sprung von der erforderlichen Qualität ist, daß ein Bruch mit geringer oder keiner Beschädigung der Kante des Glasstückes fortgepflanzt werden kann, so daß die Besäumungsarbeit auf ein Minimum herabgesetzt wird. Die in den F i g. 6,8 und 11 gezeigten Kanten haben alle eine derartige Qualität, doch ist bei den Auszackungen 73 eine noch geringere Besäumungsarbeit erforderlich als bei den Auszackungen 73", und der Bereich 73' erfordert noch geringere Besäumungsarbeit als die Auszackungen 73.

Bei Kontrolle von verschiedenen Parametern, wie Durchmesser der Kerbscheibe, Schnittwinkel, an die Kerbscheibe angelegte Kraft und dergleichen, ist es möglich, eine Kerbe oder einen Sprung unter den Hauptoberflächen der Glasgegenstände zu erzeugen. Es sollte aber beachtet werden, daß es Umstände gibt, unter denen eine Kerbe oder ein Sprung eine Hauptoberfläche des Glasstückes berührt, aber die physikalischen Merkmale einer Kerbe bzw. eines Sprunges unter der Oberfläche behält.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Platte aus Glas, Glaskeramik oder Keramik, mindestens 10 mm stark und mit einer Kerbe zum nachherigen Trennen in mindestens zwei Teile, gekennzeichnet durch eine scheinbar unter der Oberfläche liegende Kerbe, die etwa 0,01 mm unter der von der Einkerbscheibe berührten Oberfläche beginnt und sich im wesentlichen ι ο senkrecht zu dieser Oberfläche in das Innere dieser Materialien erstreckt, wobei gleichzeitig entlang dieser Kerbe ein Bereich von einer Tiefe von bis zu 0,025 mm und einer Breite von bis zu 0,5 mm von beschädigtem, aber von zur Flügel- und Splitterbildung im wesentlichen freien Material erzeugt worden ist.

2. Platte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich des beschädigten, aber im wesentlichen von Flügel- und Splitterbildung freien Materials eine Tiefe von ungefähr 0,0125 mm und einer Breite von bis zu ungefähr 0,25 mm hat.

3. Platte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich beschädigten, aber im wesentlichen von Flügel- und Splitterbildung freien Materials eine Tiefe von ungefähr 0,01 bis 0,02 mm hat.

4. Platte nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die scheinbar unter der Oberfläche liegende Kerbe hergestellt worden ist, indem das Schneidrad, das einen Durchmesser von ungefähr 12,7 mm und einen Schneidwinkel von ungefähr 150° bis ungefähr 180° hat, mit einer Belastung von 30 bis 900 kg beaufschlagt wurde, und die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Schneid- J5 rad und der Platte bis zu ungefähr 50 cm pro Sekunde betrug.