DE2154086A1

DE2154086A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Feststellen von Fehlern und Unregelmässigkeiten bei Flachglasbahnen

Info

Publication number: DE2154086A1
Application number: DE19712154086
Authority: DE
Inventors: Yasuyuki Sakai Osaka Nagae (Japan). P
Original assignee: Central Glass Co Ltd
Current assignee: Central Glass Co Ltd
Priority date: 1970-10-31
Filing date: 1971-10-29
Publication date: 1972-05-10
Also published as: BE774740A; GB1373241A; DE2154086B2; DE2154086C3; FR2110158A5; JPS5036795B1

Description

PATENTANWALTS

α λ m ι α α Λ

TEL. 0311 - 762907 · TELEGR. PROPINDUS . TELEX 0184057 TEL 0811 . 225585 . TELEGR. PROPiNDUS · TELEX 0524244

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OENTRAL GLASS CO., ITD.

Verfahren und Vorrichtung zum Peststellen von Fehlern und Unregelmäßigkeiten bei I¹I achglas bahnen

Die Erfindung bezieht sich, auf Verfahren und Vorrichtungen zum selbsttätigen Feststellen von Fehlern und Unregelmäßigkeiten bei Flachglas, z.B. in Form kleiner Stücke ungelöster Feststoffe, keramischer Materialien, Blasen, Oberflächenraefen und Kratzer.

Fehler und Unregelmäßigkeiten, die im Inneren oder auf der Oberfläche von Flachglas vorhanden sind, führen zu einer Verringerung der Qualität des Flachglases. Das Auftreten solcher Fehler und Unregelmäßigkeiten führt beim Herstellen von Flachglas zu zahlreichen Schwierigkeiten. In manchen Fällen wird das Flachglas z.B. hergestellt, indem geschmolzenes Glas in einem Glasschmelzofen geformt und aus dem Ofen entfernt wird, wobei das geschmolzene Glas Verunreinigungen enthält. Diese Verunreinigungen rühren von dem beim Herstellen des Glases verwendeten Ausgangsstoffen her oder von ungelösten

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Stücken von Ziegeln oder Bauteilen aus keramischem katerial, welche die Ofenwände bilden und während des Schmelzvorgangs erodiert werden. Wenn eine Flachglasbahn hochgezogen und zwischen Transportwalzen festgehalten wird, führt das Vorhandensein solcher Fehler und Unregelmäßigkeiten dazu, daß an der Oberfläche des Flachglases Eisse oder Sprünge entstehen, die sich infolge des Wärmeverzuges, dem das Flachglas ausgesetzt ist, rasch vergrößern. Infolgedessen kann die Flachglasbahn während der Transportbewegung aufreißen und zerspringen.

Ein Verfahren, das bereits mit dem Ziel angewendet wird, diese Schwierigkeiten zu vermeiden, besteht darin, deJ3 die Flachglasbahn optisch geprüft wird, bevor sie die ersten Transportwalzen erreicht, um Fehler und Unregelmäßigkeiten festzustellen und um zu ermöglichen, daß der Abstand zwischen den Transportwalzen vergrößert wird, um die Flachglasbahn freizugeben, damit die Fehlstellen und Unregelmäßigkeiten die Transportwalzen passieren können, sobald sie bemerkt werden. Dieses Verfahren bedingt jedoch eine ununterbrochene und vollständige überwachung der Flachglasbahn über ihre ganze Oberfläche hinweg, damit Gewähr dafür besteht, daß die Fehler und Unregelmäßigkeiten entdeckt werden, die in manchen Fällen nur Abmessungen von 0,5 bis 1,0 mm haben· Eine solche Überwachung ist äußerst umständlich, und außerdem können sich dabei Fehler ergeben.

Ferner wird bereits zum selbsttätigen Feststellen von Fehlern bei durchsichtigen Flachglasbahnen ein Verfahren angewendet, bei dem gewöhnliche Lichtstrahlen auf die Flachglasbahn fallen gelassen werden, um das Vorhandensein von Fehlern und Unregelmäßigkeiten dadurch festzustellen, daß der Lichtstrahl durch die Fehler oder Unregelmäßigkeiten geschwächt wird. Jedoch ist es bei gewöhnlichen Lichtstrahlen nicht möglich, einen schmalen Strahl zu erzeugen, und das Licht umfaßt Anteile von unterschiedlicher Wellenlänge. Infolgedessen haben Lichtstrahlen, die schräg in die Flachglasbahn

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eintreten, die Neigung, sich zu zerstreuen, wenn sie durch die Jj¹Iachglasbahn fallen oder durch sie reflektiert werden. Daher ist es schwierig, kleine Fehler mit Hilfe von gewöhnlichem Licht festzustellen.

Gemäß der Erfindung wird nunmehr eine Feststellvorrichtung bzw. ein Detektor vorgeschlagen, der einen Lasergenerator umfaßt, welcher Laserstrahlen erzeugt, die es ermöglichen, selbsttätig das Vorhandensein von Fehlern festzustellen, bei denen es sich z.B. um kleine Stücke von zerbrochenen Ziegeln, keramisches Material, Blasen und Oberflächenrissen der Flachglasbahn handelt.

Ferner wird gemäß der Jbx'findung ein Verfahren vorgeschlagen, das Maßnahmen umfaßt, um diese Laserstrahlen über die " Oberfläche der Flachglasbahn hinwegzuführen. Da es ein Lasergenerator ermöglicht, Lichtenergie einer einzigen Wellenlänge in Form eines schmalen, parallelgerichteten Strahls zu erzeugen, erhält man Strahlen, die nicht zerstreut werden, wenn sie beim Passieren der Flachglasbahn dem Einfluß eines unterschiedlichen Brechungsindex ausgesetzt sind, so daß es möglich ist, auch äußerst feine Fehler und U_nregelmäßigkeiten festzustellen. Da sich der Strahl selbst dann nicht zerstreut oder ausbreitet, wenn er durch Glas fällt, dessen Brechungsindex variiert, ist es mit Hilfe von schräg auf die Flachglasbahn fallenden Strahlen möglich^ auch kleine Fehlstellen nachzuweisen. Da ein Lasergenerator ein schmales, \ parallelgerichtetes Lichtbündel von hoher Intensität erzeugt, ist es ferner möglich, eine Vorrichtung zu schaffen, die im Vergleich zu mit gewöhnlichem Licht arbeitenden Vorrichtungen Ideine Abmessungen aufweist.

Der Jirindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum selbsttätigen Feststellen von Fehlern und Unregelmäßigkeiten in Flachglasbahnen oder auf ihrer Oberfläche derart zu schaffen, daß sich eine Prüfung durch das menschliche

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Auge erübrigt. Gemäß der Erfindung ist ein Verfahren zum selbsttätigen Feststellen von Fehlern und Unregelmäßigkeiten in Flachglasbahnen oder auf ihrer Oberfläche geschaffen, das es ermöglicht, Fehler und Unregelmäßigkeiten festzustellen, die kleiner sind als diejenigen, welche mit Hilfe des menschlichen Auges festgestellt werden können· Erfindungsgemäße ermöglicht es das Verfahren, selbsttätig Fehler festzustellen, die über die ganze Breite einer großen Flachglasbahn verteilt sind. Ferner ermöglicht es das Verfahren nach der Erfindung, bei langgestreckten Flachglasbahnen Fehler selbsttätig festzustellen und ihre Lage quer zur Längsachse der Flachglasbahn anzuzeigen. Schließlich wird gemäß der Erfindung eine neuartige ^ Vorrichtung zum Feststellen von Fehlern bei Flachglasbahnen vorgeschlagen·

Der Gegenstand der Erfindung und vorteilhafte weitere Einzelheiten derselben sindnachstehend anhand besonders bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert, welche in der Zeichnung schematisch dargestellt sind. Es zeigt

Fig. 1 in einer teilweise we^gebrochen gezeichneten Darstellung die Vorderseite einer Einrichtung zum Herstellen von Flachglas, die mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Feststellen von Fehlern ausgerüstet ist;

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie X-X in Fig. 1;

Fig. 3 perspektivisch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 4- schematisch die Wirkungsweise der Vorrichtung nach Fig. 3;

Fig. 5 in einem Blockschaubild eine erfindungsgemäße Detektorschaltung;

Fig. 6 schematisch die Wellenform einer Ausgangsspannung für einen Laserdetektor, der einen Bestandteil der

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Vorrichtung bildet; und

Fig. 7 schematisch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

In Fig. 1 und 2 erkennt man eine Einrichtung zum Herstellen von Flachglas nach dem Senkrechtziehverfahren, bei dem geschmolzene Glasmasse 1 einer Grube 2 «on einem Schmelzofen aus zugeführt wird. Über der Grube 2 befindet sich ein Ziehturm 3 mit mehreren paarweise angeordneten Zieh- oder !Iransportwalzen 4. Zwischen den Walzen 4 bewegt sich eine geformte Plachglasbahn 5 nach oben, die gegenüber der Grube 2 hochgezogen wird, nachdem sie einen Ziehklotz 6 und eine Kühleinrichtung 7 passiert hat· Bei dieser Einrichtung besteht die Gefahr, daß das geschmolzene Glas 1 in einem hohen Ausmaß verunreinigt ist· Äisse oder Sprünge entstehen in der Flachglasbahn 5 dort, wo die Verunreinigungen vorhanden sind, wenn die Flachglasbahn zwischen den Walzen 4 hindurchläuft.

Damit diese Verunreinigungen festgestellt werden können, ist der Ziehturm 3 mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Peststellen von Fehlern versehen· Diese Vorrichtung umfaßt einen Laserlichtgenerator 10 und einen Leiserdetektor 20. Der Generator 10 und der Detektor 20 sind unterhalb des ersten Walzenpaars 4- gegenüber der Flachglasbahn 5 so angeordnet, daß Laserlichtstrahlen durch die Flachglasbahn fallen. Damit die Laserstrahlen den Turm 3 passieren und zu dem Detektor 20 gelangen können, ist der 'Durm gemäß Fig. 3 mit Fenstern W1 und W2 versehen.

Gemäß Fig. 3 und 4- ist der Lasergenerator 10 an einer Längskante 5¹ der Flachglasbahn 5 angeordnet. Der Generator umfaßt einen Laseroszillatpr 11, einen Satz von Sammellinsen 12 und einen vieleckigen Drehspiegel 14-, der durch einen Motor 13 mit einer festen Drehzahl angetrieben wird. Alle Teile des Generators 10 sind in einem Gehäuse 15 untergebracht. Zu den Laseroszillatoren, die gemäß der Erfindung verwendet

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werden können, gehören Gaslaser, Flüssigkeitslaser, Kristallaser, Glaslaser und H-: lbleiterlaser. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist der Laseroszillator 11 ein Helium—Neon-Gcslaseroszillator, der Laserenergie mit einer Wellenlänge von 6328 & erzeugt.

Die Anordnung des vieleckigen Drehspiegels 14 gegenüber dem Laserstrahl 16 ist aus Fig. 4 ersichtlich. Der Durchmesser des Strahls 16 ist äußerst klein undbeträgt z.B. etwa 1 bis 2 mm. Wenn der Laserstrahl auf eine Spiegelfläche des vieleckigen Drehspiegels 14 fällt, während sich der Spiegel in Eichtung des Pfeils dreht, wird er anfänglich in dichtung des Pfeils L1 reflektiert. Während sich der Spiegel dreht, wird der ™ Laserstrahl 16 so reflektiert, daß er durch die Flachglasbahn 5 fällt, bis der reflektierte Strahl die durch den Pfeil L2 bezeichnete Lage erreicht. Hierauf trifft der Strahl 16 auf die nächste Spiegelfläche des vieleckigen Drehspiegels 14, so daß sich der Vorgang des Abtastens zwischen den Pfeilen L1 und L2 wiederholt. Somit bewirkt die Drehung des viel eckigen Drehspiegels 14, daß der Strahl 16 die Flachglasbahn 5 wiederholt unter spitzen Winkeln abtastet·

Der Laserdetektor 20 umfaßt eine Lichtsammeieinrichtung 21, einen photoelektrischen Wandler 22 zum Erzeugen eines elektrischen Signals in Abhängigkeit von der i^enge des einf allenden Lichtes sowie ein Gehäuse 23 für die Licht sammeleinrichtung und den Wandler. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die Lichtsammeieinrichtung 21 ein flexibles Bündel von optischen Glasfasern, das gewöhnlich als "flexible Faseroptik" bezeichnet wird. Die Stirnfläche dieser Faseroptik hat eine rechteckige Form und bildet eine Lichtaufnahmeflache für den Laserstrahl 16. Die andere Stirnfläche der Faseroptik bzw, des Faserbündels hat eine kreisrunde Form und steht in Berührung mit einem Lichtaufnahmefenster des photoelektrischen Wandlers 22.

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Das Ausgangssignal des Wandlers 22, der' bei der bevorzugten Ausführungsform ein Photoelektronenvervielfacher ist, wird einer Detektorschaltung 30 (Pig. 4) zugeführt, auf deren Wirkungsweise im folgenden näher eingegangen ist·

Das erfindungsgemäße Fehlerfeststellungverfahren ist in Fig. 4· veranschaulicht, wo man erkennt, daß sich der Laserstrahl 16 wiederholt und jeweils in der gleichen !Richtung in der beschriebenen Weise zwischen den Pfeilen L1 und L2 bewegt, wobei der i'eil des Strahls 16, der die gesamte Fläche der Flachglasbahn 5 überstreicht, auf den Laserlichtdetektor 20 fällt. Wenn die Flachglasbahn 5 keine Fehler oder Unregelmäßigkeiten aufweist, trifft der größte !eil der in dem Strahl 16 enthaltenen !energie auf den L&serlichtdetektor 20, während ein kleinerer Teil dieser Energie des Strahls durch die Oberfläche der Flachglasbahn reflektiert oder während des Passierens des Inneren der Flachglasbahn gedämpft bzw. geschwächt wird. Infolgedessen erzeugt der Laserlichtdetektor 20 eine Spannung oder ein anderes elektrisches Signal, dessen Größe die Menge des einfallenden Lichtes anzeigt· Wenn jedoch in der Flachglasbahn 5 Fehler oder Unregelmäßigkeiten vorhanden sind, bewirken diese Fehler, daß der Strahl 16 zerstreut oder absorbiert bzw. an seiner weiteren Fortpflanzung gehindert wird, so daß die zu dem Detektor 20 gelangende Lichtmenge plötzlich abnimmt. Infolgedessen verkleinert sich das elektrische Ausgangssignal des Detektors 20 plötzlich in Abhängigkeit von der Verringerung der einfallenden Lichtmenge. Die Änderungen dieses Ausgangssignals werden analysiert, um das Vorhandensein oder NichtVorhandensein von Fehlern und Unregelmäßigkeiten festzustellen·

Eine Ausführungsform der Detektorschaltung 30 ist mit weiteren Einzelheiten in Fig. 5 dargestellt. Dae Ausgangssignal des photoelektrischen Wandlers 22 wird durch einen Vorverstärker 31 verstärkt und dann einer Spitzenwert-Di skriminatorschaltung 32 zugeführt, die vielfach auch als

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"Schwellwertdetektor¹¹ bezeichnet wird. Ein an die Diskriminator schaltung 32 angeschlossener verstellbarer Widerstand 35 legt einen vorbestimmten Spannungspegel fest, mit dem das Ausgangssignal des Vorverstärkers 31 verglichen wird. Wenn das Ausgangssignal des Vorverstärkers bis unterhalb des vorbestimmten Spannungspegels zurückgeht, erscheint am Ausgang der Diskriminatorschaltung 32 ein Impuls. Dieser Ausgangsimpuls der Diskriminatorschaltung wird während jeder Abtastperiode mit Hilfe eines nicht dargestellten Und-Gatters mit zwei Eingängen oder durch eine gleichwertige logische Schaltung abgefragt. Einem Eingang dieses Und-Gatters wird das Ausgangssignal der Diskriminatorschaltung 32 zugeführt, und der andere Eingang des Und-Gatters ist mit einer nicht dargestellten Bezugssignalquelle verbunden, die synchron mit der durch den Drehspiegel 14· bewirkten Abtastbewegung des Strahls 16 arbeitet. Das Und-Gatter dient somit dazu, den Ausgang der Diskriminatorschaltung 32zwischen aufeinander folgenden Abtastungen der Flachglasbahn 5 zu sperren. Die am Ausgang des Und-Gatters erscheinenden Impulse werden durch eine Impulsverstärkerschaltung 33 verstärkt und dann einer Ausgangssignalregelschal tung 34- zugeführt, die z.B. eine monostabile Schaltung umfassen kann, welche während einer vorbestimmten Zeitspenne ein als Fehlersignal bezeicnnetes Warn- oder Steuersignal abgibt, um eine Bedienungsperson davon in Kenntnis zu setzen, daß die Flachglasbahn 5 Fehler oder Unregelmäßigkeiten aufweist.

Die Wellenform des Ausgangssignals des L&serdtektors 20 ist in Fig. 6 dargestellt. In Fig. 6 bezeichnet die Abszissenachse die Zeit t und die Ordinatenachse die Ausgangsspannung V des photoelektrischen Wandlers 22. Die Ausgangsspannung hat annähernd die Form einer Hecht eckwelle, wenn keine Fehler oder Unregelmäßigkeiten vorhanden sind. Beim Fehlen von Unregelmäßigkeiten behält die Ausgangsspannung während der Abtastperiode T ständig einen hohen Wert bei. Während der

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Zeitspanne, zwischen aufeinander folgenden Abtastvorgängen behält das Ausgangssignal des Wandlers 22 ständig einen niedrigen Wert bei. Wenn während der Abtastperioden Fehler vorhanden sind, verkleinert sich das Ausgangssignal plötzlich, sobald der Strahl 16 auf eine Fehlstelle trifft, so daß negativ gexdchtete Spannungsspxtzen 24 und 25 erzeugt werden· Durch das Feststellen dieser schnellen Kückgänge der Ausgangsspannung während einer Abtastperiode ist es möglich, zwischen dem Vorhandensein und Hichtvorhandensein von Fehlern oder Unregelmäßigkeiten in der Flachglasbahn 5 zu unterscheiden. Die Größe der Spannungsänderungen 24 und 25 ist z.B. proportional zu den Abmessungen der Fehler oder Unregelmäßigkeiten. In Fig. 6 bezeichnet die gestrichelte Linie 26 den Diskriminatorspannungspegel, der durch das Einstellen des variablen Widerstandes 35 (Fig. 5) festgelegt worden ist, Durch Ändern des an dem variablen Widerstand 25 eingestellten Wertes, d.h. durch Ändern des vorbestimmten Pegels 26, ist es möglich, eine optimale Empfindlichkeit der Detektorschaltung 30 im Vergleich zu den Abmessungen der festzustellenden Fehler zu erzielen. Wenn z.Bo der vorbestimmte Pegel 26 gemäß Fig. 6 gewählt worden ist, wird der durch die negative Spannungsspitze 24 repräsentierte Fehler nicht festgestellt, währendder durch die Spannungsspitze 25 repräsentierte Fehler festgestellt wirdo Gemäß Fig. 6 würde somit die Diskriminatorschaltung 32 während der zweiten Abtastperiode einen Ausyangsimpuls erzeugen, der von dem Und-Gatter durchgelassen und durch den Impulsverstärker 33 verstärkt würde, um die Ausgangs- oder Steuerschaltung 34 zu triggern.

Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Menge des auf die Lichtsammeieinrichtung 21 fallenden Lichtes durch einen Block oder eineEinheit je Abtastperiode repräsentiert, und die Änderung der gesamten Einheit wird festgestellt, d.h. man erhält für eine Abtastpei-iode einen einzigen Impuls, und die Fehler werden durch die Änderung gegenüber dem Spitzenwert bzw. dem normalen hohen Wert der Impulsspannung

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nachgewiesen. Wenn die Li cht sammeleinrichtung 21 in nicht dargestellte Zellen unterteilt ist, ist es möglich, während einer Äbtastperiode eine Folge von Impulsen zu erhalten, die den Unterteilungen oder Zellen des Lichtaufnahmeendes der Lichtsammeleinrichtung 21 entsprechen. Dcher ist es möglich, die Lage und die Abmessungen von Fehlern dadurch festzustellen, daß man ermittelt, "bei welcher Zelle eine bestimmte Spannungsänderung aufgetreten ist. Alternativ kann man die Lichtsammeleinrichtung 21 dux"ch eine nicht dargestellte Anordnung aus mehreren photoelektrischen Wandlern 22 ersetzen, die so ausgebildet ist, daß der Strahl 16 nacheinander auf die verschiedenen Wandler fällt. Die Lage der Fehler wird bei der Anwendung dieses alternativen Verfahrens auf ähnliche Weise ermittelt.

Um zu gewährleisten, daß die gesamte Fläche der Flachglasbahn 5 lückenlos abgetastet wird, kann man die Beziehung zwischen der Geschwindigkeit, mit der die ilachglasbahn hochgezogen wird, der Drehgeschwindigkeit des Spiegels 14 und der Anzahl der Spiegelflächen so festlegen, daß die folgende Formel gilt:

nNb :a

Hierin bezeichnet η die Anzahl der Flächen des Drehspiegels 14, N die Drehzahl des Spiegel antrieb smo tors 13, b den in Millimetern gemessenen Durchmesser des Strahls 16 und a die in Millimetern $e Minute gemessene Geschwindigkeit, mit der die Flachglasbahn 5 nach oben gezogen wird.

Es ist auch möglich, dieLage der Fehler dadurch zu ermitteln, daß man das durch die Detektorschaltung 30 erzeugte Fehlersignal auswertet. Zu diesem Zweck kann man die Beziehung zwischen dem Zeitpunkt t^ (Fig. 6, in dem das Fehlersignal erscheint, und der Abtastperiode T ermitteln. Wenn das Fehlersignal z.B. in der Mitte der Abtastperiode T auftritt, ist

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somit bekannt, daß sich, der fehler in der Mitte der Flacglasbahn auf der Linie befindet, längs welcher sich der Strahl 16 soeben bewegt hat.

Um eine Abtastung durch den Laserstrahl zu bewirken, kann man den Drehspiegel 14 auch durch einen einzigen Spiegel ersetzen, der mit einer konstanten !frequenz hin- und hergeschwenkt wird.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Anordnung, die es ermöglicht, die Erfindung bei einer Einrichtung anzuwenden, bei der Flachglas nach dem Senkrechtziehverfahren hergestellt wird. Die Anwendbarkeit der Lrfindung beschränkt sich jedoch nicht auf diesen F; 11, sondern die Erfindung läßt sich auch bei Einrichtungen zum Herstellen von Flachglas anwenden, bei denen die Glasbahn in waagerechter Kichtung bewegt wird, oder auf ähnliche Weise bei einer Einrichtung, bei der das Iflachglaserzeugnis geprüft wird, während es zu einer anderen Stelle transportiert wird, und zwar mit Hilfe einer Einrichtung, die es wie in den vorstehend beschriebenen Fällen ermöglicht, Fehler und Unregelmäßigkeiten festzustellen. Die Erfindung ermöglicht es nicht nur, die schon genannten Fehler und Unregelmäßigkeiten wie das Vorhandensein von kleinen Steinen und Ziegelstücken festzustellen, sondern es können auch Blasen, Oberflächennarben und Einschnitte nachgewiesen werden. Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß sich die Erfindung allgemein anwenden läßt, um bei Glas das Vorhandensein irgendwelcher Fehler festzustellen, die die Lienge des auf die Licht auf nähme einrichtung fallenden Lichtes beeinflussen.

Natürlich ist es möglich, Fehler und Unregelmäßigkeiten, die nur auf der Oberfläche der Flachglasbahn vorhanden sind, mit Hilfe von Licht festzustellen, das nicht durch die Flachglasbahn fällt, sondern durch sie reflektiert wird. Zu diesem Ζτ/eck kann man die Licht auf nähme einrichtung so anordnen, daß sie nur Laserlicht aufnimmt, das durch die Oberfläche

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der Flachglasbahn reflektiert wird. Fig. 7 zeigt eine entsprechende Anordnung. Der durch, den Laseroszillator 11 erzeugte Laserstrahl 16 wird durch den schwingenden Spiegel 17 reflektiert, und das reflektierte Licht wird durch einen halbreflektierenden Spiegel oder Strahlenteiler 19 so unterteilt, daß es sich in zwei verschiedenen dichtungen fortpflanzt. Bai der einen dichtung wird das Licht durch einen festen Spiegel auf die Flachglasbahn 5 projiziert. Das von dem Spiegel 18 kommende Licht wird durch die Oberfläche der Flachglasbahn zurückgeworfen und tritt in eine Lichtsaiameleinrichtung 21 oder eine Sammellinse ein, die schräg zur Ebene der IPlachglasbahn 5 angeordnet ist. Der sich in der anderen dichtung fortpflanzende Lichtstrahl wird durch den Strahlenteiler 19 über zwei feste Spiegel 18' und 18" auf die andere Seite der Flachglasbahn projiziert. Das von dem Spiegel 18" kommende Licht, das durch die Flachglasbahn reflektiert wird, gelangt zu einer weiteren Sc.mmellinse 21', die ähnlich orientiert ist wie die Linse 21. Die optischen Achsen des Spiegels 18 und der beiden Spiegel 18* und 18" sind so gerichtet, daß das von der Flachglasbahn von beiden Seiten her durchgelassene Licht auf keine der Linsen 21 und 21' fällt· Die durch die beiden Seiten der Flachglasbahn reflektierten Lichtstrahlen werden durch Lichtfilter 24· geleitet und durch photoelektrische Vervielfacher 22 in elektrische Signale verwandelt. Das Ausgangssignal jedes Vervielfachers wird einer zugehörigen Detektorschaltung zugeführt, die die gleichen Schaltungselemente umfassen kann wie die in Fig. 5 dargestellte Schaltung $0. Alternativ zu den Sammellinsen können die Lichtaaufnähmeeinrichtungen vorzugsweise durch Faseroptiken der beschriebenen Art ersetzt sein. In diesem Fall bieten die optischen Glasfasern den Vorteil einer einfacheneren Anpassung der Lichtaufnahmeeinrichtungen, denn die Enden der faseroptischen Elemente können an der Lichtaufnahmefläche die gewünschte Form erhalten, und siekönnen das Licht zu einem

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Lichtaufnahmefenster des zugehörigen photoelektrischen Wandlers leiten, so daß es nicht erforderlich ist, die optischen Achsen der St.mmellinaen 21 und 21* nach Fig. 7 genau auszurichten. Bei der xteflexionsanordnung nach Fig. 7 besteht die Aufgabe darin, vorspringende Teile und ähnliche Erhöhungen auf der Oberfläche der Flachglasbahn festzustellen. Die Vorrichtung nach Fig. 7 ist komplizierter als die Grundausführungsform nach Fig. 4-, da man im ersteren Fall zwei getrennte optische Systeme vorsehen muß, damit beide Flächen der Flachglasbahn geprüft werden können. Da die nach dem Keflexionsverfahren arbeitende Vorrichtung nach Fig. 7 nur Oberflächenunregelmäßigkeiten feststellt, bietet sie besondere Vorteile bezüglich des Feststeilens und Verhinderns des Auftretens von Hissen und oprüngen während der Herstellung von Flachglas.

Die Längskanten der aus dem Schmelzofen herausgezogenen Flachglasbahn haben gewöhnlich eine unregelmäßige Form, Daher kann es in manchen Anwendungsfällen darauf ankommen, daß die Laserstrahlen wie bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel vorzugsweise unter einem spitzen Winkel auf die Oberfläche der Flachglasbahn gerichtet werden. Die Laserstrahlen, die hierbei in die Fläche der Flachglasbahn und nicht in ihre Längskanten eintreten, gewährleisten, daß die Fohler auf richtige Weise festgestellt werden, und bei dieser Anordnung führt eine unregelmäßige Form der Längskanten der Flachglasbahn nicht zu einer Beeinträchtigung der Lleßergebnisse. Der Einfallswinkel kann durch Andern der Lage der Einrichtung zum Projizieren des Lichtes eingestellt werden. Durch iuidern des Schwenkwinkels der Leserstrahlen bzw. der Breite der abgetasteten Zone ist es möglich, Fehler innerhalb eines gewünschten abgegrenzten Teils der Fläche der Flachgl&.sbahn festzustellen.

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Wenn man den beschriebenen vieleckigen Drehspiegel benutzt, kann man die Breite der Laserstrahlen dadurch vergrößern oder verkleinern, daß man die Anzahl der Spiegelflächen entsprechend ändert; ferner kann die Drehzahl des krehspiegels geändert werden, um die Länge der Abtastperiode zu ändern.
Wird wie bei der Ausführungsform nach Pig. 7 ein schwingender Spiegel benutzt, kann man den Schwenkwinkel oder die Schwingungsfrequenz des Spiegels variieren, um die Genauigkeit des I'ehlernachweises einzustellen.

Ansprüche:

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Claims

A H Ö P E ti C H E

Verfahren sum selbsttätigen Feststellen von Fehlern und Unregelmäßigkeiten bei einer Flachglasbahn mit Hilfe von Lichtstrahlen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Laserstrahl auf eine Fläche einer sich bewegenden Flachglasbahn projiziert wird, daß der Laserstrahl veranlaßt wird, die Flachglasbahn wiederholt quer zu ihrer Bewegungsrichtung zu überstreichen, daß ein Teil des Laserstrahls, der während des Abtastvorgangs von der Flachglt sbahn kommt, aufgenommen wird, und daß das Vorhandensein oder Hiehtvorhandensein von Unregelmäßigkeiten in der ilachglasbahn kontinuierlich aus den Änderungen der Intensität des aufgenommenen Laserstrahls erschlossen wird.
2. Verfahren zum selbsttätigen Feststellen von Fehlern und Unregelmäßigkeiten bei einer Flachglasbahn mit Hilfe von Lichtstrahlen, dadurch gekennzeichnet, daß ein schmaler Laserstrahl auf eine Fläche einer sich in der Längsrichtung bewegenden Flachglasbahn projiziert wird, daß der Laserstrahl veranlaßt wird₉ die Fläche der Flachglasbahn wiederholt quer zu ihrer Bewegungsrichtung zu überstreichen, daß der von der Flachglasbahn während des Abtastvorgangs durchgelassene Teil des Laserstrahls aufgenommen wird, und daß das Vorhandensein oder NichtVorhandensein von Unregelmäßigkeiten aus den Änderungen der Intensität des aufgenommenen Laserstrahls erschlossen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, d&ß der Laserstrahl auf die Fläche der Flachglasbahn unter einem spitzen Winkel zu der Fläche projiziert wird.

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4-, Verfahren zum selbsttätigen Feststellen von Fehlern und Unregelmäßigkeiten bei einer Flachglasbahn mit Hilfe von Lichtstrahlen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Laserstrahl auf eine Fläche einer sich bewegenden Flachglasbahn projiziert wird, daß der Laserstrahl im Vergleich zu den Abmessungen der Flachglasbahn einen kleinen Durchmesser hat, daß der Laserstrahl veranlaßt wird, die Fläche der Flachglasbahn quer zu ihrer Bewegungsrichtung wiederholt zu überstreichen, daß der durch die Fläche der Flachglasbahn während des Abtastvorgangs reflektierte 'I'eil des Laserstrahls aufgenommen wird, und daß das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Fehlern und Unregelmäßigkeiten kontinuierlich aus den Änderungen der Intensität des aufgenommenen Laserstrahls während des Abtastvorgangs erschlossen wird.
5· Verfahren zum selbsttätigen Feststellen von Fehlern und Unregelmäßigkeiten bei einer Flachglasbahn mit Hilfe von Lichtstrahlen, dadurch gekennzeichnet , daß auf eine Fläche einer sich bewegenden Flachglasbahn ein Laserstrahl gerichtet wird, der im Vergleich zu den Abmessungen der Flachglasbahn einen kleinen Durchmesser hat, daß der Laserstrahl veranlaßt wird, die Fläche der Flachglasbahn wiederholt quer zu ihrer Bewegungsrichtung zu überstreichen, daß ein l'eil des von der Flachglasbahn kommenden Laserstrahls während des Abtastvorgangs aufgenommen wird, und daß das Vorhandensein und die Lage der Unregelmäßigkeiten der Flachglasbahn entsprechend den Änderungen der Intensität des aufgenommenen Laserstrahls während des Abtastvorgangs und der Zeitpunkt innerhalb Jeder Abtastperiode festgestellt wird, in dem die Änderungen auftreten.
6. Vorrichtung zum Feststellen von Unregelmäßigkeiten bei einer Flachglasbahn mit Hilfe von Lichtstrahlen, gekennzeichnet durch eine Laserstrahl-Projektionseinrichtung, die einen Laserstrahl (16) auf eine Fläche einer Flachglasbahn (5) leitet und bewirkt, daß der Li serstrahl die Fläche der Flachglasbahn überstreicht, eine Aufnahmeeinrichtung

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(22), die so angeordnet ist, daß sie während des Abtastvorgangs einen l'eil des von der Flachglasbahn kommenden Laserstrahls aufnimmt, um ein Signal lau erzeugen, das der Intensität des aufgenommenen Laserstrahls entspricht, sowie durch eine Detektorschaltung (30), der das Ausgangssignal der Aufnahmeeinrichtung zugeführt wird, um Änderungen der Amplitude des Ausgangssignals der Aufnahmeeinrichtung gegenüber einem vorbestimmten Pegel (26) während jedes Abtastvorgangs festzustellen und ein diese Änderungen anzeigendes Fehlersignal (24, 25) zu erzeugen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Laserstrahl-Projektionseinrichtung einen Laseroszillator (11) zum Erzeugen eines Laserstrahls (16) und mindestens einen schwingenden Spiegel (17) umfaßt, der auf den Laseroszillator ausgerichtet ist, um den Laserstrahl in Dichtung auf die Flachglasbahn (5) umzulenken.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserstrahl-Projektionseinrichtung einen Laseroszillator (11) zum Erzeugen eines Laserstrahls (16) und einen vieleckigen Drehspiegel (14-) umfiaßt, der drehbar gelagert ist und dazu dient, den Laserstrahl in Eichtung auf die Flachglasbahn (5) umzulenken.
9· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Laserstrahl-Projektionseinrichtung schräg zu einer Seite der Flachglasbahn (5) angeordnet ist, so daß der Laserstrahl (16) während des Abtastvorgangs unter einem spitzen Winkel auf eine Fläche der Flachglasbahn fällt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Aufnehmen des Lichtstrahls ein faseroptisches Element (21) und einen photoelektrischen Wandler (22) zum Aufnehmen des durch das faseroptische Element fortgeleiteten Lichtes des Laserstrahls (16) umfaßt.

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11. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Detektorschaltung (30) eine Diskriminatorschaltung (32) umfaßt, die das Ausgangssignal der Lichtaufnahmeeinrichtung (21, 22) aufnimmt, um es mit einem vorbestimmten Signalpegel (26) zu vergleichen, daß die Diskriminatorschaltung einen Ausgangsimpuls erzeugt, wenn der vorbestimmte Signalpegel während jedes Äbtastvorgangs das Ausgangssignal der Licht auf nahmeeinrichtung überschreitet, und daß eine Ausgangsschaltung (34·) vorgesehen ist, die durch den Ausgangsimpuls der Diskriminatorschaltung betätigt wird, um während einer vorbestimmten Zeitspanne ein Fehlersignal (24, 25) zu erzeugen·
12. Vorrichtung zum feststellen von fehlern und Unregelmäßigkeiten bei einer J¹Iachglasbahn, die aus einem Schmelzofen herausgezogen und mit Hilfe mindestens eines Paars von einander gegenüber angeordneten Transportwalzen transportiert wird, gekennzeichnet durch eine Laserstrahl-Projektionseinrichtung, die nahe einer Längskante (5¹) der KL achgl asb ahn (5) zwischen dem Schmelzofen (2) und einem ersten Paar von Transportwagen (4-) angeordnet ist und dazu dient, einen Laserstrahl auf eine Släehe der 5¹I achgl asb ahn zu leiten, während die Flachglasbahn transportiert wird, und den Laserstrahl zu veranlassen, die Hache der Pl achgl asb ahn wiederholt zu überstreichen, eine Einrichtung (21, 22) zum W Aufnehmen des Laserstrahls, die nahe der anderen Längskante der Flachglasbahn zwischen dem Schmelzofen und dem ersten Paar von Transportwalzen so angeordnet ist, daß sie einen Teil des von der Fläche der Flachglasbahn kommenden Lichtes des Laserstrahls während des Abtastvorgangs aufnimmt, um ein Signal zu erzeugen, das der Intensität des aufgenommenen Lichtes entspricht, sowie durch eine Detektorschaltung (30), die an die Aufnahmeeinrichtung angeschlossen ist und dazu dient, Änderungen der Amplitude des Ausgangssignals der Aufnahmeeinrichtung festzustellen und ein diese Änderungen anzeigendes Fehlersignal (24-, 25) zu erzeugen.

BAD ORIGINAL 209820/06A3