DE3818631A1 - Verfahren zum zusammenbauen von isolierglasscheiben, deren einzelne glastafeln paarweise durch einen plastischen abstandhalterrahmen auf abstand gehalten werden - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Ein solches Verfahren ist aus der DE-OS 34 04 006 bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren wird der Strang so auf eine der Glastafeln aufgetragen, daß an einer der Ecken der Glastafel zwischen dem Anfang und dem Ende des Stranges zunächst eine Öffnung verbleibt. Werden die Glastafeln gegeneinander gedrückt und dabei der Strang gestaucht, dann findet durch diese Öffnung im Strang ein Druckausgleich zwischen dem Innenraum der Isolierglasscheibe und der äußeren Atmosphäre statt. Erst nachdem die Isolierglas­ scheibe durch den Preßvorgang ihre Solldicke erreicht hat, wird die Lücke in dem Strang verschlossen, indem die beiden Enden des Stranges erwärmt und mit mäßigem Druck zusammen­ gedrückt werden.

Darüberhinaus ist es bekannt, den Strang zu extrudieren und dabei sofort auf die betreffende Glastafel aufzu­ tragen, anstatt einen vorgefertigten Strang auf die Glas­ tafel aufzutragen, wie es die DE-OS 34 04 006 lehrt. Auch in diesem Fall verbleibt im Bereich einer oder zweier Ecken zunächst eine Lücke im Strang, die nachträglich, näm­ lich nach dem Verpressen der Isolierglasscheibe, in einem gesonderten Arbeitsgang geschlossen werden muß.

In beiden Fällen ist es schwierig, die Lücke im Strang zu­ verlässig zu schließen, vielmehr ist und bleibt diese Stelle eine Schwachstelle der Isolierglasscheibe, die eher zu einer Undichtigkeit neigt als andere Stellen am Rand der Isolier­ glasscheibe. Nachteilig ist ferner, daß das Schließen einen zusätzlichen zeitlichen und apparativen Aufwand erfordert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzu­ geben, nach welchem Isolierglasscheiben, deren einzelne Glas­ tafeln paarweise durch einen plastischen Abstandhalterrahmen auf Abstand gehalten werden, so zusammengebaut werden können, daß die Gefahr einer Undichtigkeit im Bereich der beiden Enden des den Abstandhalterrahmen bildenden Stranges geringer ist als bisher.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den im An­ spruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Dadurch, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren der Strang, der den Abstandhalterrahmen bildet, schon vor dem Zusammenlegen des Glastafelpaares zu einem endlosen Rahmen geschlossen wird, entfällt ein nachträgliches Schließen des Strangs. Das vorherige Schließen des Stranges ist aus mehreren Gründen vorteilhaft: Zum einen kann der Strang sehr viel leichter und zuverlässiger geschlossen werden, weil er von drei Seiten zugänglich ist, während er bei dem bekannten Verfahren nach dem Zusammenlegen der Glastafel nur noch von einer Seite zugänglich ist. Wenn man erfindungsgemäß arbeitet, hat man es deshalb sehr viel leichter, eine verhältnismäßig großflächige Berührung der beiden Enden des Stranges herbeizuführen und dabei einen für eine dichte Verbindung ausreichenden Druck der beiden Enden gegeneinander zu gewährleisten. So ist es z.B. ohne weiteres möglich, an jener Ecke der Glastafel, wo die beiden Enden des Stranges zusammentreffen, auf der Innenseite des Stranges einen Formkörper zur Anwendung zu bringen, gegen den als Widerlager die geschlossene Ecke geformt und danach der Formkörper wieder entnommen wird. Ein anderer Vorteil zeigt sich besonders dann, wenn man keine vorgefertigten Stränge aufträgt, sondern die Stränge unmittelbar auf die betreffende Glastafel extrudiert, denn dann wird der Strang zu einem Zeitpunkt geschlossen, in dem er noch frisch und deshalb besonders klebrig ist, so daß es besonders einfach ist, die Lücke zwischen den beiden Enden des Stranges dicht zu verschließen. Den Strang unmittelbar auf die betreffende Glastafel zu extrudieren hat den weiteren Vorteil, daß sich der Strang dann auch am besten mit der Glastafel verbindet.

Dadurch, daß man die Glastafeln in einer Atmosphäre mit subatmosphärischem Druck zusammenlegt und gegeneinander drückt, kann man auch ohne eine nachträglich zu verschließende Öffnung im Abstandhalterrahmen gewährleisten, daß der Druck im Inneren der Isolierglasscheibe nicht größer ist als der normale atmosphärische Druck. Dazu ist lediglich die Größe des subatmosphärischen Drucks auf das Maß, um welches der Strang beim Gegeneinanderdrücken der Glastafeln gestaucht wird, abzustimmen. Unter der Voraussetzung, daß der Innen­ raum der Isolierglasscheibe bereits dann dicht verschlossen ist, wenn die beiden Glastafeln mit so geringem Druck zu­ sammengelegt werden, daß der Strang dadurch praktisch noch nicht gestaucht wird, ist der subatmosphärische Druck relativ zum atmosphärischen Druck in demselben Verhältnis herabzu­ setzen, in welchem der Strang gestaucht wird, wenn man in der fertigen Isolierglasscheibe atmosphärischen Druck haben will. Wird z.B. ein 5 mm dicker Strang auf die eine Glastafel auf­ getragen und dieser Strang nachher durch Gegeneinanderdrücken der beiden Glastafeln auf eine bleibende Dicke von 3 mm zu­ sammengedrückt, dann führt man den Zusammenbau zweckmäßiger­ weise in einer Unterdruckkammer durch, in welcher der Druck auf 3/5 des normalen atmosphärischen Drucks reduziert ist. In der fertigen Isolierglasscheibe wird man dann annähernd normalen atmosphärischen Druck oder geringfügig darunterliegenden Druck haben; geringfügig darunterliegen wird er dann, wenn die Iso­ lierglasscheibe infolge von Unregelmäßigkeiten des Stranges nicht von Beginn des Preßvorganges an völlig dicht gewesen ist, so daß zu Beginn des Preßvorganges noch Luft aus dem Innenraum der Isolierglasscheibe entweichen konnte. Ein ge­ ringfügig subatmosphärischer Druck in der fertigen Isolierglas­ scheibe ist jedoch nicht nachteilig, sondern sogar von Vorteil, weil dann die Glastafeln auf den zwischen ihnen liegenden Ab­ standhalterrahmen eine permanente Klemmkraft ausüben, die zu einem festeren und dichteren Verbund führt. Es ist natürlich dafür zu sorgen, daß der in der fertigen Isolierglasscheibe noch vorhandene subatmosphärische Druck so nahe beim normalen atmosphärischen Druck liegt, daß die von den beiden Glastafeln auf den Abstandhalterrahmen ausgeübte Klemmkraft diesen nicht weiter plastisch verformt.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf unterschiedlich zu­ sammengesetzte Stränge angewendet werden. Es ist möglich, vor­ extrudierte, thermoplastische Stränge zu verwenden, wie das auch beim Gegenstand der DE-34 04 006 der Fall ist; solche vorextrudierten Stränge können aufgerollt angeliefert und von der Rolle verarbeitet werden. Die Stränge können aus einem thermoplastischen Werkstoff (besonders geeignet ist Polyiso­ butylen) bestehen. Es können auch Stränge aus einem heiß schmelzenden Kleber (hot-melt) verwendet werden. Vorzugsweise extrudiert man den Strang jedoch in situ auf die eine Glas­ tafel, denn dann ist der Zusammenbau der Isolierglasscheiben besonders rationell und der Verbund der Glastafeln wird be­ sonders fest und dicht. Auch für die in situ extrudierten Stränge eignet sich Polyisobutylen, welches warm extrudiert wird und auf der Glastafel erkaltet und sich verfestigt. Zwei durch Polyisobutylen miteinander verklebte Glastafeln werden üblicherweise noch zusätzlich versiegelt, in dem in die ver­ bliebene Randfuge der Isolierglasscheibe eine für Feuchtig­ keit undurchdringliche Versiegelungsmasse eingefüllt wird, insbesondere ein Thiokol. Das Thiokol ist ein Zweikomponenten­ kleber, dessen zwei Komponenten unmittelbar vor dem Ver­ siegeln der Isolierglasscheibe miteinander gemischt werden und der nachfolgend aushärtet. Das erfindungsgemäße Verfahren er­ möglicht es in vorteilhafter Weise, auf die eine Glastafel von vornherein einen Verbundstrang aufzutragen, der einer­ seits aus einem thermoplastischen Material wie z.B. aus einem Polyisobutylen und andererseits aus einem aushärtenden Material wie z.B. einem Thiokol besteht. Dieser Verbundstrang kann mittels einer Düse, in deren Düsenöffnung zwei getrennte Kanäle einmünden, in einem Zug auf eine Glastafel aufgetragen werden. Durch den einen Kanal wird das thermoplastische Material und durch den anderen Kanal das aushärtende Material zugeführt. Im Bereich der Düsenöffnung laufen die beiden Stränge zu einem Verbundstrang zusammen. Geht man so vor, entfällt auch der sonst übliche nachträgliche Versiegelungs­ vorgang, wodurch die Isolierglasherstellung besonders rationell wird.

Es ist ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, dass mit ihm nicht nur ebene Isolierglasscheiben, sondern auch gekrümmte Isolierglasscheiben hergestellt werden können. Damit wird der Einsatz von Isolierglasscheiben im Automobilbau er­ leichtert.Bei gekrümmten Isolierglasscheiben sind herkömmliche metallische, mit den Glastafeln verklebte Abstandhalterrahmen nicht möglich.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens ist schematisch in den beigefügten Zeichnungen dar­ gestellt.

Fig. 1 zeigt eine Anlage zum Auftragen eines als Ab­ standhalterrahmen dienenden Stranges auf eine gekrümmte Glastafel und

Fig. 2 zeigt im Schnitt eine Unterdruckkammer, in welcher zwei Glastafeln, von denen eine gemäß Fig. 1 mit einem Abstandhalterrahmen belegt wurde, zu einer Isolierglasscheibe zusammenge­ baut werden.

Fig. 1 zeigt eine gekrümmte Glastafel 1, auf welche zur Bildung eines Abstandhalterrahmens ein plastischer Strang 3 auf­ getragen wird. Der Strang 3 ist ein Verbundstrang, welcher aus einem inneren Teilstrang 3 a und einem äußeren Teilstrang 3 b be­ steht. Der innere Teilstrang 3 a ist dem späteren Innenraum der Isolierglasscheibe zugewandt; der äußere Teilstrang 3 b schließt nach außen hin an den inneren Teilstrang 3 a an. Der innere Teilstrang 3 a besteht z.B. aus einem Polyisobutylen, während der äussere Teilstrang 3 b z.B. aus einem Thiokol besteht.

Der Strang 3 wird mittels eines Auftragkopfes 4 auf die Glas­ tafel 1 aufgetragen, welcher an einem Arm 5 eines Roboters 6 befestigt ist. Der Arm 5 des Roboters besteht aus drei ge­ lenkig miteinander verbundenen Teilen 5 a, 5 b und 5 c, welche um horizontale Achsen 21 a, 21 b und 21 c verschwenkbar sind. Der Roboter insgesamt ist um seine vertikale Hauptachse 22 drehbar, und die Düse 4 a des Auftragkopfes ist um dessen Hauptachse 23 unbegrenzt schwenkbar im Auftragkopf 4 gelagert. Die Achse 23 durchsetzt die Mündung der Düse 4 a. Auf diese Weise hat die Düse 4 a alle Freiheitsgrade der Bewegung, die nötig sind, um auf eine gekrümmte Glastafel 1 ohne Unterbrechung einen endlosen Strang 3 aufzutragen.

Zum Zuführen des Polyisobutylens ist eine Faßpumpe 7 vorge­ sehen, welche das Polyisobutylen aus einem Faß 8 durch eine Leitung 9 in einen Zwischenspeicher-Zylinder 10 fördert, welcher am Auftragkopf 4 angebracht ist. Zum Zuführen der beiden Komponenten A und B des Thiokols ist eine Tandem-Faßpumpe 11 vorgesehen, welche die beiden Komponenten A und B aus ihren jeweiligen Fässern, von denen nur das Faß 12 für die Komponente A dargestellt ist, durch Leitungen 14 und 15 in einen Mischer 16 und weiter in einen Zwischenspeicher-Zylinder 17 fördert, welcher wie der Zwischenspeicher-Zylinder 10 am Auftragkopf 4 angebracht ist. Beide Zwischenspeicher-Zylinder 10 und 17 haben einen durch ein hydraulisches Betätigungsorgan 18 betätigten Kolben, der das Polyisobutylen bzw. das Thiokol zur Düse 4 a fördert, in deren Mündung die beiden Teilstränge 3 a und 3 b zusammenlaufen.

Zu der in Fig. 1 dargestellten Anlage gehören noch ein Schalt­ schrank 19 und ein Bedienpult 20.

Der Roboter 6 führt die Düse 4 a automatisch gesteuert in vorge­ gebenem Abstand vom Rand der Glastafel über diese hinweg und trägt ohne Unterbrechung einen endlosen Strang 3 auf ihre eine Oberfläche auf, welche einen geschlossenen Abstand­ halterrahmen bildet.

Um die Isolierglasscheibe zusammenzubauen, wird die mit dem Strang 3 beschichtete Glastafel 1 in die in Fig. 2 darge­ stellte Unterdruckkammer überführt. Die Unterdruckkammer be­ steht aus einem nach oben offenen Unterteil 30 und aus einem nach unten offenen Oberteil 31, welche sich gegenseitig er­ gänzen und verschließen, wenn sie wie in Fig. 2 gezeigt zu­ sammengefügt werden, wobei eine an der Unterseite des Ober­ teils 31 vorgesehene, umlaufende Dichtung 35 für einen dichten Verschluß sorgt.

Im Unterteil 30 ist ein Bett 31 zur Aufnahme der einen, mit einem plastischen Abstandhalterrahmen 3 versehenen Glastafel 1 vorgesehen, wobei das Bett eine der Gestalt der Glastafel 1 entsprechende Gestalt hat und mit einer dünnen Hartgummiauf­ lage 33 versehen ist.

Im mittleren Bereich der Ausnehmung 36 im Oberteil 31 sind einige Saugteller 37 vorgesehen, welche nach unten gerichtet und an den Enden hohler Stangen 38 befestigt sind, welche durch die Wand des Oberteils 31 hinausführen und über Rück­ schlagventile 39 mit einer nicht dargestellten Unterdruck­ quelle (Gebläse, Luftpumpe) verbunden sind.

Im Außenbereich der Ausnehmung 36 im Oberteil 31 ist ein Preßrahmen 41 angeordnet, welcher am unteren Ende von vertikalen Stangen 42 befestigt ist, die auf und ab verschiebbar in vertikalen Bohrungen der Gehäusewand des Oberteils 31 gelagert sind. Die Stangen 42 tragen zur Abdichtung O-Ringe 43 und können nur gemeinsam synchron auf und ab bewegt werden, wozu sie oberhalb des Oberteils 31 entweder starr miteinander verbunden oder durch eine an sich bekannte mechanische Parallel­ führungseinrichtung miteinander gekoppelt sein können. Die Stangen 42 sind mit einem Außengewinde versehen, auf welches Muttern 44 aufgeschraubt sind, die beim Ab­ wärtsschieben der Stangen an der Oberseite des Oberteils 31 anschlagen und dadurch die tiefst mögliche Lage des Preßrahmens 41 bestimmen. Der Preßrahmen 41 hat auf seiner dem Bett 32 zugewandten Seite eine der Gestalt der oberen Glastafel 2 angepaßte Oberflächengestalt und ist wie das Bett 32 mit einer Hartgummiauflage 45 versehen.

Längs zwei einander gegenüberliegenden Ränder der Aus­ nehmung 36 im Oberteil 31 sind zwei Nockenwellen 47 vorgesehen, deren Nocken 48 zeitweilig als Auflager für die zweite Glastafel 2 dienen.

Oberhalb des Bettes 32 mündet in das Unterteil 30 ein Absaugkanal 34, der mit einer nicht dargestellten Pumpe verbunden ist, die außerhalb der aus Unterteil 30 und Oberteil 31 gebildeten Unterdruckkammer liegt.

Mit Hilfe dieser Unterdruckkammer erfolgt der Zusammenbau der Isolierglasscheibe folgendermaßen:

In das nach unten offene Oberteil wird zunächst die obere Glastafel 2 eingesetzt. Dazu wird zunächst der Preßrahmen 41 so weit angehoben, daß er oberhalb der Saugteller 37 liegt. Dann wird die Glastafel 2 an die Saugteller 37 her­ angeführt, entweder dadurch, daß man die Glastafel 2 bis zur Anlage an die Saugteller anhebt oder dadurch, daß man das Oberteil 31 über die auf einer Unterlage liegende Glas­ tafel 2 herüberstülpt, bis die Saugteller 37 auf der Glas­ tafel 2 aufliegen und sie ansaugen. Rat man auf diese Weise die Glastafel 2 aufgenommen, werden die Nockenwellen 47 verdreht, so daß die Nocken 48 aus der unwirksamen Lage, wie sie in der linken Hälfte der Fig. 2 dargestellt ist, hochgeschwenkt werden in ihre in der rechten Hälfte der Fig. 2 dargestellte Lage, in welcher sie ein Auflager für den Rand der oberen Glastafel 2 bilden.

Die untere Glastafel 1 wird in das Unterteil 30 eingelegt, wobei sie zu diesem Zeitpunkt bereits mit dem Abstandhalter­ rahmen 3 belegt sein kann. Es ist aber auch möglich, die Glastafel 1 in das Unterteil 30 einzulegen und erst danach den Abstandhalterrahmen 3 aufzutragen.

Anschließend wird das Unterteil 30 unter das Oberteil 31 gebracht und angehoben, bis es an Unterteil 30 zur Anlage kommt. Die zwischen dem Unterteil 30 und dem Oberteil 31 gebildete Unterdruckkammer ist nunmehr dicht verschlossen.

Nachdem die Nocken 48 unter die Glastafel 2 geschwenkt worden sind, wird die Saugkraft der Saugteller 37 nicht mehr benötigt, deshalb werden die Saugteller nunmehr von der Unterdruck­ quelle getrennt, die Glastafel 2 wird nur noch von den Nocken 48 gehalten. Nunmehr wird aus der Unterdruckkammer durch den Absaugkanal 34 hindurch Luft abgesaugt, wobei durch die hohlen Stangen 38 wegen der Rückschlagventile 39 keine Luft nachströmen kann. Hat der subatmosphärische Druck in der Unterdruckkammer einen vorgegebenen Wert erreicht, werden die Nockenwellen 47 in ihre Ausgangslage zurückgedreht, in welcher die Nocken 48 unwirksam sind (wie in der linken Hälfte der Fig. 2 dargestellt). Die obere Glastafel fällt auf den plasti­ schen Abstandhalterrahmen 3. Unmittelbar nachfolgend wird der Preßrahmen 41 nach unten bewegt. Er übt im Bereich des Ab­ standhalterrahmens 3 Druck auf die obere Glastafel 2 aus, preßt sie gegen die untere Glastafel 1 und staucht dadurch den Abstandhalterrahmen 3 um ein vorgegebenes Maß, welches durch die Lage der Muttern 44 auf den Stangen 42 bestimmt wird. An­ schließend wird der Preßrahmen 41 wieder angehoben, die Unter­ druckkammer belüftet und geöffnet und die fertige Isolierglas­ scheibe entnommen.

Claims (8)

1. Verfahren zum Zusammenbauen von Isolierglasscheiben, deren einzelne Glastafeln paarweise durch einen plastischen Abstandhalterrahmen auf Abstand gehalten werden:
zunächst wird zur Bildung des Abstandhalterrahmens ein Strang aus einer Klebmasse auf eine der Glastafeln eines Glastafelpaares längs des Randes der Glastafel aufgetragen,
danach werden die beiden Glastafeln so zusammengelegt, daß sich der Strang zwischen ihnen befindet,
danach werden die Glastafeln während einer begrenzten Zeit­ spanne so gegeneinander gedrückt, daß der Strang bleibend gestaucht wird,
dadurch gekennzeichnet, daß der Strang schon vor dem Zu­ sammenlegen des Glastafelpaares zu einem endlosen Rahmen geschlossen wird und die Glastafeln in einer Atmosphäre mit subatmosphärischem Druck zusammengelegt und gegeneinander gedrückt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des subatmosphärischen Drucks und das Maß, um welches der Strang bleibend gestaucht wird, so auf­ einander abgestimmt werden, daß in der zusammengebauten Isolierglasscheibe annähernd atmosphärischer Normaldruck be­ besteht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des subatmosphärischen Drucks und das Maß, um welches der Strang bleibend gestaucht wird, so auf­ einander abgestimmt werden, daß in der zusammengebauten Isolierglasscheibe noch ein geringfügig subatmosphärischer Druck besteht.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Strang auf ungefähr 80% bis 50% seiner ursprünglichen Dicke gestaucht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Strang auf ungefähr 60% seiner ursprünglichen Dicke gestaucht wird.

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Strang extrudiert und dabei sofort auf die betreffende Glastafel aufgetragen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verbundstrang aus einem thermoplastischen Material und aus einem aushärtenden Material extrudiert wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein vorgefertigter Strang auf die betreffende Glastafel aufgetragen wird.