DE2835297A1 - Glass cutting wheel with chamfered periphery - where wheel is pressed against glass by constant force to produce smooth cut edge, esp. on toughened glass (PT 16.5.79) - Google Patents

Abstract

The cutting wheel is located in a mobile head mounted on a bearing at a remote point from the glass pane being cut; and the head is provided with a pneumatic cylinder exerting a constant force on the cutting wheel, which rotates on a shaft. The axis of the shaft is parallel with the plane of the glass pane. The cutting wheel is pref. replaceable, the dia. of the wheel being chosen to suit the thickness of the pane. The constant force exerted by the pneumatic cylinder pref. depends on the thickness of the pane; and is max. 170 kg for pane thickness 24.4 mm, and min 85 kg for panes 8-10 mm thick. The included angle of the cutting wheel is pref. max. 187 degrees for panes 25.4 mm thick, and min. 157 degrees for panes 8-10 mm thick, i.e. the angle is varied to suit the pane thickness. A smooth cut edge is obtd. which is easily polished.

Description

Vorrichtung zum Schneiden von Glas Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schneiden von Glas. Es soll insbesondere Glas in solchen Stärken geschnitten werden, für welche bisher die Anwendung von komplizierten und aufwendigen Verfahren erforderlich war. Apparatus for cutting glass The invention relates to a device for cutting glass. In particular, it is said to be glass in such strengths be cut, for which so far the application of complicated and time-consuming Procedure was required.

Als Stand der Technik ist bereits folgendes bekannt: Bis Dicken von etwa 6 mm besteht das normale Verfahren in der Verwendung eines Rades, dessen scharfe Umfangskante auf die Glasoberfläche einwirkt, in dem diese geschnitten wird. Anschließend erfolgt das Polieren und die Abschrägung der resultierenden Kanten.The following is already known as prior art: Up to thicknesses of about 6 mm, the normal procedure is to use a wheel whose sharp Perimeter edge acts on the glass surface by cutting it. Afterward the polishing and beveling of the resulting edges takes place.

Bei Dicken über 6 mm muß dagegen ein langwieriges Verfahren angewendet werden, welches im normalen Schneiden durch spezielle Stempel längs eines auf dem Glas markierten Risses bzw. einem Ritzen genau auf der Schneidelinie erfolgt.On the other hand, a lengthy process must be used for thicknesses over 6 mm which in normal cutting by special punches along one on the Glass marked crack or a scratch takes place exactly on the cutting line.

Weiterhin sind Verfahren zum Schneiden von Glas durch chemische Einwirkung bekannt.There are also methods of cutting glass by chemical action known.

Zum Stand der Technik zählen außerdem die US-PS 3 809 991, US-PS 3 865 293, US-PS 3 865 294 und US-PS 3 865 673, bei denen verschiedene Schneidmöglichkeiten offenbart werden, und zwar durch Kombination von Wärme, Vormarkierung und Biegung mit einem Schneidrad großen Durchmessers.The prior art also includes US Pat. No. 3,809,991 and US Pat. No. 3 865,293, U.S. Patent 3,865,294, and U.S. Patent 3,865,673 which have various cutting options by a combination of heat, pre-marking and bending with a large diameter cutting wheel.

Alle vorgenannten Verfahren sind kompliziert und aufwendig.All of the aforementioned methods are complicated and time-consuming.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, eine Vorrichtung zum Schneiden von Glas zu schaffen, welche bei einfachem Aufbau eine hohe Effektivität aufweist.In contrast, the object of the present invention is to provide a device for cutting glass, which is very effective with a simple structure having.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dß die Vorrichtung einen bewegbaren Kopf aufweist, der mit einem pneumatischen Zylinder versehen ist, auf einem vom zu schneidenden Glas am entferntesten liegenden Punkt lagert und eine konstante Kraft an ein auf eine Achse montiertes Rad aufbringt, wobei das Rad mit seiner Achse parallel zur Glasebene auf das Glas einwirkt.This object is achieved according to the invention in that the device has a movable head provided with a pneumatic cylinder, on a point furthest from the glass to be cut and one constant force applied to a wheel mounted on an axle, the wheel with its axis acts on the glass parallel to the plane of the glass.

Damit ergibt sich der Vorteil, daß das Schneiden in einer einzigen Operation erfolgt, d.h. ohne zusätzliche Wärme und Anwendung von Biegemomenten während des Trennvorganges. Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher dargestellt. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 den Querschnitt einer Glasfolie mit einem Diagramm der inneren Spannung; Fig. 2 einen Querschnitt einer Glasfolie großer Stärke während des Schneidvorganges nach bekannten Verfahren; Fig. 3 eine Seitenansicht und Vorderansicht des Schneidrades nach der Erfindung; Fig. 4 eine schematische Darstellung, aus welcher die Unregelmäßigkeiten beim Schneiden nach dem Verfahren nach der Erfindung hervorgeht; Fig. 5 eine schematische Darstellung, aus welcher die Unre,gelmäßigkeiten beim Schneiden nach dem bekannten Verfahren ersichtlich sind.This has the advantage that the cutting in a single Operation takes place, i.e. without additional heat and application of bending moments during the separation process. The invention is illustrated in more detail below with reference to the drawing. The drawing shows: FIG. 1 the cross section of a glass film with a diagram internal tension; Fig. 2 is a cross section of a large thickness glass sheet during the cutting process according to known methods; Fig. 3 is a side view and a front view of the cutting wheel according to the invention; Fig. 4 is a schematic representation from which shows the irregularities in cutting according to the method according to the invention; Fig. 5 is a schematic representation from which the irregularities in cutting can be seen according to the known method.

Fig. 6 eine Darstellung, aus welcher die Wirkungsweise des Schneidrades auf die Glasfolie ersichtlich ist; Fig. 7 eine vergrößerte Darstellung der Ansicht nach Fig. 6; Fig. 8 eine vergrößerte Darstellung des spitzen Winkels des Schneidrades. 6 shows a representation from which the mode of operation of the cutting wheel can be seen on the glass film; 7 shows an enlarged representation of the view according to Fig. 6; 8 shows an enlarged illustration of the acute angle of the cutting wheel.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß in einer Glasplatte drei Schichten zu berücksichtigen sind, und zwar je nach dem Wirken der inneren Materialspannungen:Zunächst liegen die beiden Deckenschichten 1 und 2 vor> welche Druckbeanspruchungen unterliegen.From Fig. 1 it can be seen that three layers in a glass plate must be taken into account, depending on the effect of the internal material stresses: First the two ceiling layers 1 and 2 are present> which are subject to pressure loads.

Zwischen diesen beiden Schichten ist eine Zugspannung vorhanden, so daß sich ein Spannungsdiagramm 4 ergibt.There is tensile stress between these two layers, see above that a voltage diagram 4 results.

Dieses Spannungsdiagramm 4 macht gegenüber der neutralen Linie 5 die Zug- und Druckspannungen in der Glasplatte sichtbar.This voltage diagram 4 makes opposite the neutral line 5 the Tensile and compressive stresses visible in the glass plate.

An den Schnittpunkten zwischen Zug- und Druckspannung des Spannungsdiagramms 4 gegenüber der neutralen Linie 5 befindet sich die Schichttrennung.At the intersection of tensile and compressive stress in the stress diagram 4 opposite the neutral line 5 is the layer separation.

Anhand dieser Kenntnis des inneren Gefüges einer Glasplatte wird nach Fig. 2 bei einem bekannten Verfahren das Glas wie folgt geschnitten: Nachdem in an sich bekannter Weise ein Einschnitt oder Anriß auf der Oberfläche der Platte entsprechend der Linie, auf welcher das Schneiden erfolgen soll, durchgeführt worden ist, arbeitet man von Hand mit Hilfe von Stempeln, und zwar durch einen kurzen, harten Schlag in Richtung N. Die Anwendung dieser Kraft N verursacht ein momentanes Biegen im Material, was eine Verformung im Spannungsdiagramm verursacht., wobei die untere Schicht 3' sich in ihrer Stärke aus,dehnt und die obere Schicht 1' reduziert.Based on this knowledge of the internal structure of a glass plate, Fig. 2 in a known method, the glass cut as follows: After in in a manner known per se, an incision or crack on the surface of the plate has been carried out according to the line on which the cutting is to take place one works by hand with the help of stamps, namely through a short, hard blow in direction N. The application of this force N causes an instantaneous Bending in the material causing deformation in the stress diagram., Where the lower layer 3 'expands in its strength, expands and the upper layer 1' is reduced.

Die Trennlinie 10 zwischen der oberen Schicht 1' und der Mittelschicht 2' wird dann nach oben verschoben, wodurch sich der Schneidpunkt annähert. Wenn die Linie 10 von der Schneideinwirkung getroffen wird, verursachen die eigenen Spannungen in der Glasplatte das Zerreißen und die entsprechende Trennung in Zugrichtung von der mittleren Zone 2'.The dividing line 10 between the upper layer 1 'and the middle layer 2 'is then shifted upwards, thereby approaching the cutting point. if the line 10 is hit by the cutting action, cause their own tension in the glass plate the tearing and the corresponding separation in the direction of pull of the middle zone 2 '.

Dieses bekannte Verfahren hat u.a. folgende Nachteile: Es handelt sich um eine sehr langsame Operation mit entsprechender Plattenbruchgefahr. Bei dieser Ausführungsart ist weiterhin erfahrenes Personal erforderlich. Andererseits ergibt sich eine Unebenheit in der resultierenden Kante nach dem Schneiden, was ein Polieren erforderlich macht.This known method has, inter alia, the following disadvantages: It is is a very slow operation with a corresponding risk of disk breakage. at This type of design still requires experienced personnel. on the other hand there is a bump in the resulting edge after cutting what requires polishing.

Diese Unebenheit in der Schneidkante ist in Fig. 5 dargestellt.This unevenness in the cutting edge is shown in FIG.

Es liegt eine Unebenheitszone 9' der Platte 8' vor, d.h. die Zone 9' zwischen den Linien R-R muß durch Polieren und weitere Bearbeitung geglättet werden.There is an unevenness zone 9 'of the plate 8', i.e. the zone 9 'between the lines R-R must be smoothed by polishing and further processing will.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun ein Rad nach Fig. 3 eingesetzt, welches besondere Eigenschaften hat, um ein einwandfreies Schneiden auch bei großen Stärken durchführen zu können.According to the present invention, a wheel according to FIG. 3 is now used, which has special properties to ensure perfect cutting even with large ones To be able to carry out strengths.

Das Schneidrad 6 besteht aus einem scheibenförmigen Körper, dessen Umfang mit einer Doppelschräge versehen ist, welche eine Schneidkante in der Mitte A mit einem bestimmten Winkel 7 bildet, welcher auf die Oberfläche der zu schneidenden Glasplatte einwirkt. Dieser Winkel 7 ist in vergrößerter Ansicht in Fig. 8 dargestellt. Das Schneidrad 6 wird in der Mitte von einer Achse durchsetzt.The cutting wheel 6 consists of a disc-shaped body whose The circumference is provided with a double bevel, which has a cutting edge in the middle A forms with a certain angle 7, which on the surface of the to be cut Acts on the glass plate. This angle 7 is shown in an enlarged view in FIG. The cutting wheel 6 is penetrated in the middle by an axis.

Dieses Schneidrad 6 ist in einem Kopf eingebaut, in welchem die für die Verfolgung der erforderlichen Schneidlinie benötigten Bewegungen erzeugt werden, und zwar immer parallel zur Ebene der zu schneidenden Glasplatte. Hierzu kann ein Pantografensystem angewendet werden.This cutting wheel 6 is installed in a head in which the for the tracking of the required cutting line required movements are generated, and always parallel to the plane of the glass plate to be cut. To do this, a Pantograph system are applied.

Der vorgenannte Kopf ist mit einem pneumatischen Zylinder versehen, welcher eine konstante Angriffskraft des Rades 6 auf die zu schneidende Glasplatte aufbringt. Diese Kraft ist konstant und wirkt vollkommen senkrecht zur Glasplatte, so daß vorteilhafterweise der Einsatz eines pneumatischen Zylinders denkbar ist0 Um Glasplatten verschiedener Stärken schneiden zu können, ist es zweckmäßig, -verschiedene Schneidräder 6 einzusetzen, und den pneumatischen Zylinder des Schneidkopfs auf verschiedene Werte einstellen zu können.The aforementioned head is provided with a pneumatic cylinder, which a constant force of attack of the wheel 6 on the glass plate to be cut brings up. This force is constant and acts completely perpendicular to the glass plate, so that the use of a pneumatic cylinder is advantageously conceivable0 In order to be able to cut glass plates of different thicknesses, it is advisable to use different Insert cutting wheels 6, and the pneumatic cylinder of the cutting head on to be able to set different values.

Der Raddurchmesser muß gleich der Stärke des zu schneidenden Glases sein; zum Beispiel bei einer Glasplattenstärke von 8 mm wird der Radwinkel 7 bei ca. 1570 liegen; bei einer Glasplattenstärke von 25 mm wird der Radwinkel ca. 1670 betragen.The wheel diameter must be equal to the thickness of the glass to be cut be; For example, with a glass plate thickness of 8 mm, the wheel angle is 7 at about 1570; with a glass plate thickness of 25 mm, the wheel angle is approx. 1670 be.

Hinsichtlich der Angriffskraft des Schneidrades auf die Glasplatte ist zu beachten, daß bei Stärken von 8 - 10 mm der pneumatische Zylinder auf 85 kg eingestellt werden muß, während bei maximalen Stärken von z.B. 25 mm die einzusetzende Kraft 160 kg betragen muß.With regard to the force of attack of the cutting wheel on the glass plate Please note that with thicknesses of 8 - 10 mm the pneumatic cylinder is set to 85 kg must be set, while for maximum thicknesses of e.g. 25 mm the one to be used Force must be 160 kg.

In Fig. 6 ist eine schematische Ansicht der Position des Schneidrades 6 gegenüber der Glasplatte dargestellt, wobei durch einen nicht näher dargestellten pneumatischen Zylinder Kraft aufgebracht wird.In Fig. 6 is a schematic view of the position of the cutting wheel 6 shown opposite the glass plate, with one not shown in detail pneumatic cylinder force is applied.

Unter Punkt 11 ist der Abstand zwischen der oberen Schicht mit der inneren Druckbeanspruchung und der Mittelschicht mit der inneren Zugbeanspruchung angegeben.Under point 11 is the distance between the top layer with the internal compressive stress and the middle layer with the internal tensile stress specified.

Aus Fig. 7 ist ersichtlich, daß die vom pneumatischen Zylinder besorgte Kraft M zunächst einen ersten Einschnitt auf der Glasplatte durchführt. Die Einwirkung der Komponenten von M entsprechend rechtwinkliger Richtung zu den Flächen des Rades T1 und T2 verursacht ein momentanes Biegen des Materials, welches das Spannungsdiagramm verformen wird. Diese Verformung erfolgt in der Weise, daß die Stärke der ersten Druckschicht reduziert wird, und das Schneiden des Rades 6 die mittlere Zugschicht erreicht, so daß ein Zerreißen des Materials erfolgt.From Fig. 7 it can be seen that the pneumatic cylinder supplied Kraft M first makes a first incision on the glass plate. The impact of the components of M corresponding to a perpendicular direction to the surfaces of the wheel T1 and T2 causes momentary bending of the material, which the stress diagram will deform. This deformation takes place in such a way that the thickness of the first printing layer is reduced, and the cutting of the wheel 6 reaches the middle tensile layer so that the material tears.

Aufgrund der Regelmäßigkeit der Kraft M sind die Schadenunebenheiten wesentlich geringer als die, wonach nach bekannten Verfahren gearbeitet wird. Fig. 4 zeigt, daß die Zone der Unebenheit 9 der zwischen den Strecken R-R liegenden Glasplatte 8 wesentlich geringer ist als die Zone 9' bei der Glasplatte nach Fig. 5.Due to the regularity of the force M, the damage is bumpy much less than that, according to which known methods are used. Fig. 4 shows that the zone of unevenness 9 of the glass plate lying between the lines R-R 8 is significantly smaller than the zone 9 'in the glass plate according to FIG. 5.

Aus vorstehenden Ausführungen ist ersichtlich, daß bei verschiedenen Glasplatten Räder mit unterschiedlichen Eigenschaften eingesetzt werden müssen. Weiterhin muß die vom Radträgerkopf gebildete Kraft in jedem Fall eingestellt werden.From the foregoing it can be seen that in various Glass plate wheels with different properties must be used. Furthermore, the force generated by the wheel carrier head must be adjusted in each case.

Es gibt folgende Beziehungen zwischen der Glasstärke im Verhältnis zum Radschneidwinkel, wie dieser von den beiden Schrägflächen bestimmt wird: Das Verhältnis folgt nachstehender Formel: Schneidwinkel = 2 x Bogen Sinus (1- 0,18 Glasstärke .3 Die vorliegende Erfindung bringt folgende Vorteile: Schnelligkeit und Funktionsscherheit beim Schneiden von Glas, auch wenn dieses in großen Stärken vorliegt.There are the following relationships between the glass thickness in proportion to the wheel cutting angle, as determined by the two inclined surfaces: The The ratio follows the formula below: Cutting angle = 2 x arc sine (1- 0.18 Glass thickness .3 The present invention has the following advantages: Speed and functional shear when cutting glass, even if it is of great thickness is present.

Weiterhin kompletter Wegfall der Nachbearbeitung der Kanten nach dem Schneiden und die Möglichkeit, daß auch Hilfskräfte den Schneidvorgang durchführen können.Furthermore, complete elimination of the reworking of the edges after Cutting and the possibility of assistants to perform the cutting process can.

Claims (4)

Vorrichtung zum Schneiden von Glas Patentansprüche: ¼i; Vorrichtung zum Schneiden von Glas, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen bewegbaren Kopf aufweist, welcher mit einem pneumatischen Zylinder versehen ist, auf einem vom zu schneidenden Glas entferntest liegenden Punkt lagert und eine konstante Kraft auf ein auf einer Achse montiertes Rad (6) aufbringt, wobei das Rad mit seiner Achse parallel zur Glasebene auf das Glas einwirkt. Device for cutting glass Claims: ¼i; contraption for cutting glass, characterized in that the device has a movable Has head, which is provided with a pneumatic cylinder, on a from the point furthest away from the glass to be cut and a constant force on a wheel (6) mounted on an axle, the wheel with its axle acts on the glass parallel to the plane of the glass. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rad glasstärkenabhängig austauschbar ist, wobei der Durchmesser des Rades im Verhältnis zur zu schneidenden Glasstärke steht.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the wheel Depending on the glass thickness, it is interchangeable, with the diameter of the wheel in proportion the thickness of the glass to be cut. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkraft konstant und proportional zu jeder Glas stärke und regulierbar und passend hierzu ist, von maximal 170 kg für eine Glasstärke von 24,4 mm bis minimal ca.3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the cutting force constant and proportional to each glass thickness and adjustable and suitable for this is, from a maximum of 170 kg for a glass thickness of 24.4 mm to a minimum of approx. 85 kg für Stärken von 8 - 10 mm. 85 kg for thicknesses from 8 - 10 mm. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidwinkel (7) des Rades (6) im Verhältnis zur Stärke des zu schneidenden Glases steht von einem maximalen Wert 0 von ca. 187 für Glas von 25,4 mm Stärke bis zu einem minimalen Wert von ca. 1570 für Glas mit 8 - 10 mm Stärke, wobei die entsprechenden Werte nach folgender Formel ermittelbar sind: O,i8 Schneidwinkel=2 x Bogen Sinus (1- Glasstärke )4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the cutting angle (7) of the wheel (6) in relation to the thickness of the glass to be cut is of a maximum value of 0 of approx. 187 for glass with a thickness of 25.4 mm to a minimum Value of approx. 1570 for glass with a thickness of 8-10 mm, with the corresponding values can be determined using the following formula: 0.18 cutting angle = 2 x arc sine (1-glass thickness )