DE3878237T2

DE3878237T2 - Vorrichtung und verfahren fuer mindestens teilweise einkapselung eines im wesentlichen blattfoermigen gegenstandes.

Info

Publication number: DE3878237T2
Application number: DE8888201824T
Authority: DE
Inventors: Lucien Jourquin; Guy Malfliet
Original assignee: Recticel NV SA
Current assignee: Recticel NV SA
Priority date: 1988-08-26
Filing date: 1988-08-26
Publication date: 1993-05-27
Anticipated expiration: 2008-08-27
Also published as: ATE85268T1; NO893405D0; PT91550A; US5108687A; NO893405L; PT91550B; AU621927B2; KR900002976A; EP0355209A1; EP0355209B1; DK410389D0; DK410389A; JPH02175118A; AU4013589A; ES2038280T3; DE3878237D1; CA1320321C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur mindestens teilweisen Einkapselung eines Randes eines im wesentlichen blattförmigen Gegenstandes, welche Vorrichtung eine Hohlform mit mindestens einem ersten Teil und einem zweiten Teil aufweist, um den genannten Gegenstand zwischeneinander einzupressen und um einen Hohlraum rund um den genannten Rand festzulegen, wobei der genannte erste Teil ein elastisch verformbares Berührungsglied aufweist, welches verschieblich im ersten Teil angebracht ist, und eine Belastungseinrichtung, um das genannte Berührungsglied mindestens gegen den genannten Gegenstand anzudrücken, und wobei die genannte Vorrichtung ferner eine Einspritzeinrichtung zum Einspritzen einer Abformungssubstanz in den genannten Hohlraum aufweist.
Eine solche Vorrichtung ist in der EP-A1-0 127 546 offenbart und wird verwendet, um den Rand beispielsweise der Fenster für Kraftfahrzeuge einzukapseln. Die hergestellte Glasscheibe wird zwischen die Teile einer Form eingelegt, um mindestens einen Teil des Randes des Fensters einzukapseln. Allgemein flexible Dichtungskörper oder Dichtungen werden für diesen Zweck verwendet. Es offenbart jedoch EP-A1-0 127 546 auch die Verwendung metallischer Dichtungen, die eine flache Berührungsfläche aufweisen, die dazu bestimmt ist, gegen den blattförmigen Gegenstand angepreßt zu werden. Die Metalldichtung ist, genauer gesagt, verschieblich in einem einzigen Formteil angebracht und wird durch Federn mit ihrer gesamten flachen Berührungsfläche gegen den blattförmigen Gegenstand angedrückt.
Wenn die Form geschlossen ist und der blattförmige Gegenstand zwischen die Teile der Form gepreßt ist, ist ein ausgehöhlter Hohlraum rund um einen Teil des einzukapselnden Randes gebildet. In den genannten Hohlraum wird eine Abformungssubstanz eingespritzt, um einen Elastomerring rund um das Glas zu bilden, der dazu dient, einen Übergang, der vorzugsweise ein aerodynamisches Profil aufweist, zwischen der Wagenkarosserie und der Glasscheibe zu bilden.
Ein Nachteil der bekannte Vorrichtung ist jener, daß infolge der Tatsache, daß die benutzten blattförmigen Gegenstände ständig an ihrer Oberfläche Unregelmäßigkeiten aufweisen, beispielsweise variierende Dicke und Änderungen des Biegeradius, die Einkapselung nicht korrekt ausgeführt werden kann.
Da mehr und mehr Kraftfahrzeugfenster in zwei Richtungen gebogene Oberflächen aufweisen, wird die Einkapselungstechnik immer komplizierter.
Üblicherweise werden Elastomerdichtungskörper oder -dichtungen verwendet, wie etwa Gummiblöcke, die in die Formoberflächen eingebettet sind, um mindestens einen Teil des Hohlraums zu bilden. Diese Dichtungskörper dienen auch dazu, den Strom der Abformungssubstanz aus dem genannten Hohlraum heraus zu verhindern. Diese Elastomerdichtungskörper haben den Nachteil unvollkommener Teilungslinien, da sie danach trachten, sich zu wölben, wenn auf sie zu viel Druck aufgebracht wird. Ferner erfordern sie auch regelmäßige Reinigung und Wartung und ihre Lebensdauer ist begrenzt. Infolge dieser Nachteile der Elastomerdichtungskörper bildet ausleckende Abformungssubstanz das Auftreten von fingerartigen Graten an den Umrandungen des einzukapselnden Gegenstandes. Diese Gratfinger müssen entfernt werden, was zusätzliche Kosten erhebt und Schäden an dem einzukapselnden Gegenstand verursacht.
Auch wenn Metalldichtungen verwendet werden, die mittels Federn mit ihren flachen Berührungsflächen gegegen den blattförmigen Gegenstand angedrückt werden, kann die Bildung von Gratfingern infolge von Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche des blattförmigen Gegenstands auftreten.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Einkapselungsvorrichtung auszuführen, in welcher die Bildung von Gratfingern wesentlich verringert ist.
Zu diesem Zweck ist eine Vorrichtung gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Berührungsglied so vorgesehen ist, daß es durch die genannte Belastungseinrichtung gegen den genannten Gegenstand und auch gegen den genannten zweiten Teil angedrückt wird, um gemeinsam mit diesem zweiten Teil den genannten Hohlraum rund um den genannten Rand zu bilden, und um auf eine solche Weise verformt zu werden, daß eine enge Berührung zwischen dem genannten Berührungsglied und dem genannten Gegenstand hergestellt wird. Mittels des Drucks, der am elastisch verformbaren Berührungsglied aufgebracht wird, wird das genannte Berührungsglied elastisch verformt und wird der Änderung der Glasdicke und dem Biegeradius nachfolgen. Das Profil wird auch längs der Einkapselungs-Grenzlinie gebogen, wodurch ein dichter Dichtungskörper zwischen dem Berührungsglied und dem einzukapselnden Gegenstand gebildet wird. Infolge dieses dichten Dichtungskörpers ist die Bildung von Gratfingern nun verhindert.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine Vorrichtung gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Glied von einem elastisch verformbaren Metallring, bevorzugt einem schwimmend gelagerten Stahlring, gebildet ist. Ein solcher Metallring hat hervorragende elastische Eigenschaften, die ihn zur Verformung besonders geeignet machen. Ferner ist ein Metallring ein hartes Material mit einer beträchtlichen Lebensdauer.
In einem anderen, bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist mindestens eine Ansatzfläche des genannten Gliedes in bezug auf den Gegenstand etwa schräg, gegen den sie bzw. es gepreßt wird, bzw. in bezug auf einen Teil der Form. Somit berühren die Kanten neben den Hohlräumen, die vom Gegenstand und dem Glied gebildet werden, zuerst die Oberfläche des Gegenstands bzw. die Oberfläche der Form und liefern einen scharfen Endabschluß des Einkapselungsprofils, welches somit die Bildung von Gratfingern verhindert.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Balgen an mindestens einem der genannten Teile der genannten Form befestigt ist, um einen Druck auf das genannte Glied auszuüben, wobei sich der genannte Balgen im wesentlichen längs des genannten Berührungsgliedes erstreckt. Durch Benutzung eines Balgens kann die Kraft in Funktion der Oberflächenänderungen des einzukapselnden Gegenstands aufgeteilt werden.
Bevorzugt ist das genannte Teil mit Längs- und/oder Quernuten in einer Oberfläche entgegengesetzt jener versehen, die in Berührung mit dem genannten Gegenstand gelangt. Diese Nuten, die auf der Seite des Balgens gelegen sind, verbessern die Flexibilität des Gliedes.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur mindestens teilweisen Einkapselung eines Randes eines im wesentlichen blattförmigen Gegenstands. Das Verfahren gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß, während man das genannte Berührungsglied gegen den blattförmigen Gegenstand andrückt, er auch gegen den genannten zweiten Formteil angedrückt wird, um den genannten Formhohlraum mittels des genannten Berührungsgliedes und des genannten zweiten Formteils festzulegen, wobei Unregelmäßigkeiten im genannten Gegenstand längs des genannten Hohlraumes durch die elastische Verformung des genannten Gliedes so kompensiert werden, daß eine enge Berührung zwischen dem genannten Glied und dem genannten Gegenstand hergestellt wird.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand eines Beispiels vorgelegt, das in der Zeichnung gezeigt ist.
In den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen elastisch verformbaren Metallring gemäß der Erfindung,
Fig. 2 einen Querschnitt (längs Linie II-II in Fig. 1) einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in ihrem offenen Zustand,
Fig. 3 dieselbe Vorrichtung, nun jedoch in ihrem geschlossenen Zustand, und
Fig. 4 einen Querschnitt analog dem, der in Fig. 2 dargestellt ist, aber unter Verwendung eines Einkapselungsgliedes, das mit Längsnuten versehen ist.
In den Zeichnungen betreffen dieselben Bezugszahlen dieselben oder analogen Elemente.
Die in Fig. 2 im Querschnitt gezeigte Vorrichtung umfaßt eine Oberform 2 und eine Unterform 3. Ein blattförmiges Element 1, beispielsweise eine Glasscheibe oder eine Kunststoffscheibe, wird auf die untere Form aufgelegt. Die Oberform ist mit einem Balgen 5 versehen, der, wenn er aufgepumpt wird, einen Druck auf ein Glied 4 ausübt, welches in einer Nut 8 der Form angeordnet ist. Bevorzugt ist ein Spalt mit beispielsweise einer Dicke von 0,2 mm zwischen den Glied 4 und der Oberform 2 freigelassen. Dies wird für die reibungslose Bewegung des Gliedes 4 in der Nut 8 und zum Sicherstellen vorgenommen, daß der Balgen nicht im Spalt zwischen dem Glied und der Oberform festklemmen kann. Wenn die Form offen ist, wie in Fig. 2 gezeigt, ist das Glied 4 mittels der Schrauben 7 in seiner Lage gehalten.
Das Glied 4, wie in Fig. 1 gezeigt, ist von einem elastisch verformbaren Glied gebildet, das aus einem harten und verschleißbeständigen Material hergestellt ist, bevorzugt einem Metallring oder einem schwimmend gelagerten Stahlring, der an seiner Unterseite ein Profil 6 aufweist. Verschiedenartige Profile 6 sind möglich, wobei jedes von diesen jedesmal dazu eingerichtet ist, ein Einkapselungsprofil zu bilden, das in das Profil des Rahmens paßt, in welchen der blattförmige Gegenstand einzubetten ist.
Wie in Fig. 1 dargestellt, ist der äußere Umfang des Gliedes 4 dazu eingerichtet, zum äußeren Umfang des einzukapselnden Gegenstandes zu passen. In dem gewählten Beispiel weist der Ring 4 die Form des Fensters eines Kraftfahrzeuges auf.
Das Glied 4 ist mit Vorsprüngen 11 versehen, die ein Loch 14 aufweisen, durch welches die Schraube 7 hindurchtritt. Diese Vorsprünge dienen dazu, das Glied an der Form zu befestigen. Das Glied 4 ist auch mit einer Einspritzöffnung 13 versehen, durch welche eine Abformungssubstanz eingespritzt wird. Die Abformungssubstanz wird einem Puffer 12 zugeleitet, von welchem es zu einem Hohlraum 9 hindurchströmt, der vom Profil 6 und vom genannten Glied 4 gebildet ist.
Bevorzugt ist der Ring mit Längsnuten 10 in seiner oberen Fläche versehen, wie in Fig. 4 gezeigt. Diese Nuten verbessern die Flexiblität des Metallrings. Die Nuten müssen nachher beispielsweise mit Kunststoffstreifen aufgefüllt werden, um wieder zu einer glatten Oberfläche zu werden, gegen welche der Balgen andrückt.
Der Ring kann auch mit Quernuten (nicht gezeigt) in seiner oberen Fläche versehen sein, die entweder in oder ohne Kombination mit den genannten Längsnuten angewandt werden können.
Längs des Einkapselungsrandes, d.h. längs der jeweiligen Linie senkrecht zu den Punkten B und D, und bevorzugt auch am Punkt C, ist das Glied 4 mit einem scharfen Profil versehen, welches sich längs einer Einkapselungs-Grenzlinie des Gegenstandes 1 erstreckt und dazu vorgesehen ist, um eine enge Berührung zwischen diesem Glied 4 und dem blattförmigen Gegenstand 1 herzustellen, wenn es hierauf gedrückt wird.
Die Ansatzflächen des Ringes sind bevorzugt ein klein wenig schräg (0,5º bis 1º), wie deutlich in Fig. 3 gesehen werden kann (Linien EB, FD und CG), wo die Form geschlossen ist.
Das Glied 4 und die Unterform 3 sind mit schrägen Endflächen 16 bzw. 15 versehen. Wenn das Glied 4 zur Unterform bewegt wird, wird es mittels der schrägen Endflächen 16 und 15 zentriert, um eine teilweise Versetzung des Ansatzes zu verhindern. Diese Endflächen 16 und 15 brauchen sich nicht notwendigerweise über den gesamten Umfang des Gliedes 4 oder der Unterform 3 zu erstrecken, sondern können auf unregelmäßige Weise über den Umfang des Gliedes verteilt sein.
Bis zum Schließen der Form sind die Balgen drucklos und die Oberform wird nach unten gegen die Unterform gebracht. Infolge des Profils im Ring und in einem Teil der Unterform wird ein Hohlraum 9 rund um den Rand des einzukapselnden Gegenstandes 1 gebildet. Dieser Hohlraum, der mit dem Pufferraum 12 verbunden ist, ist vorgesehen, um einen Ring aus Elastomer, beispielsweise Polyurethanelastomer, rund um den Umfang des Blattes des geformten Gegenstandes dadurch zu bilden, daß die genannte Abformsubstanz, beispielsweise ein flüssiges, reaktives Polyurethangemisch, in diesen Hohlraum eingespritzt wird.
Wenn der gesamte Umfang dieses geformten Gegenstands einzukapseln ist, erstreckt sich der Hohlraum längs des gesamten Umfangs. Wenn nur ein Teil des Gegenstandes einzukapseln ist, erstreckt sich entweder der Ring nur über den Teil, der einzukapseln ist, oder der Hohlraum erstreckt sich nur über einen Teil des Rings.
Wenn die Form geschlossen ist, dann wird der Balgen aufgepumpt, beispielsweise mittels eines Druckgases oder einer Druckflüssigkeit. Der Balgen kann bis auf einen Druck von beispielsweise 40 Bar durch Öl aufgepumpt werden.
Durch Aufpumpen des Balgens bzw. der Balgen wird eine Kraft, die gleichmäßig über die Oberfläche des Ringes verteilt ist, auf diesen Ring aufgebracht und wird ihn gegen den Rand des blattförmigen Gegenstandes, beispielsweise einer Glasscheibe, andrücken. Durch Andrücken des Ringes rund um das Glas wird als erstes das Glas gegen die Oberfläche der Unterform gepreßt. Wenn das Glas gekrümmt ist und sein Radius nicht gleich ist dem Nennradius, wie er von der Form vorgegeben ist, dann wird das Glas unter dem Einfluß des aufgebrachten Drucks als erstes bis auf den Radius der Unterform verformt.
Es sei nun unterstellt, daß insbesondere im Punkt B die mittlere Dicke des Glases größer sei als die Nenndicke. Unter dem Einfluß des durch den bzw. die Balgen auf den Ring aufgebrachten Drucks wird der flexible Metallring als erstes das Glas im Punkt B berühren, bevor die Ansatzfläche des Ringes die Unterform im Punkt C berührt. Infolge der Tatsache, daß der Ring schräge Anlageflächen hat, wird nur der Punkt B als erster das Glas berühren. Der von dem bzw. den Balgen auf den Ring aufgebrachte Druck wird den Teil BE des Ringes gegen das Glas drücken. Infolge der Tatsache, daß ein elastisch verformbarer Ring benutzt ist, wird die angelegte Kraft veranlaßt, daß dieser Ring sich rund um den Punkt B wendet, bis die Anlageflächen des Ringes die Unterform berühren. Wiederum infolge der Schrägheit der Anlagefläche wird der Ring als erstes die Unterform im Punkt C berühren. Der flexible Metallring ist nun elastisch verformt und wird nun eng der Änderung der Glasdicke rund um die Kanten der Glasscheibe folgen.
Wenn die mittlere Dicke des Glases niedriger ist als die Nenndicke, dann wird der flexible Metallring als erstes die Unterform im Punkt C berühren, bevor die Anlagefläche des Ringes das Glas berührt. Unter dem Balgendruck wird sich der Ringabschnitt rund um den Punkt C wenden, bis die Anlageflächen des Ringes das Glas berühren.
Infolge der Elastizität und der Verformung des Ringes wird er wie ein Dichtkörper eng gegen das Glas rund um seine Kanten anliegen. Längs Linien, die sich senkrecht zum Punkt B bzw. C erstrecken, befindet sich das Glas in enger Dichtungsanlage gegen den Ring, ungeachtet einiger Verformungen, die am Glas längs dieser Linien stattfinden können.
Infolge der engen Dichtungsanlage kann das flüssige, reaktive Polyurethangemisch, das in den Hohlraum 9 eingespritzt wird, nicht durch die Berührungspunkte zwischen dem Ring und dem Glas auslecken, so daß nicht länger notwendigerweise die Bildung von Gratfingern auftritt.
Wenn der Ring mit Längs- und/oder Quernuten (10) versehen ist, ist seine Flexibilität verbessert, so daß eine bessere Verbiegung und Verformung des Ringes vorgesehen wird. Wenn der Balgen einen Druck am Ring anlegt, der mit Nuten versehen ist, dann werden diese Nuten durch ihre Verengung oder Erweiterung die bessere Biegung des Ringes rund um den Rand der Glasscheibe ermöglichen.
Das Glied 4 kann entweder rund um den gesamten Umfang der Glasscheibe, beispielsweise in dem Fall, daß die Glasscheibe eine Windschutzscheibe eines Fahrzeugs ist, oder um einen Teil des Randes der genannten Glasscheibe angelegt werden, beispielsweise wird in dem Fall, daß die Glasscheibe ein Seitenfenster eines Fahrzeugs ist, das Glied nur an der einen Seite der Glasscheibe angelegt.
Nachdem der Ring auf dem Rand des blattförmigen Gegenstands angelegt wurde, wird die Abformungssubstanz, die beispielsweise von einem flüssigen, reaktiven Polyurethangemisch gebildet ist, in den Hohlraum 9 eingespritzt. Nach dem Aushärten der genannten Substanz, und wenn die Balgen außer Druck gesetzt werden, wird die Oberform angehoben, wobei man das Glied 4 vom blattförmigen Gegenstand entfernt.
In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Ring an der Oberform befestigt. Es wird deutlich, daß das erfindungsgemäße Verfahren auch dann angewandt werden kann, wenn Ring und Balgen Teil der Unterform sind.

Claims

1. Vorrichtung zur mindestens teilweisen Einkapselung eines Randes eines im wesentlichen blattförmigen Gegenstandes (1), welche Vorrichtung eine Hohlform mit mindestens einem ersten Teil (2) und einem zweiten Teil (3) aufweist, um den genannten Gegenstand zwischeneinander einzupressen und um einen Hohlraum (9) rund um den genannten Rand festzulegen, wobei der genannte erste Teil (2) ein elastisch verformbares Berührungsglied (4) aufweist, welches verschieblich im ersten Teil angebracht ist, und eine Belastungseinrichtung (5), um das genannte Berührungsglied (4) mindestens gegen den genannten Gegenstand (1) anzudrücken, und wobei die genannte Vorrichtung ferner eine Einspritzeinrichtung zum Einspritzen einer Abformungssubstanz in den genannten Hohlraum aufweist, dadurch gekennzeichnet , daß das genannte Berührungsglied (4) so vorgesehen ist, daß es durch die genannte Belastungseinrichtung (5) gegen den genannten Gegenstand (1) und auch gegen den genannten zweiten Teil (3) angedrückt wird, um gemeinsam mit diesem zweiten Teil (3) den genannten Hohlraum rund um den genannten Rand zu bilden, und um auf eine solche Weise verformt zu werden, daß eine enge Berührung zwischen dem genannten Berührungsglied (4) und dem genannten Gegenstand (1) hergestellt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Glied von einem elastisch verformbaren Metallring gebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Metallring ein verformbarer, schwimmend gelagerter Stahlring ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Ansatzfläche des genannten Gliedes in Bezug auf den Gegenstand etwas schräg ist, gegen den sie bzw. es gepreßt wird.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Ansatzfläche des genannten Gliedes in Bezug auf den genannten zweiten Teil der Hohlform etwas schräg ist.

6. Vorrichtung nach irgendeinem der der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Belastungseinrichtung einen Balgen (5) aufweist, der am ersten Formteil (2) befestigt ist, um einen Druck auf das genannte Berührungsglied (4) auszuüben, und daß sich der Balgen im wesentlichen längs des genannten Berührungsgliedes (4) erstreckt.

7. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Glied mit Längsnuten (10) in einer Fläche gegenüber jener einen versehen ist, die in Berührung mit dem genannten Gegenstand gelangt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Glied mit Quernuten in einer Fläche gegenüber jener einen versehen ist, die in Berührung mit dem genannten Gegenstand gelangt.

9. Glied zur Verwendung in einer Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Glied von einem elastisch verformbaren Gegenstand gebildet ist.

10. Verfahren zur mindestens teilweisen Einkapselung eines Randes eines im wesentlichen blattförmigen Gegenstandes (1), worin der genannte Gegenstand (1) in eine geöffnete Hohlform eingebracht wird, die mindestens einen ersten (2) und einen zweiten Formteil (3) aufweist; die genannte Hohlform dadurch geschlossen wird, daß man die genannten Formteile (2, 3) zusammenbringt, und ein elastisch verformbares Berührungsglied (4), das verschieblich im genannten ersten Formteil (2) angebracht ist, mindestens gegen den genannten Gegenstand (1) angedrückt wird, um hierbei einen Formhohlraum rund um mindestens einen Teil des Randes des genannten Gegenstandes (1) zu bestimmen; eine Abformungssubstanz in den genannten Formhohlraum eingespritzt wird; man die genannte Abformungssubstanz aushärten läßt; die genannte Form geöffnet wird; und der genannte Gegenstand (1) aus der Hohlform entnommen wird, dadurch gekennzeichnet , daß, während man das genannte Berührungsglied (4) gegen den blattförmigen Gegenstand (1) andrückt, er auch gegen den genannten zweiten Formteil (3) angedrückt wird, um den genannten Formhohlraum mittels des genannten Berührungsgliedes (4) und des genannten zweiten Formteils (3) festzulegen, wobei Unregelmäßigkeiten im genannten Gegenstand (1) längs des genannten Hohlraumes durch die elastische Verformung des genannten Gliedes (4) so kompensiert werden, daß eine enge Berührung zwischen dem genannten Glied (4) und dem genannten Gegenstand (1) hergestellt wird.