CN102596552A - 用于制造夹层安全玻璃的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造由具有设置在中间的粘接层的至少两个玻璃板组成的夹层安全玻璃的装置和方法。为了提供实现低成本制造夹层安全玻璃的用于制造夹层安全玻璃的装置以及方法而提出，装置具有：基板和盖板，其能够相对彼此在工作位置和取出位置之间调整；在工作位置中压密地设置在基板和盖板上的密封框；用于在构造于在工作位置中覆盖玻璃板的包覆材料和基板之间的空腔中形成负压的机构；用于在在工作位置中构造在盖板和设置在玻璃板上的柔性的包覆材料之间的工作腔中产生超压的机构以及用于加热待连接的玻璃板的加热机构。

Description

用于制造夹层安全玻璃的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种用于制造由至少两个玻璃板和设置在玻璃板之间的粘接层组成的夹层安全玻璃的装置和方法。
背景技术
开头所述类型的夹层安全玻璃通常具有两个玻璃板和连接玻璃板的粘接层，所述粘接层优选通过由聚乙烯醇缩丁醛(PVB)构成的薄膜形成。这种玻璃板例如使用在机动车领域或者建筑领域。
具有为此规定的特性的这种夹层安全玻璃的制造通常在使用高压釜的情况下进行，在所述高压釜中，将装配成预层合板的、具有位于中间的粘接薄膜的玻璃板在直至145℃的温度和大于10bar的压强下挤压成真正的夹层安全玻璃。高压釜的使用具有下述缺点：所述高压釜以及实际的制造过程成本特别高且特别耗时，并且因此尤其对于低产量而言在经济上是不经济的。
发明内容
本发明的目的基于，提供一种用于制造夹层安全玻璃的装置和方法，所述装置和方法实现了夹层安全玻璃的低成本的制造。
本发明的目的通过具有权利要求1的特征的装置以及具有权利要求12的特征的方法来实现。本发明的有利的改进形式在从属权利要求中说明。
根据本发明，用于制造夹层安全玻璃的装置具有基板和盖板，所述基板和盖板能够相对彼此在工作位置和取出位置之间调整。在至少从一个侧，优选从三个侧可自由够到基板的取出位置中，对于装置的操作者而言存在下述可能性，即，将由两个玻璃板和设置在玻璃板之间的、优选为PVB薄膜的粘接层构成的预层合板以轻松的方式定位在基板上。同时，取出位置还提供给操作者下述可能性，即，在制造过程结束之后，将在装置中制造的夹层安全玻璃基本无阻碍地从装置中取出。
在装置的工作位置中，基板与盖板与压密地设置在板之间的并且将这些板隔开的密封框相结合地一起形成气密或者压密封闭的工作腔。为了调整在取出位置和工作位置之间的装置，基板和盖板尤其能够彼此重叠地移动。
此外，根据本发明的装置具有分别在工作位置中用于形成负压的机构以及用于产生超压的机构。借助用于形成负压的机构，在基板和覆盖预层合板的柔性的包覆材料之间形成的空腔中产生负压。根据本发明，用于产生超压的机构用于在盖板和设置在玻璃板上的包覆材料之间的工作腔中形成高于大气压的气压。由于包覆材料的柔性的构成方式，并且通过在空腔中的负压的支持，在工作腔中的超压均匀地作用在预层合板上并且将玻璃板相互挤靠在一起。
为了制造夹层安全玻璃，除了将玻璃板相互挤靠在一起之外，需要调节取决于所使用的粘接层的过程温度。在工作位置中，加热机构用于在产生在空腔中的负压和在工作腔中的超压之前、期间和/或之后将预层合板加热到所需要的温度上并且在确定的时间段上保持该温度。
根据本发明的装置的特征在于其简单的结构和由柔性的包覆材料以及使用具有变化的、匹配于预层合板大小的尺寸的密封框的可能性引起的用于经济地制造的有效基本条件的简单调节。
在空腔中的负压与在工作腔中由于包覆材料的柔性构成方式而作用在预层合板上的超压的共同作用以尤其可靠的方式确保将存在的空气泡或者湿气从玻璃板之间的区域排出，所述湿气尤其能够由于PVB薄膜的吸收特性而凝聚在玻璃板之间。此外，相反于机械压力加载，在工作腔中的超压确保玻璃板彼此间的尤其均匀的压力。根据本发明的装置以特别的措施确保夹层安全玻璃的可靠和经济的制造。
有助于额外降低制造夹层安全玻璃的成本的是，有利地提出使用硅橡胶垫作为包覆材料，所述硅橡胶垫能够单独插入到装置中地设置在装置上，但也能够例如可储存在存储辊上地设置在装置上。所述硅橡胶垫能够多次反复使用并且能够以尤其简单的方式放置在预层合板上。此外，所述硅橡胶垫尤其在借助密封框环绕地压紧到基板上的情况下确保密封的空腔，所述空腔能够为了产生负压而抽成真空。为此，优选的是，硅橡胶垫具有构造在所述硅橡胶垫上的用于吸气管道的接口。
根据本发明提出的密封框首先满足用于在板之间的区域中制造气密工作腔的功能。此外，密封框能够在之前所描述的使用硅橡胶垫作为包覆材料的扩展方案的情况下用于将所述硅橡胶垫环绕地压紧在盖板上，以便同样在包覆材料和基板之间特别可靠地形成气密空腔。在此，包覆材料此外用作为相对于环境密封工作腔的密封元件。
只要密封框没有超过基板和盖板的尺寸，那么密封框原则上能够任意地构成。那么，存在下述可能性：根据待制造的夹层安全玻璃的大小来使用不同的密封框，其中密封框具体情况具体分析地仅插入到装置中。替选地，基板或者盖板与密封框一体式的构成是也可行的，其中因此密封框按照环绕的腹板的形式从板之一，优选盖板中凸出。然而，根据本发明的尤其有利的扩展方案，密封框与基板或者盖板可拆卸地连接。可拆卸的连接性将与基板或盖板一体式连接的密封框的优点与使用具有可变大小的密封框的优点相结合。在此，可拆卸的连接性还确保将所使用的框位置精确地设置和锁定在装置中。匹配于待制造的夹层安全玻璃的大小的密封框的使用实现了这种空腔或者工作腔的形成，在所述空腔或者工作腔中能够特别短暂地形成所要求的工作条件，如压力和温度。
根据本发明，装置具有用于形成在空腔中的负压以及在工作腔中的超压的机构。在有利地设置使用硅橡胶垫作为包覆材料的情况下，这种机构构造成至少一个压密地连接到所述硅橡胶垫上的管道，所述管道在另一端能够与有利地设置的真空单元连接，以制造负压。用于产生超压的机构例如能够通过伸入到工作腔中的压力管道来形成。
原则上，连接管道从装置中的引出能够以任意方式实现，其中例如可考虑设置在盖板和/或基板的外侧上的接口。然而，根据本发明的尤其有利的扩展方案，密封框具有用于连接真空单元和/或压力单元的管道的管道穿引部。根据本发明的该实施形式，在工作位置中，在密封框的外侧上设置有接口，所述接口在装置内引导到工作腔和/或空腔中。在此，在密封框中的管道穿引部的布置方式的特征尤其在于，该管道穿引部在工作位置中可良好地从外界够到的，并且因此以轻松的方式实现待优选设置的真空单元和/或压力单元的连接。同样可考虑的是，将真空单元和/或压力单元组合成可依赖于待调节的工作状态以已知的方式接通的泵单元。
对于根据本发明的装置的工作原理而言重要的是，在盖板和基板之间的区域中形成在过程持续期间压密的工作腔。原则上，通过用于基板的相对于盖板的可调整性的机构已可实现可靠的布置，其中通过所选择的调整机构可实现基板相对于盖板的位置锁定。然而，根据本发明的有利的改进形式提出，基板和盖板可锁定在工作位置中。通过可锁定性，例如具有相应的封闭元件的机械锁定器以尤其可靠的方式确保将基板和盖板在工作位置中相对彼此固定。在此，原则上能够自由选择锁定器的构造方式，其中除了机械的还可使用液压的或者电的锁定机构。
原则上同样可自由选择根据本发明提出的用于加热待连接的玻璃板的加热机构的构成方式。例如可考虑蜿蜒地在盖板和/或基板上延伸的电热管，所述电热管加热一个或两个板。然而，根据本发明的优选的改进形式提出，由在基板和/或盖板中延伸的管线构成加热单元。在此，管线用于容纳或者导引液态加热介质例如水，所述加热介质通过管线引导。在此，管线的使用的特征在于，能够关于待导引的液态介质的流速来改变热传递。为了更快速的热传递，例如将热量保持得极低，以便达到高流速。此外，在盖板和/或基板中的管线还能够用于在制造过程之后的加速的或者受控制的冷却，其中热的液态介质由冷的介质例如水取代。冷却阶段的缩短补充地提高了装置的经济性。
为了提高效率而尤其有利地提出，基板和盖板设有有利地设置的管线。同样，使用有利地凸出的隔热器来提高效率，该隔热器优选设置在基板和/或盖板的外侧上。此外，隔热器用于在操作装置时提高安全性，因为通过该隔热器有效地阻止了装置的可从操作者方面够到的构件的加热。
基板相对于盖板的相对可调整性能够以任意的方式形成。然而，尤其有利的是，基板能够纵向移动并且能够朝着盖板的方向进行调整。，本发明的该扩展方案通过纵向可移动性实现了基板的简单的可够到性进而简单的布置方式和预层合板的取出以及在制造结束之后所制造的夹层安全玻璃的取出，其中基板例如可在轨道上从装置中拉出。根据预层合板的布置方式，基板可例如按照抽屉的形式推入到装置中，在该处接下来朝着盖板的方向调整基板，以便这样形成封闭的工作腔。
在此，用于产生基板的朝着盖板的方向的调整的装置机械且液压地构成。然而尤其有利的是，该机构由波纹管式气动缸构成，通过所述波纹管式气动缸可朝着盖板的方向调整基板。在此，波纹管式气动缸的应用的特征在于，所述波纹管式气动缸朝着盖板的方向特别均匀地调整盖板，从而以特别高的可靠性确保构成相对于环境密封的工作腔。
此外，波纹管式气动缸的应用实现了装置根据用户预设的简单的可扩展性或者可匹配性。为了扩展设备，为了匹配于改变的板大小，仅需要提高波纹管式气动缸的数量，其中能以简单的方式以任意长度和宽度匹配或者制造装置。
同样对于以任意的尺寸扩展或者制造根据本发明的装置的可能性尤其有利的是，根据有利的改进形式提出下述扩展方案，根据所述扩展方案将基板和盖板在工作位置中设置在通过至少两个环形支架形成的框架之内。通过环形支架的数量能够以任意的方式调整装置的长度，所述环形支架依次布置地形成用于容纳盖板和基板的内腔。此外，支架具有下述优点，由于盖板和基板在工作位置中的定位，在环绕的支架之内通过支架吸收全部的过程力。装置本身能够通过仅取决于装置重量设置在支架上的支持件安置在制造部位上。尤其有利的是，在此环形支架具有T形的横截面。
在结合波纹管式气动缸使用环形支架的情况下，波纹管式气动缸同样设置在由环形支架形成的内腔之内，由此以补充的方式确保不向外引导压力。
因此，T形支架的应用和波纹管式气动缸的应用按照模块化的形式实现了以基本可自由选择的度量制造根据本发明的装置。因此，所述装置能够尤其根据相应的用户期望来低成本地制造。
用于制造夹层安全玻璃的方法，其尤其能够在使用根据本发明的装置的情况下执行，其具有下述步骤：
-将具有设置在中间的粘接层的玻璃板设置在基板上，其中优选使用PVB薄膜作为粘接层，
-借助优选为硅橡胶垫的柔性包覆材料覆盖玻璃板，以及
-在包覆材料和基板之间的空腔中产生负压，
-在盖板和设置在玻璃板上的包覆材料之间形成密封的工作腔，
-在工作腔中产生超压，以及
-加热玻璃板与粘接层，并且接下来进行冷却。
在此，根据本发明的方法的特征在于，能够以特别的效率和低成本可靠地制造夹层安全玻璃。在制造在盖板和设置在玻璃板上的包覆材料之间的密封的工作腔之后，该过程能够分阶段地或者同时地进行在包覆材料和基板之间的空腔中形成负压，在工作腔中产生超压以及加热预层合板。然而，特别有利地提出，在空腔中产生优选-1.0bar至-0.5bar、尤其优选为-0.95bar的负压之后开始加热过程，在所述加热过程的最后用1.5bar至4bar、优选2bar至3bar、尤其优选1.4bar至1.8bar的压强来加载工作腔。根据所使用的粘接层来校正待调节的温度，其中在优选设置的使用PVB薄膜的情况下，调节成125℃至155℃、优选130℃至140℃、尤其优选135℃的温度。
附图说明
下面，结合参考附图详细阐明本发明的实施例。在附图中示出：
图1示出在取出位置中的用于制造夹层安全玻璃的装置的第一实施形式的剖面图；
图2示出在工作位置中的图1的装置的剖面图；并且
图3示出在工作位置中的用于制造夹层安全玻璃的装置的第二实施例的立体图。
具体实施方式
图1示出用于制造夹层安全玻璃的装置1的剖面图，其中剖平面在装置1的使用位置中竖直地延伸。
装置1具有基板3以及可相对于基板调整的盖板2。基板3用于容纳由两个玻璃板10和优选为在此没有示出的PVB薄膜的、设置在玻璃板之间的粘接层组成的预层合板，所述预层合板在装置1之内叠成夹层安全玻璃。在图1中示出的取出位置中，在将预层合板设置在基板3上之后，在预层合板上平铺开构成为硅橡胶垫7的包覆材料，使得在硅橡胶垫7和基板3之间形成空腔12。
在图2中示出的工作位置中，将基板3相对于盖板2调整成，使得环绕地设置在盖板2上的密封框4在插入硅橡胶垫7的边缘的情况下贴靠在基板3上。在此，密封框4与硅橡胶垫7相结合地确保空腔12以及在工作位置中在盖板2和基板3之间形成的工作腔13气密或者压密地封闭。
在工作位置中，管线9、11用于在空腔12中形成负压或者在工作腔13中形成超压。为了形成负压，管线9为此连接在硅橡胶垫7上，使得通过所述管线能够将空腔12抽成真空。在此，为了连接在此没有示出的真空单元，管线9通过设置在密封框4中的管道穿引部15从装置1中引出，使得真空单元能够例如通过快速联接器以简单的方式与管道9连接。
此外，密封框4具有用于管道11的管道穿引部14，所述管道穿引部构成用于连接在此同样没有示出的压力单元例如压缩机，通过所述压力单元能够将工作腔13置于压力下，其中尤其有利地提出，在工作腔中将压力调节成，使得完全地作用到预层合板上的压强为2.4bar。在空腔12中的负压优选为-0.95bar。
为了确保制造过程，在工作位置中通过锁定机构8来确保盖板2相对于基板3的位置。除了在空腔12中产生负压或者在工作腔13中产生超压之外，待调节的过程温度是重要的过程参数。为此，蜿蜒地设置在基板3和盖板2中的管线6用于加热预层合板。这些管线6用于导引通过优选为水的液体介质，所述液体介质在加热阶段具有相应于过程温度的温度并且在加热阶段之后能够由冷水取代，使得可加速冷却过程。
此外，构成为隔热板5的隔热器用于过程优化，所述隔热板设置在基板3和盖板2的外侧，进而有助于提高效率。此外，绝缘板5用于保护装置1的可从外界够到的零件免于过高的加热，所述过高的加热在操作期间需要特别注意。
在图3中示出用于制造夹层安全玻璃的装置1a的第二实施形式。在图3中示出的实施形式与在图1和2中示出的实施形式的区别在于，基板3可通过波纹管式气动缸16朝着盖板2的方向进行调整。在此，波纹管式气动缸16的特征在于，其在盖板2的密封框4上确保基板3的特别均匀的压力。此外，波纹管式气动缸16与设置在板2、3的纵向方向上的环形支架17相结合地实现了装置1a的柔性的造型。由支架17形成的框架18能够依据所述框架的数量以任意的方式铺开，使得能够根据用户的期望以原则上任意的长度来制造装置1a，其中，为此仅需要提高波纹管式气动缸16的数量以及使用相应的大的板2、3。
此外，由支架17形成的框架18具有下述优点：在框架18的外侧上丝毫没有由于气囊气缸16的按压力而形成负荷。为了例如将装置1a布置在生产车间中，仅需要将框架18固定在为此设置的底座上。
此外，装置1a具有相应于在图1和2中示出的装置的结构，其中为了可视性，在装置1a中放弃示出管道穿引部和冷却管道或者加热管道。此外，为了在取出位置中调整基板3，可将装置在这里没有示出的轨道上从框架18中拉出，从而确保简单的可够到性。
根据本发明的装置或者根据本发明的方法也可用于可靠地实现困难的夹层过程。这样，例如存在使用具有晶格结构的薄膜或者使用印制的薄膜来可靠地制造夹层安全玻璃的可能性。

Claims (12)

1.用于制造由具有设置在中间的粘接层的至少两个玻璃板组成的夹层安全玻璃的装置，具有
-基板(3)和盖板(2)，所述基板和所述盖板能够相对彼此在工作位置和取出位置之间调整，
-密封框(4)，所述密封框在所述工作位置中压密地设置在所述基板(3)和所述盖板(2)上，
-用于在空腔(12)中形成负压的机构，所述空腔构造于在所述工作位置中覆盖所述玻璃板(10)的包覆材料(7)和所述基板(3)之间；
-用于在工作腔(13)中形成超压的机构，所述工作腔在所述工作位置中构造在所述盖板(2)和设置在所述玻璃板(10)上的柔性的所述包覆材料(7)之间；以及
-加热机构(6)，所述加热机构用于加热待连接的所述玻璃板(10)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述密封框(4)与所述基板(3)或所述盖板(2)能拆卸地连接。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述密封框(4)由环绕地从所述盖板(2)凸出的腹板形成。
4.根据上述权利要求之一所述的装置，其特征在于，所述密封框(4)具有用于连接真空单元和/或压力单元的管道(6、9)的管道穿引部(14、15)。
5.根据上述权利要求之一所述的装置，其特征在于，所述基板(3)和所述盖板(2)能够锁定在所述工作位置中。
6.根据上述权利要求之一所述的装置，其特征在于，所述加热单元由在所述基板(3)和/或所述盖板(2)中延伸的管线(6)构成。
7.根据上述权利要求之一所述的装置，其特征在于，在所述基板(3)和/或所述盖板(2)的外侧上设置有隔热器(5)。
8.根据上述权利要求之一所述的装置，其特征在于，所述基板(3)能够纵向移动并且能够朝着所述盖板(2)的方向进行调整。
9.根据上述权利要求之一所述的装置，其特征在于，所述基板(3)能够借助于波纹管式气动缸朝着所述盖板(2)的方向进行调整。
10.根据上述权利要求之一所述的装置，其特征在于，所述基板(3)和所述盖板(2)在所述工作位置中设置在由至少两个环形的支架(17)形成的框架(18)内。
11.根据上述权利要求之一所述的装置，其特征在于，所述环形的支架(17)具有T形的横截面。
12.用于尤其在应用根据权利要求1至11之一所述的装置的情况下制造由至少两个玻璃板和设置在所述玻璃板之间的粘接层组成的夹层安全玻璃的方法，具有下述步骤：
-将所述玻璃板(10)与设置在所述玻璃板之间的所述粘接层设置在基板(3)上，
-借助柔性的包覆材料(7)覆盖所述玻璃板(10)，并且在所述包覆材料(7)和所述基板(3)之间的空腔(12)中产生负压，
-制造密封的工作腔(13)和设置在所述玻璃板(10)上的覆层材料(7)，
-在所述工作腔(13)中产生超压，并且
-加热具有粘接层的所述玻璃板(10)并且接下来进行冷却。
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