DE20107204U1

DE20107204U1 - Device for removing a glass sheet from a flat glass workpiece

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Publication number: DE20107204U1
Application number: DE20107204U
Authority: DE
Original assignee: Schott Glaswerke AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 2001-04-26
Filing date: 2001-04-26
Publication date: 2001-07-26
Anticipated expiration: 2011-04-27

Description

gl548gl548

24. April 200124 April 2001

wi/perwi/per

G:\DBFUL\SGWWPT\ALL1016G:\DBFUL\SGWWPT\ALL1016

Schott GlasSchott Glass

Hattenbergstraße 10
55122 MainzHattenbergstrasse 10
55122 Mainz

Vorrichtung zum Herauslösen einer Glasscheibe
aus einem Flachglas-WerkstückDevice for removing a glass pane
from a flat glass workpiece

Beschreibung:Description:

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herauslösen einer Glasscheibe aus einem Flachglas-Werkstück, das entlang der Umfangslinie der Glasscheibe zumindest bis in einer vorgegebenen Tiefe einen Riß aufweist, mit mindestens einer Heizeinrichtung zum Erzeugen einer Temperaturdifferenz zwischen den Bereichen diesseits und jenseits der Umfangslinie der Glasscheibe.The invention relates to a device for removing a glass pane from a flat glass workpiece which has a crack along the circumferential line of the glass pane at least to a predetermined depth, with at least one heating device for generating a temperature difference between the areas on this side and the other side of the circumferential line of the glass pane.

Klassische Trennverfahren für Flachglas basieren darauf, mittels eines Diamanten oder eines Schneidrädchens mechanisch zunächst eine Ritzspur im Glas zu generieren, um das Glas anschließend durch eine äußere mechanische Kraft entlang der so erzeugten Schwachstelle zu brechen (Ritz-Brech-Methode). Nachteilig ist bei diesem Verfahren, daß durch die Ritzspur Partikel (Splitter) aus der Oberfläche gelöst werden, die sich auf dem Glas ablagern können und dort beispielsweise zu Kratzern führen können. Ebenfalls können sogenannte Ausmuschelungen an der Schnittkante entstehen, die zu einem unebenen Glasrand fuhren. Weiterhin führen die beim Ritzen entstehenden Mikrorisse in der Schnittkante zu einer verringerten mechanischen Beanspruchbarkeit, d. h. zu einer erhöhten Bruchgefahr.Classic cutting processes for flat glass are based on first mechanically generating a scratch mark in the glass using a diamond or a cutting wheel, and then breaking the glass along the weak point created using an external mechanical force (scratch-break method). The disadvantage of this process is that the scratch mark causes particles (splinters) to be released from the surface, which can settle on the glass and cause scratches, for example. So-called scuffing can also occur on the cutting edge, which leads to an uneven glass edge. Furthermore, the microcracks in the cutting edge that occur during the scratching process lead to reduced mechanical resilience, i.e. to an increased risk of breakage.

Diese klassischen Trennverfahren eignen sich daher nicht für Anwendungen, bei denen es auf hochpräzise Schnitte mit glatten Kanten ankommt, bzw. auch nicht für Schnitte mit einer beliebig vorgegebenen Kontur.These classic cutting processes are therefore not suitable for applications that require high-precision cuts with smooth edges, or for cuts with an arbitrarily defined contour.

Derartige Schnitte nennt man auch Freiformschnitte oder Konturschnitte. Sie sind beispielsweise notwendig beim Schneiden von Kraftfahrzeug-Verglasungen, für Scheiben und Rückspiegel beim Einbringen größerer Bohrungen in flachen Glasscheiben, sowie bei der Herstellung von Rundscheiben mit konzentrischem Innenloch, wie sie beispielsweise bei der Herstellung von Glassubstraten für optische oder magnetische Datenspeicher benutzt werden. Sowohl an die Genauigkeit der Abmessungen dieser kreisringförmigen Scheiben als auch an die Qualität ihrer Oberflächen, aber auch ihrer Kanten, werden sehr hohe Anforderungen gestellt. So sind beispielsweise schon bei Rohlingen nur Ausbrüche (Ausmuschelungen) an den Kanten von weniger als 0,3 mm bei einem üblichen Kantenaufmaß von 0,3 bis 0,6 mm akzeptiert.Such cuts are also called free-form cuts or contour cuts. They are necessary, for example, when cutting automotive glazing, for windows and rear-view mirrors, when making larger holes in flat glass panes, and when producing round panes with a concentric inner hole, such as those used in the manufacture of glass substrates for optical or magnetic data storage. Very high demands are placed on the accuracy of the dimensions of these circular disks as well as on the quality of their surfaces and edges. For example, even with blanks, only breakouts (scallops) on the edges of less than 0.3 mm are accepted, with a usual edge allowance of 0.3 to 0.6 mm.

Ein Ansatz, sowohl Splitter als auch Ausmuschelungen und Mikrorisse zu vermeiden, besteht im Trennen von Glas auf der Basis thermisch generierter mechanischer Spannung. Hierbei wird der Strahl einer Wärmequelle, der auf das Glas gerichtet ist, mit fester Geschwindigkeit relativ zu dem Glas bewegt und so eine derart hohe thermomechanische Spannung erzeugt, daß das Glas Risse bildet. Diese thermomechanische Spannung wird durch einem dem Wärmestrahl nachlaufenden Kühlspot noch verstärkt. Der notwendigen Eigenschaft der Wärmequelle, die thermische Energie lokal, d. h. mit einer Genauigkeit besser einen Millimeter, was den typischen Schnittgenauigkeiten entspricht, positionieren zu können, genügen Infrarotstrahler, spezielle Gasbrenner und insbesondere Laser. Laser haben sich wegen ihrer guten Fokussierbarkeit, guten Steuerbarkeit der Leistung sowie der Möglichkeit der Strahlformung und damit der Intensitätsverteilung auf Glas bewährt und durchgesetzt. Dabei ist es sowohl möglich, das Glas durch den Laserstrahl mit Startritz zunächst zu ritzen, um es anschließend mechanisch zu brechen (Ritzen-Brechen-Methode), als auch das Glas direkt mit dem Strahl in Verbindung mit einem mechanisch aufgebrachten Startriß zu durchtrennen, d.h. zu schneiden.One approach to avoiding splinters, chipping and microcracks is to separate glass using thermally generated mechanical stress. The beam of a heat source, which is directed at the glass, is moved at a fixed speed relative to the glass, generating such a high thermomechanical stress that the glass cracks. This thermomechanical stress is further increased by a cooling spot following the heat beam. Infrared radiators, special gas burners and, in particular, lasers are sufficient to meet the necessary property of the heat source, i.e. to be able to position the thermal energy locally, i.e. with an accuracy of better than one millimeter, which corresponds to typical cutting accuracies. Lasers have proven themselves and have become established due to their good focusability, good controllability of the power and the possibility of beam shaping and thus the intensity distribution on glass. It is possible to first scratch the glass with the laser beam using a starting scratch and then break it mechanically (scratching-breaking method), or to cut the glass directly with the beam in conjunction with a mechanically applied starting crack.

Dieses Laserstrahl-Trennverfahren, das durch eine lokale Erwärmung durch den fokussierten Laserstrahl in Verbindung mit einer Kühlung von außen eine thermomechanische Spannung bis über die Bruchfestigkeit des Werkstoffes induziert, ist durch mehrere Schriften bekannt geworden, beispielsweise durch die EP 0 872 303 A 2, die DE 693 04 194 T 2 und die DE 43 05 107 C 2.This laser beam separation process, which induces a thermomechanical stress beyond the breaking strength of the material through local heating by the focused laser beam in conjunction with external cooling, has become known from several documents, for example EP 0 872 303 A 2, DE 693 04 194 T 2 and DE 43 05 107 C 2.

Diese bekannten Laserstrahl-Trennverfahren unterscheiden sich insbesondere durch die Konfiguration des Brennfleckes. Dabei ist es auch bekannt geworden, zunächst in einem 1. Schritt mittels des Laserstrahles einen Ritz bis zu einer vorgegebenen Tiefe in das Werkstück zu treiben, der im zweiten Schritt mittels des Laserstrahles zur vollständigen Trennung durch das Werkstück hindurchgetrieben wird.These known laser beam separation processes differ in particular in the configuration of the focal spot. It has also become known to first use the laser beam to make a scratch into the workpiece to a predetermined depth in a first step, which is then driven through the workpiece in the second step using the laser beam to completely separate it.

Durch die DE 198 30 237 Al gehört es auch zum Stand der Technik, einen punktförmigen Brennfleck mit einer dazu konzentrischen Kühlzone zu erzeugen.According to DE 198 30 237 Al, it is also state of the art to produce a point-shaped focal spot with a concentric cooling zone.

Durch die älteren Patentanmeldungen 199 59 921.1 und 199 63 939.6 gehören auch spezielle linienförmige Schneidflecke mit Intensitätsmaxima an ihren Enden sowie gekrümmten Linien zum Stand der Technik.Due to the older patent applications 199 59 921.1 and 199 63 939.6, special line-shaped cutting spots with intensity maxima at their ends as well as curved lines are also part of the state of the art.

Sämtliche dieser Brennflecke können im Rahmen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erzeugen des Ritzes entlang der freizulegenden Trennlinie angewendet werden.All of these focal spots can be used within the scope of the device according to the invention for producing the scratch along the dividing line to be exposed.

Eine besonders präzise Verfahrensführung bedürfen Freiformschnitte mit in sich geschlossener Kontur, weil zwischen Anfang und Ende der Trennlinie kein Versatz auftreten darf. Beispiele für derartig in sich geschlossene Schnitte wurden vorstehend bereits genannt. Besonders nachteilig wäre ein Versatz bei dem Konturenschneiden kreisringförmiger Glasscheiben im Rahmen derFree-form cuts with a closed contour require particularly precise processing, because there must be no offset between the beginning and end of the dividing line. Examples of such closed cuts have already been mentioned above. An offset would be particularly disadvantageous when contour cutting circular glass panes in the context of

Herstellung von Glassubstraten für Datenträger, den sogenannten Harddisks (HD).Production of glass substrates for data storage devices, so-called hard disks (HD).

Derartige Harddisks lassen sich nach der vorbeschriebenen "Ritzen-Brechen-Methode" wegen ihrer Dicke, zumindest nicht ohne weiteres, mit der notwendigen Qualität herstellen. Bei dem direkten Schneiden, d.h. Durchtrennen mit einer Schneidbewegung des Laserstrahles, kommt es jedoch zu dem vorerwähnten nachteiligen Versatz. Die Harddisks werden daher bisher typischerweise nach folgenden Verfahren hergestellt:Such hard disks cannot be manufactured with the required quality using the "scratching and breaking method" described above, at least not easily, due to their thickness. However, direct cutting, i.e. severing with a cutting movement of the laser beam, results in the disadvantageous offset mentioned above. Hard disks have therefore typically been manufactured using the following methods:

Vor der eigentlichen Bearbeitung werden etwa 10 bis 15 der zu bearbeitenden Glasscheiben als Stapel mit Zwischenlagen aus Wachs oder UV-härtendem Kunststoff zwischen zwei dickere plane Scheiben gepackt. Der Stapel wird gepreßt und unter der Pressung UV-bestrahlt, wodurch die Zwischenlagen aushärten. Der so erhaltene Glasverbundblock verhält sich im folgenden Bohrprozeß wie ein Monolith. Mit einem konzentrischen Hohlbohrer werden nun gleichzeitig Außen- und Innenbohrung durchgeführt. Größere Ausbrüche erhält man bei diesem Verfahren nur an den Außenflächen der oben und unten angeordneten Hilfcscheiben.Before the actual processing, around 10 to 15 of the glass panes to be processed are packed as a stack with intermediate layers of wax or UV-curing plastic between two thicker flat panes. The stack is pressed and UV-irradiated while being pressed, which hardens the intermediate layers. The glass composite block thus obtained behaves like a monolith in the subsequent drilling process. A concentric hollow drill is now used to drill both the outside and inside simultaneously. Larger breakouts are only obtained with this process on the outside surfaces of the auxiliary panes arranged at the top and bottom.

Nachteilig bei diesem Verfahren ist, daß die Rundscheiben mit Hilfe von Lösungsmitteln und/oder Temperaturen von über 100° C wieder voneinander gelöst und anschließend gereinigt werden müssen, was kostenintensive, zeitaufwendige und mit Bruchgefahr verbundene Vorgänge darstellen.The disadvantage of this process is that the round discs have to be separated from each other again using solvents and/or temperatures of over 100° C and then cleaned, which is a costly, time-consuming process that carries a risk of breakage.

Es ist auch möglich, Rundscheiben mit Innenloch ohne Verwendung eines UV-härtenden Klebers einzeln herzustellen. Um Kantenausbrüche zu vermeiden, müssen Bohrungen von beiden Flächen aus durchgeführt werden. Dieses Verfahren beinhaltet einen hohen maschinellen Aufwand.It is also possible to produce round discs with an inner hole individually without using a UV-curing adhesive. To avoid edge chipping, holes must be drilled from both surfaces. This process requires a lot of mechanical effort.

In einem weiteren bekannten Verfahren (JP 5-35095 B2) werden nach der klassischen Ritz-Brech-Methode mit Schneidrädchen oder dergleichen Glas-In another known process (JP 5-35095 B2), glass is cut into small pieces using the classic scratch-breaking method with cutting wheels or similar.

Rundscheiben mit Innenloch einzeln hergestellt. Mit dem Schneidrädchen wird zunächst entlang der Soll-Trennlinie mit geschlossener Kontur, hier dem Kreisumfang, ein Ritz vorgegebener Tiefe erzeugt. Anschließend wird mittels entsprechender Heizeinrichtungen, z.B. in Form von Heißluft-Einrichtungen, und Kühleinrichtungen, z.B. in Form von Einrichtungen mit flüssigem Stickstoff, eine Temperaturdifferenz zwischen den Bereichen diesseits und jenseits der Trennlinie erzeugt und auf diese Weise der Ritz vollständig durch die Glasrundscheibe getrieben, unter Herauslösen der Scheibe aus der Werkstückvorlage sowie des Innenloches. Diese Schrift offenbart jedoch keine konkrete Vorrichtung zum thermischen Durchtrennen.Round disks with an inner hole are manufactured individually. The cutting wheel is first used to create a scratch of a specified depth along the desired separation line with a closed contour, in this case the circumference of a circle. Then, using appropriate heating devices, e.g. in the form of hot air devices, and cooling devices, e.g. in the form of devices with liquid nitrogen, a temperature difference is created between the areas on either side of the separation line and in this way the scratch is driven completely through the round glass disk, detaching the disk from the workpiece template and the inner hole. However, this document does not disclose a specific device for thermal separation.

Ein ähnliches Verfahren zeigt die US 2,372,215.A similar procedure is shown in US 2,372,215.

Es hat sich gezeigt, daß das eingangs genannte zweistufige Laserstrahlschneiden ein Durchtrennen von Werkstücken mit geschlossener Kontur ohne Versatz ermöglicht. Mit dem versatzlosen Durchtrennen ist es jedoch noch nicht getan, sondern es muß anschließend auch noch das durchgetrennte Werkstück herausgelöst werden, was nicht unproblemtisch ist. Dies gilt entsprechend auch bei einstufigen Trennverfahren.It has been shown that the two-stage laser cutting mentioned above enables workpieces with a closed contour to be cut without offset. However, cutting without offset is not enough; the cut workpiece must then be removed, which is not without problems. This also applies to single-stage cutting processes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs bezeichnete Vorrichtung so auszubilden, daß die Glasscheiben verletzungsfrei und schnell aus dem Flachglas-Werkstück herauslösbar sind.The invention is based on the object of designing the device described at the outset in such a way that the glass panes can be removed from the flat glass workpiece quickly and without injury.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt ausgehend von einer Vorrichtung zum Herauslösen einer Glasscheibe aus einem Flachglas-Werkstück, das entlang der Umfangslinie der Glasscheibe zumindest bis in einer vorgegebenen Tiefe einen Riß aufweist, mit mindestens einer Heizeinrichtung zum Erzeugen einer Temperaturdifferenz zwischen den Bereichen diesseits und jenseits der Umfangslinie der Glasscheibe, erfindungsgemäß dadurch, daß die Vorrichtung zwei flache Kammersysteme mit jeweils einem zentrischen Rohr, dessenThis object is achieved by a device for removing a glass pane from a flat glass workpiece which has a crack along the perimeter of the glass pane at least to a predetermined depth, with at least one heating device for generating a temperature difference between the areas on either side of the perimeter of the glass pane, according to the invention in that the device has two flat chamber systems, each with a central tube, the

Querschnitt um ein vorgegebenes Maß kleiner oder größer als der Scheibenquerschnitt ist, aufweist, die betrieblich in horizontaler Lage übereinander stapelbar sind, mit dem Flachglas-Werkstück zwischen den zentrischen Rohren der beiden Kammersysteme, derart, daß es zentriert ausgerichtet an den gegenüberliegenden Stirnseiten der Rohre dichtend anliegt, wobei jedes Kammersystem einen peripheren Einlaß für ein heißes fluides Medium und im Bereich des zentrischen Rohres einen Auslaß für den Austritt des heißen fluiden Mediums gegen das Flachglas-Werkstück außerhalb der Glasscheibe besitzt.Cross-section is smaller or larger than the pane cross-section by a predetermined amount, which can be stacked one on top of the other in a horizontal position during operation, with the flat glass workpiece between the central tubes of the two chamber systems, such that it lies in a centered manner against the opposite end faces of the tubes in a sealing manner, each chamber system having a peripheral inlet for a hot fluid medium and, in the region of the central tube, an outlet for the hot fluid medium to escape against the flat glass workpiece outside the glass pane.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht mit einfachen Mitteln ein verletzungsfreies und schnelles Herauslösen der Glasscheibe aus dem Flachglas-Werkstück mit geringem Bruch, wodurch kurze Taktzeiten bei der Herstellung der Glasscheiben und eine hohe Ausbeute erzielbar sind, was sich vorteilhaft auf die Herstellungskosten auswirkt.The device according to the invention enables the glass pane to be removed from the flat glass workpiece quickly and without injury using simple means and with little breakage, whereby short cycle times in the production of the glass panes and a high yield can be achieved, which has a beneficial effect on the production costs.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann das Herauslösen durch Erhöhen der Temperaturdifferenz gefördert werden, indem im zentrischen Rohr des unteren Kammersystems ein Stempel aufgenommen ist, der eine Bohrung für die Zufuhr eines fluiden Kühlmediums gegen die Glasscheibe besitzt und dessen Querschnitt kleiner als derjenige des Rohres ist, mit einem Ringraum zwischen Stempel und Rohr und einer Öffnung im unteren Teil des Rohres für den Austritt des fluiden Kühlmediums.According to a further development of the invention, the dissolution can be promoted by increasing the temperature difference by accommodating a stamp in the central tube of the lower chamber system, which has a bore for the supply of a fluid cooling medium against the glass pane and whose cross section is smaller than that of the tube, with an annular space between stamp and tube and an opening in the lower part of the tube for the outlet of the fluid cooling medium.

Vorzugsweise ist die Vorrichtung so getroffen, daß das heiße fluide Medium durch Heißluft und das fluide Kühlmedium durch flüssigen Stickstoff gebildet ist. Diese Medien ermöglichen bei relativ einfacher Bereitstellung eine sehr hohe Temperaturdifferenz im Bereich der Trennlinie. Aber auch andere flüssige oder gasförmige Medien sind prinzipiell einsetzbar, z.B. Wasser, Luft etc.Preferably, the device is designed so that the hot fluid medium is formed by hot air and the fluid cooling medium by liquid nitrogen. These media allow a very high temperature difference in the area of the dividing line with relatively simple provision. However, other liquid or gaseous media can also be used in principle, e.g. water, air, etc.

Eine strömungsmäßig besonders vorteilhafte Erwärmung der Glasscheibe durch, das heiße fluide Medium läßt sich erzielen, wenn der Auslaß im Bereich des zentrischen Rohres für das heiße fluide Medium jeweils durch eine Sintermetall-Einlage in der Wandung des Kammersystems gebildet ist.A particularly advantageous heating of the glass pane by the hot fluid medium can be achieved if the outlet in the area of the central tube for the hot fluid medium is formed by a sintered metal insert in the wall of the chamber system.

Eine besonders einfache Kühlung der Glasscheibe mit dem fluiden Kühlmedium läßt sich erzielen, wenn die Öffnung im unteren Teil des Rohres des unteren Kammersystems für den Austritt des fluiden Kühlmediums als Anschluß an ein Vakuumsystem ausgebildet ist. Durch den Unterdruck wird daher das fluide Kühlmedium aus einem Vorratsbehälter gesaugt und über die Bohrung im Stempel an die Glasscheibe herangebracht.A particularly simple way of cooling the glass pane with the fluid cooling medium is to use the opening in the lower part of the pipe of the lower chamber system for the outlet of the fluid cooling medium to connect to a vacuum system. The negative pressure sucks the fluid cooling medium out of a storage container and brings it to the glass pane via the hole in the stamp.

Die Glasscheiben können eine unterschiedliche Konfiguration haben, wobei die Konfiguration der Kammersysteme und der Rohre angepaßt sein sollten. Bei kreisförmigen Glasscheiben ist daher die Vorrichtung zweckmäßig so ausgebildet, daß beide Kammersysteme kreisringförmig ausgebildet sind und die zentrischen Rohre einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen.The glass panes can have a different configuration, whereby the configuration of the chamber systems and the tubes should be adapted. In the case of circular glass panes, the device is therefore expediently designed so that both chamber systems are circular and the central tubes have a circular cross-section.

Das Flachglas-Werkstück kann dabei auch der Rohling einer Harddisk mit einer durchtrennten konzentrischen Innenscheibe sein, aus der mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit entsprechend angepaßten Maßen die konzentrische Innenscheibe durch Kühlung dieser Innenscheibe und Erwärmen des kreisringförmigen Teiles des Rohlings herauslösbar ist.The flat glass workpiece can also be the blank of a hard disk with a severed concentric inner disk, from which the concentric inner disk can be removed by means of the device according to the invention with correspondingly adapted dimensions by cooling this inner disk and heating the annular part of the blank.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles der Erfindung wird diese näher beschrieben.The invention is described in more detail using an embodiment shown in the drawing.

Die einzige Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herauslösen einer Glasscheibe aus einem Flachglas-Werkstück, wobei im vorliegenden Beispiel das Flachglas-Werkstück ebenfalls eine Glasscheibe 1 ist, aus der zentrisch zur Herstellung eines Innenloches eineThe single figure shows an embodiment of the device according to the invention for removing a glass pane from a flat glass workpiece, whereby in the present example the flat glass workpiece is also a glass pane 1 from which a

Innenscheibe 2 herausgelöst werden soll. Auf diese Weise soll eine kreisringförmige Glasscheibe, eine sogenannte "Harddisc" entstehen, die typischerweise als optisches Speichermedium Verwendung findet.Inner pane 2 is to be removed. In this way, a circular glass pane, a so-called "hard disk", is created, which is typically used as an optical storage medium.

Die Glasscheibe 1 weist entlang der Umfengslinie der Innenscheibe 2 einen Riß 3 auf, der vorher mit bekannten, eingangs erläuterten Methoden (mechanisch oder durch Laserstrahlscnneiden) in die Glasscheibe 1, den Rohling, eingebracht wurde. Dieser Riß 3 kann vollständig durch die Dicke der Glasscheibe 1 hindurchgehen, zweckmäßig mittels eines zweistufigen Verfahrens, oder auch nur bis zu einer bestimmten Tiefe in die Glasscheibe 1 getrieben worden sein. Im ersten Fall dienen die zu erläuterten erfindungsgemäßen thermischen Maßnahmen nur dem Freilegen, d.h. dem alleinigen Herauslösen der vollständig durchtrennten Innenscheibe 2, wogegen im zweiten Fall die thermischen Maßnahmen dazu dienen, quasi in einem zweiten Schritt zunächst den Riß 3 vollständig durch die Glasscheibe 1 hindurch zu treiben mit anschließendem Herauslösen der so endgültig durchtrennten Innenscheibe 2.The glass pane 1 has a crack 3 along the perimeter of the inner pane 2, which was previously introduced into the glass pane 1, the blank, using known methods explained at the beginning (mechanical or by laser cutting). This crack 3 can go completely through the thickness of the glass pane 1, expediently using a two-stage process, or it can only be driven into the glass pane 1 to a certain depth. In the first case, the thermal measures according to the invention explained above only serve to expose, i.e. to remove the completely severed inner pane 2, whereas in the second case the thermal measures serve to first drive the crack 3 completely through the glass pane 1 in a second step, followed by the removal of the thus finally severed inner pane 2.

Die erfindungsgemäßen thermischen Maßnahmen zum Herauslösen der Innenscheibe 2 weisen eine Vorrichtung mit einer speziellen Heizeinrichtung mit Heißluft und mit einer speziellen Kühleinrichtung mit flüssigem Stickstoff zum Erzeugen einer Temperaturdifferenz zwischen den Bereichen diesseits und jenseits der Umfengslinie der Innenscheibe 2 auf. Die Vorrichtung weist als Heizeinrichtung zwei kreisringförmig ausgebildete, Flachdosen-artige Kammersysteme 4, 5, die jeweils ein zentrisches Rohr 6, 7 mit kreisförmigem Querschnitt besitzen, auf, wobei der Durchmesser der zentrischen Rohre 6,7 jeweils um ein vorgegebenes Maß kleiner als der Durchmesser der Innenscheibe 2 ist. Das vorgegebene Maß liegt etwa im Bereich von 10 % des Innenscheiben-Durchmessers.The thermal measures according to the invention for removing the inner pane 2 comprise a device with a special heating device with hot air and with a special cooling device with liquid nitrogen for generating a temperature difference between the areas on either side of the peripheral line of the inner pane 2. The device comprises two circular, flat-can-like chamber systems 4, 5 as heating devices, each of which has a central tube 6, 7 with a circular cross-section, the diameter of the central tubes 6, 7 being smaller than the diameter of the inner pane 2 by a predetermined amount. The predetermined amount is approximately in the range of 10% of the inner pane diameter.

Beide Kammersysteme 4, 5 sind betrieblich, wie dargestellt, in horizontaler Lage übereinander stapelbar, mit der Glasscheibe 1, zentrisch ausgerichtet, zwischen den zentrischen Rohren 6, 7 der beiden Kammersysteme. Da die Stirnseiten der die Glasscheibe 1 dichtend berührenden zentrischen Rohre, jeweils einen bestimmten Abstand von der zugeordneten, der Glasscheibe 1 zugewandten Kammerwandung 4 a bzw. 5 a haben, ist zu beiden Seiten der Glasscheibe 1 außerhalb der Innenscheibe 2 ein Luftspalt 8, 9 vorhanden.Both chamber systems 4, 5 can be stacked on top of each other in a horizontal position, as shown, with the glass pane 1 centrally aligned between the central tubes 6, 7 of the two chamber systems. Since the front sides of the central tubes that seal against the glass pane 1 are each at a certain distance from the associated chamber wall 4a or 5a facing the glass pane 1, an air gap 8, 9 is present on both sides of the glass pane 1 outside the inner pane 2.

Jede Kammer 4, 5 weist eine periphere Öffnung 4 b, 5 b für den Eintritt von heißer Druckluft und einen kreisringförmigen Auslaß 4 c, 5 c in der der Glasscheibe 1 benachbarten Kammerwandung 4 a, 5 a im Bereich des zugeordneten zentrischen Rohres 6, 7, auf. Der Auslaß 4 c, 5 c wird bevorzugt durch eine Sintermetalleinlage in der Kammerwandung 4 a, 5 a gebildet. Die Porosität der Sintermetalleinlage sorgt auf der einen Seite für einen bestimmten "Rückstau" der Heißluft in den Kammern und zum anderen für eine gleichmäßige Anströmung der Glasscheibe 1. Die Glasscheibe 1 wird daher außerhalb der Innenscheibe von beiden Seiten mit Heißluft umspült, wobei wegen der sich dabei abkühlenden Luft ein radialer Temperaturgradient erzeugt wird, der zu das Herauslösen fördernden Druckspannungen entlang der Umfangslinie der Innenscheibe führt.Each chamber 4, 5 has a peripheral opening 4 b, 5 b for the entry of hot compressed air and a circular outlet 4 c, 5 c in the chamber wall 4 a, 5 a adjacent to the glass pane 1 in the area of the associated central pipe 6, 7. The outlet 4 c, 5 c is preferably formed by a sintered metal insert in the chamber wall 4 a, 5 a. The porosity of the sintered metal insert ensures, on the one hand, a certain "backflow" of the hot air in the chambers and, on the other hand, a uniform flow to the glass pane 1. The glass pane 1 is therefore surrounded by hot air from both sides outside the inner pane, whereby a radial temperature gradient is generated due to the air cooling down in the process, which leads to compressive stresses along the circumference of the inner pane that promote detachment.

Zur Realisierung der Kühleinrichtung ist im zentrischen Rohr 7 des unteren Kammersystems 5 ein metallischer Stempel 10 aufgenommen, dessen obere Stirnseite dicht benachbart der Innenscheibe 2 liegt, mit einem Ringraum zum Mantel des zentrischen Rohres 7.To implement the cooling device, a metallic stamp 10 is accommodated in the central tube 7 of the lower chamber system 5, the upper end face of which is located closely adjacent to the inner disk 2, with an annular space to the jacket of the central tube 7.

Er weist eine Innenbohrung 11 für die Zufuhr von flüssigem Stickstoff zur Kühlung der Innenscheibe 2 auf, die mit einem Behälter mit flüssigem Stickstoff verbindbar ist. Das zentrische Rohr 7 besitzt ferner eine Öffnung 12, die für den Anschluß an ein Vakuumsystem ausgebildet ist. Beim Anlegen eines Unterdruckes an die Öffnung 12 wird daher der flüssige Stickstoff ausIt has an inner bore 11 for the supply of liquid nitrogen for cooling the inner pane 2, which can be connected to a container with liquid nitrogen. The central tube 7 also has an opening 12 which is designed for connection to a vacuum system. When a negative pressure is applied to the opening 12, the liquid nitrogen is therefore

dem (nicht dargestellten) Behälter angesaugt, strömt über die Innenbohrung 11 des Stempels und kommt dabei in direktem Kontakt mit der Innenscheibe 2 bzw. strömt danach über den Ringraum und die Öffnung 12 ab.sucked in from the container (not shown), flows through the inner bore 11 of the plunger and comes into direct contact with the inner disk 2 or then flows out via the annular space and the opening 12.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird daher durch das starke Kühlen der Innenscheibe 2 und das gezielte starke Erwärmen der darüber hinausgehenden Kreisringzone der Glasscheibe 1 eine hohe Temperaturdifferenz erzeugt, so daß diese Kreisringzone nach Abschluß der thermischen Beaufschlagung durch Eigengewicht oder durch Aufbringen einer zusätzlichen mechanischen Kraft (masnuell oder mittels eines Stempels) herunterfällt.The device according to the invention therefore produces a high temperature difference by strongly cooling the inner pane 2 and deliberately heating the circular ring zone of the glass pane 1 extending beyond it, so that this circular ring zone falls down under its own weight or by applying an additional mechanical force (manually or by means of a stamp) after the thermal treatment has ended.

Im Ausführungsbeispiel ist der Durchmesser der zentrischen Rohre 6, 7 um ein vorgegebenes Maß kleiner als der Durchmesser der Innenscheibe 2, so daß der kreisringförmige Teil der Glasscheibe nach dem thermischen Herauslösen abfällt und die Innenscheibe 2 auf dem Rohr 7 verbleibt. Alternativ kann jedoch auch die Vorrichtung so ausgebildet sein, daß der Durchmesser der zentrischen Rohre um ein vorgegebenes Maß größer als der Durchmesser der Innenscheibe ist, so daß nach dem thermischen Freilegen der Innenscheibe diese herausfällt.In the exemplary embodiment, the diameter of the central tubes 6, 7 is smaller by a predetermined amount than the diameter of the inner pane 2, so that the circular part of the glass pane falls off after thermal release and the inner pane 2 remains on the tube 7. Alternatively, however, the device can also be designed such that the diameter of the central tubes is larger by a predetermined amount than the diameter of the inner pane, so that after the inner pane is thermally exposed, it falls out.

Im Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung zum Herauslösen des Innenloches aus einer Glasscheibe 1 dargestellt. In entsprechender Weise kann die Vorrichtung auch so ausgebildet werden, um zuvor die Glasscheibe 1 aus einem Flachglas-Werkstück herauszutrennen. Für diese Anwendung haben die zentrischen Rohre einen Durchmesser, der um einen vorgegebenen Betrag kleiner oder größer als der Durchmesser der Glasscheibe 1 ist, und die beiden Kammersysteme haben einen Durchmesser, der einen vorgegebenen Randbereich der Glasscheibe 1 im Flachglas-Werkstück umfoßt. Auf diese Weise kann die Glasscheibe aus dem sie übergebenden Rand thermisch herausgelöst werden.In the exemplary embodiment, the device for removing the inner hole from a glass pane 1 is shown. In a corresponding manner, the device can also be designed to first remove the glass pane 1 from a flat glass workpiece. For this application, the central tubes have a diameter that is smaller or larger than the diameter of the glass pane 1 by a predetermined amount, and the two chamber systems have a diameter that encloses a predetermined edge area of the glass pane 1 in the flat glass workpiece. In this way, the glass pane can be thermally removed from the edge that passes over it.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt eine Reihe von Vorteilen:The device according to the invention has a number of advantages:

• Großer Temperaturunterschied ermöglicht verletzungsfreies Herauslösen• Large temperature difference enables injury-free removal

• Berührungsloses Herauslösen• Contactless removal

• Schnelles und gleichmäßiges Aufheizen/Kühlen und damit kleine Taktzeiten• Fast and even heating/cooling and therefore short cycle times

• Gezielte Luftführung ermöglicht Temperaturgradient von innen nach außen, wodurch• Targeted air flow enables temperature gradient from inside to outside, whereby

=*- Druckspannungen am Lochrand des Außenteils das Herauslösen=*- Compressive stresses at the hole edge of the outer part cause the

fördern,
=$■ die Gefahr durch Zerreißen verringert wird.support financially,
=$■ the risk of tearing is reduced.

Claims

1. Device for removing a glass pane ( 2 ) from a flat glass workpiece ( 1 ) which has a crack along the circumference of the glass pane at least to a predetermined depth, with at least one heating device for generating a temperature difference between the areas on either side of the circumference of the glass pane, characterized in that the device has two flat chamber systems ( 4 , 5 ), each with a central tube ( 6 , 7 ), the cross section of which is smaller or larger than the cross section of the pane by a predetermined amount, which can be stacked on top of one another in a horizontal position during operation, with the flat glass workpiece ( 1 ) between the central tubes ( 6 , 7 ) of the two chamber systems in such a way that it lies in a centered manner on the opposite end faces of the tubes in a sealing manner, each chamber system having a peripheral inlet ( 4b , 5b ) for a hot fluid medium and in the area of the central tube ( 6 , 7 ) has an outlet (4 c, 5c) for the discharge of the hot fluid medium towards the flat glass workpiece ( 1 ) outside the glass pane.

2. Device according to claim 1, characterized in that a stamp ( 10 ) is accommodated in the central tube ( 7 ) of the lower chamber system ( 5 ), which has a bore ( 11 ) for the supply of a fluid cooling medium against the glass pane and whose cross section is smaller than that of the tube, with an annular space between stamp and tube and an opening ( 12 ) in the lower part of the tube for the outlet of the fluid cooling medium.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the hot fluid medium is formed by hot air and the fluid cooling medium is formed by liquid nitrogen.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the outlet ( 4 c, 5 c) in the region of the central tube ( 6 , 7 ) for the hot fluid medium is formed by a sintered metal insert in the wall ( 4 a, 5 a) of the chamber system ( 4 , 5 ).

5. Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the opening ( 12 ) in the lower part of the tube ( 7 ) of the lower chamber system ( 5 ) for the outlet of the fluid cooling medium is designed as a connection to a vacuum system.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that both chamber systems ( 4 , 5 ) are circular and the central tubes ( 6 , 7 ) have a circular cross-section.