CZ104596A3 - Method, mould and apparatus for encapsulating edges of glazing pane and the glazing pane made in such a manner - Google Patents

Description

Způsob, forma a zařízení pro zapouzdření hran zasklívací tabule a zasklívací tabule vytvořená tímto způsobem

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu a zařízení pro zapouzdření hran __ í| být 'Wd zasklívací tabule. Zasklívací tabule může, ale nemusí/ být 1 tabule určená k zasklívání okenních dopravního automobilu.

prostředku, například otvorů v trjJEHHNlsVlA zasklívání l ⁹ § JÁ 0 Z oi£oa

Dosavadní stav techniky ! 0 I f S 0 známa technika zapouzdřování hran zasklívíacích.f._o

Je má odpovídající tvar, a zapouzdřovací materiál, tabulí tvarováním plastového zapouzdření in sítu kolem celého nebo části alespoň vnějšího okraje zasklívací tabule. Tvarovaná lišta se nanáší umístěním tabule do formy, která v níž je vymezena dutina pro do níž se zavede tvrditelný zapouzdřovací materiál jako kapalina, a vytvrzením materiálu do formy pevného zapouzdření. Zapouzdření takto vyrobené je pevně spojeno se zasklívací _ tabulí, a je někdy charakterizováno jako integrální s tabulí. Tabule může být plochá nebo zakřivená/ vyrobená ze skla a/nebo z plastu. Je-li tabule vyrobena ze skla, může být zpevněna, laminována nebo vyžíhána. Takové techniky zapouzdřování hran (dále pro stručnost nazývané zapouzdřování) jsou známy například z WO 85/01468 a GB 2,147,244.

materiál zpevněn vytvrzením pro vytvořeni pevného zapouzdření, nebo lisováním termoplastického materiálu jako je. PVC, který tvrdne ochlazením. Pro úspěšné provádění těchto postupů je nezbytné zajistit, aby forma byla v

... _ podstatě naplněna zapcuzdřovacim materiálem dřív', ' r.ež nastane znatelné ztuhnutí materiálu. Ve shodě s tím tyto V známé postupy vyžadují pro naplnění formy v přijatelně krátkém čase velmi vysoké tlaky. Postupy RIM obvykle vyžadují vstřikování zapouzdřovacího materiálu při tlaku několika MPa, a lisování PVC vyžaduje několik desítek MPa.

Forma obvykle má dvě poloviny, které jsou proti sobě svírány zavíracím tlakem, převyšujícím vstřikovací tlak. Proto musí formy být vyrobeny z pevného, tuhého materiálu, . jako -Á například z ocele, a opracovány tak, aby sdružené povrchy polovin formy navzájem těsně lícovaly a aby při působení vysokého tlaku těsnily proti zapouzdřované zasklívací tabuli. Takové formy jsou velmi drahé a vyžadují značnou výrobní dobu. Kromě toho při zapouzdřování zakřivené tabule se každá tabule, která lehce vybočuje z tolerance ve velikosti nebo tvaru, může rozbít uzavíracím tlakem působícím na pevné poloviny formy.

Již po nějakou dobu je známo, že pro techniku zapouzdřování by byla velmi užitečná lisovací technika, která by se mohla provádět při velmi nízkých tlacích, což by dovolovalo použít levných a poněkud poddajných forem. V japonské “přihlášce s číslem publikace JP 1-122722 (Asahi Glass KK) bylo navrženo pro zapouzdřovací materiál pro zasklívací tabuli použití plastizolu, protože tento materiál * má nízkou viskozitu a nezačíná tuhnout, dokud se nezahřeje.

Jako ohřívací prostředek se zde navrhuje vysokofrekvenční ohřívací elektroda, bez popisu dalších podrobností.

V E? 333 538 (Automobiles Peugeot a Automobiles Citroen) je popsán způsob výroby těsnění zasklívací tabule lisováním těsnění z plastízolu tvořeného PVC ve formě ze silikonového kaučuku a jeho ohřátím elektromagnetickým zářením. Forma je umístěna. mezi dvěma paralelními hliníkovými deskami, které jsou připojeny ke generátoru elektromagnetického vlnění v pásmu 3 až 3000 MHz. Uvnitř desek jsou uspořádány chladicí kanály.

Při použití tohoto postupu nastávají problémy' tehdy, když se má lisovat těsnění nestejného průřezu, a zejména tehdy, jak tomu často bývá, když těsnění má také část s tenkým průřezem, například okraj ve formě břitu. U takových tvarů se často zjišťuje, že tenká část se elektromagnetickým zářením nemusí zcela vytvrdit, zatímco úplného vytvrzení silných částí již bylo dosaženo.

Pokusy dosáhnout rovnoměrného zahřátí opracovávaných předmětů různé tloušťky vysokofrekvenčním ohřevem byly učiněny v obuvnickém průmyslu. V EP 159 368 (Clint, lne.) je navrženo ohřívat termoplastický materiál vysokofrekvenčním ohřevem za účelem jeho ztekucení, aby mohl být litím tvarován na podpatek boty.' Kapacitance tvarovacího zařízení, může být udržována stejná měněním dielektrické konstanty tvarovaného materiálu nebo měněním vzájemné vzdálenosti elektrod, nebo ponecháním vzduchové mezery mezi elektrodami vně formy v tlustší části podpatku.

Nicméně pozdější dokumenty, týkající se zapouzdřování zasklívací tabule materiály, tvrditelnými vysokofrekvenčním elektrickým polem, se netýkají problému nevytvrzování tenčích částí. Například EP 425 011 (Lys Fusion S.P.A.) se týká tvarování elastomerního těsnící úpravy určené pro uchycení zasklívací tabule. EP 436 438 (Automobiles Peugeot a Automobiles Citroen) je zaměřen na zavedení vložek, majících dekorativní nebo užitkovou funkci, do zapouzdření.

-- . .Nyní bylo zj ištenor že problémy ^_s vytvrzováním tenčích částí mohou být zmírněny tvarováním elektrického pole mezi deskami (které slouží jako elektrody). Tvarování pole se dociluje modifikacemi formy.

Podstata vynálezu

Podle předloženého vynálezu je navržena forma pro tvarování zapouzdření hran zasklívací tabule, zahrnující těleso formy sestávající z dielektrického materiálu, které má tvar odpovídající zasklívací tabuli, přičemž těleso formy vymezuje podélnou dutinu pro kapalný zapouzdřovací materiál, která v pracovní poloze obklopuje okrajovou část zasklívací tabule, a vyznačuje se tím‘, že v tělese formy je upraven elektricky polarizovatelný prvek zakřivující pole.

Prvek zakřivující pole sestává, alespoň v pracovní poloze, z elektricky polárizovatelného materiálu, to je z materiálu, v němž aplikace elektrického pole způsobuje orientaci nábojů,- t.j. dipólů, ale které jsou v prvním přibliž ení nevodivé.Odborník samozřejmě víže _četné_takové, materiály jsou spíše málo vodivými látkami, než skutečnými izolanty, ale jejich vodivost je o několik řádů menší než vodivost materiálů pokládaných za vodiče, jako kovů. Přestože je možné zakřivovat elektrické pole umístěním vodivých těles mezi desky zařízení vytvářejícího elektrické pole (obvykle označovaného jako aplikátor), protože takové těleso může nahradit průměrný potenciál prostoru, který zaujímá, tím, že snižuje potenciálový gradient napříč tohoto prostoru prakticky na nulu, není tento postup výhodný, protože nenabízí takovou flexibilitu a všestrannost jako postup podle vynálezu, jak bude vysvětleno dále.

Elektricky polarizovatelné těleso může být bud' z dielektrického materiálu, jehož polarizace se ztrácí, když materiál není vystaven elektrickému poli, nebo z feroelektrického materiálu, ve kterém je stupeň polarizace permanentní. Feroelektrické materiály mají vyšší dielektrické konstanty než dielektrické materiály. Příklady feroelektrických materiálů jsou titaničitany barnatý a vápenatý.

Prvek zakřivující dielektrické pole může sestávat z pevného dielektrického nebo feroelektrického tělesa umístěného v dutině vymezené v tělese formy nebo z prostoru

Použití různých různými dielektrickými pro dielektrickou kapalinu polarizovatelných materiálů s vlastnostmi, např. dielektrickými konstantami, pro prvek zakřivující pole umožňuje měnit účinek tohoto prvku na pole. Polarizovatelný materiál prvku zakřivujícího pole s výhodou má dielektrickou konstantu v rozmezí 2 až 1000, ještě výhodněji je to dielektrický materiál s dielektrickou konstantou v rozmezí 50 až 100. Je-li použito dielektrické kapaliny, je její prostor oddělen od dutiny formy, která obsahuje zapouzdřovací materiál, a zapouzdřovací materiál še ohřívá vně tohoto prostoru.

S výhodou je prostor kapaliny tvořen vedením, kterým kapalina protéká. To dovoluje snadné využití výhod dielektrické kapaliny. Použití proudící kapaliny jako tělesa zakřivujícího pole usnadňuje měnění jedné kapaliny za jinou, nebo měnění dielektrickýcn vlastností kapaliny za provozu (např. měněním její teploty nebo přidáním přísad).

Předmětem předloženého -vynálezu - dále - j e - záři zeni pro zapouzdřování hran zasklívací tabule, zahrnující formu podle předloženého vynálezu v kombinaci s přívodním systémem pro přivádění kapalného zapouzdřovacího materiálu do podélné dutiny ve formě, a generátor elektrického pole pro vystavení formy střídavému elektrickému poli.

S výhodou je generátor elektrického pole upraven pro činnost při frekvenci od 5 do 500 MHz, ještě výhodněji od 10 do 100 MHz.

Předložený vynález dále poskytuje způsob tvarování zapouzdření hran na zasklívací tabuli zahrnující kroky:

(a) připraví se forma obsahující těleso formy.sestávající z dielektrického materiálu tvarem odpovídající zasklívací tabuli, přičemž těleso formy vymezuje podélnou dutinu pro kapalný zapouzdřovací materiál ohřívatelný dielektrickým ohřevem, (b) . umístí se zasklívací tabule do formy tak, že okrajová část tabule vyčnívá do dutiny formy, (c) zavede se kapalný zapouzdřovací materiál do dutiny tak, že obklopí okrajovou část desky, “(ď)^Mi“forma^í^a*™zapouŽdřÓvác'í“'’“máťěriaT’^-sě~vystaví střídavému elektromagnetickému poli pro vyvinutí tepelného účinku v zapouzdřovacím materiálu za účelem jeho vytvrzení, který se vyznačuje tím, že se těleso formy opatří elektricky polarizovatelným prvkem zakřivujícím pole, pomocí něhož se v zapouzdřovacím materiálu vyvíjí v podstatě rovnoměrný tepelný účinek tím, že se intenzita elektrického pole soustřeďuje na požadovanou část zapouzdřovacíhc materiálu.

Vynález poskytuje zapouzdřenou zasklívací tabuli, 4 vyrobenou způsobem podle vynálezu. Způsob dovoluje využít pro zapouzdření polymerních materiálů, jejichž použití v minulosti nebylo možné. Takové materiály mohou poskytovat zapouzdřené zasklívací tabuli výhodné vlastnosti, např.

tvrdítelnost, tuhost.

pricemz teleso výrobku ma dielektrické konstanty, že tělese vysokofrekvenčními

Předložený vynález používá způsob dielektrického ohřevu, zahrnující kroky upravení prostoru elektrického pole mezi vysokofrekvenčními (PF) elektrodami, umístěni tělesa výrobku do uvedeného prostoru pole pro dielektrický ohřev, takový tvar nebo distribuci elektrické pole vytvářené v elektrodami má nežádoucí distribuci intenzity v tělese, zahrnující dále umístění alespoň jednoho tělesa zakřivujícího elektrické pole do prostoru pole, přičemž tvar a dielektrická konstanta tělesa zakřivujícího pole a jeho umístění v prostoru pole vzhledem k tělesu výrobku je vybráno tak, aby modifikovalo elektrické pole v tělese výrobku pro vhodnější distribuci intenzity, a dále zahrnující aplikaci vysokofrekvenční energie na elektrody pro ohřátí tělesa výrobku.

Přehled obrázků na výkresech

Konkrétní, neomezující vytvoření vynálezu bude dále popsáno za pomoci výkresů, na kterých představuje obr. Ia, lb model tvořený RF aplikátorem s paralelními ^a deskami, obsahující pravoúhlé dielektrické těleso, které se má ohřívat, a znázorňující ' --distribuci' ¹ elektrického potenciálu, elektrického pole a hustoty energie, vypočtenou metodou konečného počtu prvků,

Obr. 2a, 2b model, vycházející pro distribuci elektrického a 2 c________________pot enc i á 1 u,____el e.k.tr i ckého pole a--hus to ty-----energie v tvrditelném polymeru klínovitého tvaru, umístěném ve formě,

Obr. 3a, 3b a 3c

Obr. 4a, 4b a 4c modelový efekt vložení prvku, zakřivujícího pole, tvořeného trubkou s chladící kapalinou, která prochází materiálem formy odpovídající obrázkům 2a, 2b, a 2c, model, vycházející pro distribuci elektrického potenciálu, elektrického pole a hustoty energie v kapalném zapouzdřovacím materiálu v dutině formy, která obsahuje část skleněné tabulky. Obr. 4 také znázorňuje modelový efekt prvku, zakřivujícího pole, jako obr. 3,

Zasklívací tabule s vnějším zapouzdřením vytvarovaná způsobem podle vynálezu,

Obr. 6 Zvětšený řez částí vnějšího okraje tabulky se zapouzdřením podle obr. 5, v řezu podél čar VI-VI na obr. 5. Průřezový profil zapouzdření tabulky na obr. 5 je na dvou dlouhých stranách tabulky stejný a proto jsou na obr. .5 čáry VI-VI dvakrát,

Obr. 7

Obr. 8

Obr. 9

Obr. 10

Obr. 11 podobně zvětšený řez částí vnějšího okraje tabulky podle obr. 5 včetně zapouzdření,· v řezu podél čar VII-VII na obr. 5, schematický celkový boční pohled' ha lisovací zařízení včetně lisu, obsahující formu, která může být opatřena prvkem, zakřivujícím pole, podle vynálezu, zvětšený boční pohled na lis podle obr. 8, zvětšený řez částí formy podle vynálezu a alternativní vytvoření vynálezu v · pohledu podobném obr. 10.

Příklady provedení vynálezu

Základy, na nichž vynález spočívá, budou dále popsány za pomoci obr. 1, 2 a 3. Jak je dobře známo, RF aplikátor pro dielelektrický ohřev může být vytvořen jako kondenzátor s paralelními deskami, naplněný vrstvami různých dielektrických materiálů (jedním z nich může být vzduch). Když je těleso .dielektrického materiálu vloženo mezi desky, na které je přivedeno elektrické pole, vytváří uvnitř dielektrického materiálu takzvané depolarizační pole, vznikající seskupením elektrických dipólu - tvořených molekulami dielektrického materiálu podle aplikovaného elektrického pole. Depolarizační pole působí proti aplikovanému poli, takže výsledné pole s dielektrickým materiálem má zmenšenou velikost. Velikost snížení pole závisí na dielektrické konstantě dielektrického materiálu a na jeho relativní tloušťce mezi deskami.

Dielektrický ohřev muže být definován jako použiti střídavého (obvykle vysokofrekvenčního) elektrického pole pro ohřev v podstatě nevodivého tělesa. Ačkoliv materiál tělesa může mít velmi vysoký měrný odpor, přesto může být . ..pomoci vysokofrekvenčního· - (rádiofrekvenčního, RF) pole uvnitř tělesa vyvinuta značná hustota energie jako výsledek y dielektrického ztrátového faktoru materiálu. Dielektrický ohřev je třeba brát v úvahu při aplikaci na v podstatě nevodivý materiál, ale může se použít _ i. k_ _ popisu _ .. . .. .

vysokofrekvenčního ohřevu materiálu, který má významnou elektrickou’ vodivost, ale ne tak velkou, takže hloubka proniknutí střídavého elektromagnetického pole dovnitř tělesa je poměrně malá vzhledem k tloušťce ohřívaného tělesa. Dielektrický ohřev se obecně může odlišovat od mikrovlnného ohřevu, při kterém je mikrovlnná energie absorbována uvnitř tělesa mechanismem zahrnujícím rezonanční absorpcí molekulami materiálu tělesa, zpravidla molekulami vody.

V průmyslových aplikacích dielektrického ohřevu se často vyskytují praktické požadavky, které jsou příčinou komplexních problémů pokud jde o konfiguraci elektrického pole a chování dielektrického materiálu. To komplikuje návrh vysokofrekvenčních aplikátorů a je třeba modelovat elektrické pole ve veličinách distribuce potenciálu a distribuce hustoty energie vytvářené v dielektrických materiále'ch'7 Obvykle se požaduje dvourozměrný model, což vyžaduje řešení dvourozměrné LaPlaceovy rovnice pro elektrický potenciál V(x,y) v přítomnosti dielektrického médiadiv (s.gradV (x, y) ) =0 (a) a následné vyčíslení elektrického pole E z ε= -gradV(x,y) . (b) .

S výjimkou případů s nejjednodušší geometrií, jako je materiál s kruhovým průřezem v jinak homogenním elektrickém poli, nemůže být tento výpočet řešen analyticky a musí být použito numerických metod. Nejvhodnější numerickou metodou pro tento typ problému je metoda s konečným počtem prvků.

Při analýze s konečným počtem prvků se geometrický popsaná situace rozdělí na množství malých prvků (zpravidla trojúhelníků). Uvnitř těchto prvků se předpokládá lineární závislost elektrického potenciálu V na poloze, a problém se tak redukuje na vypočtení jednotlivých napětí v uzlových bodech (rozích) prvků. Dále je potřeba alespoň jedna okrajová podmínka, jako elektrický potenciál RE elektrod. Pak se zvolí aproximace LaPlaceovy rovnice (řešitelná analyticky) a vypočtou se uzlové hodnoty elektrického potenciálu. Aproximační rovnice se modifikuje, dokud se nedosáhne optimálních výsledků. Elektrické potenciály v bodech uvnitř jednotlivých prvků se pak vypočtou lineární interpolací.

Jakmile je znám průběh elektrického potenciálu v geometricky popsaném systému, může se z výše uvedené rovnice (b) vypočítat elektrické pole a průběh hustoty energie.

Tato metoda se naštěstí stala přijatou standardní technikou pro řešení problémů tohoto typu, a jsou dostupné četné soubory počítačových programů, provádějící tyto výpočty. Aby byl takový software efektivně využit, musí být zvolena aproximace systému a souřadnice jejích složek musí být vloženy do modelu. Zvolí se vhodná velikost konečných prvků (trojúhelníků) a systém se zachytí ve formě sítě. K analýze je pak třeba relativní permitivita všech materiálů v systému, celkové napětí na RF) elektrodách, a frekvence RF napětí.. S touto-· informací může ' být znázorněn průběh elektrického potenciálu V, elektrického pole E a hustoty energie P_v jako funkce polohy.

Příklad výsledků takového modelováni je znázorněn na obr. Ia, 1b a 1c. Pravoúhlé těleso _! z dielektrického materiálu (s_r= 5,0-0,5j) je umístěno mezi paralelními deskovými RF elektrodami 2. a 3. Zbytek prostoru mezi elektrodami je vzduch (e_r= 1,0-0, Oj). RF napětí o velikosti 5000 V a frekvenci 27,12 MHz se přivádí na horní elektrodu 2, a spodní elektroda _3 se udržuje na potenciálu země. Obr. Ia znázorňuje čáry 4. konstantního napětí vypočtené metodou konečného počtu prvků. Je zakresleno třicet čar v intervalech 167 V. Přítomnost dielektrika zřetelně mění distribuci napětí proti tomu, jaká by byla mezi dvěma deskami se samotným vzduchem mezi nimi (paralelní čáry se stejnými mezerami) . Protože blok 1. dielektrického materiálu má větší dieléktrickou konstantu než vzduch, má tendenci vypuzovat čáry napětí do okolního vzduchu. V důsledku toho se elektrické pole uvnitř bloku _1 zmenšuje a v okolním vzduchu se zvětšuje. Podobný efekt by nastal, kdyby byl vzduch nahrazen jiným materiálem, nap ř í k1ad ma teri á1em fo rmy vykazujícím dielektrickou konstantu podobnou jako vzduch, nebo alespoň podstatně menší, než jakou má blok 1..

Obr. 1 znázorňuje distribuci elektrického pole.

Elektrické pole ve vybraných bodech je reprezentováno Šipkou

5, jejíž délka představuje relativní velikost pole. Směr šipky odpovídá směru elektrického pole. Je zřejmé, že elektrické pole uvnitř dielektrika je podstatně menší, než elektrické pole ve vzduchu nad ním. Elektrické pole je největší na horních rozích vzorku na obr. 1.

Na obr. 1 c je znázorněna distribuce hustoty energie, reprezentovaná kruhy 6. Hustota energie je úměrná průměru kruhů 6. Pouze materiály s nenulovou ε, mají nenulovou hustotu energie - v tomto případě dielektrický blok 1.

Tato technika modelování může být aplikována na vytvrzení kapalných polymerů, které tuhnou zvýšením jejich ·* teploty nad určitý bod tuhnutí. Takové polymery jsou k použití velmi vhodné, protože mohou být lity do formy pro vytvoření složitých tvarů. Silikonový kaučuk, se kterým se snadno manipuluje a jehož použití je levné, se pro tyto 'formy často používá. Naneštěstí je silikonový kaučuk také dobrý izolátor tepla, což ztěžuje přestup tepla přivedeného zvnějšku skrze formu do výrobku.

RF dielektrický ohřev je ideálně vhodný pro toto použití tehdy, když může být snadno generováno významné RF elektrické pole v celé formě a kapalném vzorku polymeru.

Obr. 2a, 2b, a 2c znázorňují modelovanou situaci pro polymer 10 klínoviténo tvaru ve formě 11 ze silikonového kaučuku, zaujímajícího zbývající prostor mezi elektrodami. Relativní permitivita ε_Γ silikonového kaučuku je zpravidla 3,0 - 0,0j, a naměřená hodnota ε. kapalného polymeru je kolem 5,0-0,5j. Tento systém opět může být snadno modelován za použiti metody konečných dvourozměrných prvků, která poskytuje výsledky znázorněné na obr. 2a, 2b, a 2c. Protože dielektrická konstanta polymeru 10 a formy.se příliš neliší, není zde elektrické pole extrémně porušeno. Nicméně, protože hustota energie je úměrná čtverci elektrického pole, i poměrně malé změny pole napříč polymeru mohou vést ke značnýmzměnám .hustoty. energie. V tom případě ‘může být tlustá část klínu zahřívána podstatně víc, než tenká část.

Navíc k této nestejné hustotě energie tenký konec klínu ztrácí úměrně více svého tepla do okolní formy (pro svůj větší poměr plochy povrchu k objemu), a tak je zesílena každá změna teploty podél klínu. Toto nestejnoměrné zahřívání vede k tomu, že tenký konec není při vyjmutí vzorku z formy vytvrzen (t. zn. zůstává kapalný).'

Důležitým znakem procesu tohoto typu je mechanismus chlazení produktu po vytvrzení a před vyjmutím z formy. Stejným způsobem jako silikonový kaučuk brání ohřevu výrobku zvnějšku, snižuje také účinnost jakéhokoliv vnějšího chlazení. Jedním řešením je uspořádat uvnitř formy chladicí kanály, skrze které může po vytvrzení vzorku proudit kapalina, například chladná voda. Tato chladící kapalina může být využita jako dielektrikum pro dodatečné zaktivování pole. pro zvýšení hustoty energie v tenkém konci klínu z polymeru. Použitím metody konečného počtu prvků může být systém snadno modelován.

Obr-.“⁼^3ay““3b'^“á^“3c^^—zn(ázdrňuj i výsledky modelování distribuce elektrického potenciálu, elektrického pole a hustoty energie pro polymer 10 klínovitého tvaru a formu 11, kde je navíc dielektrické těleso 12 pro zakřivení pole. Těleso 12 zahrnuje trubku s chladící vodou, znázorněnou v řezu, umístěnou nad tenkým koncem klínu. Opakováním modelování s malými změnami průřezového tvaru, velikosti nebo . polohy vodní trubky, mohou být tyto parametry optimalizovány, tak jak je třeba pro zhuštění elektrického pole v protažení klínu pro dosažení požadovaného nárůstu hustoty energie.

Obr. 4a, 4b, a 4c znázorňují odpovídající model pro polymer 15, zahrnující zapouzdřovací materiál. Polymer 15 je stále obecně klínovítého tvaru, ale nyní těsněji aproximuje průřezový profil okrajového zapouzdření obsahujícího zapouzdřenou zasklívací tabulku dále popsaného druhu. Model nyní také bere v úvahu vliv skleněné tabulky 21 na elektrické pole. Polymer 15 obsahuje tenčí část 13 a tlustší část 14, a jak lze vidět z porovnání obr. 4c s-obr. 2c a 3c, hustota energie vyvíjené v tlustší části 14 je nyní stejnoměrnější. To znamená, že riziko přehřátí tlustší části 14 je ve srovnání s odpovídající částí polymeru 10 na obr. 2c a 3c sníženo, a v praxi ve výrobě, popsané dále, nebylo pozorováno žádné přehřátí. Prvek 12 zakřivující pole je stejný jako na obr. 3.

Přestože jak je výše uvedeno, výhodným prvkem zakřivujícím pole je vedení, zejména trubka, přes kterou je vedena kapalina jako například voda, může být jako prvků, zakřivujících pole, použito také jiných dielektrických materiálů, třeba jako pevných těles uvnitř formy. Relativní permitivity různých dielektrických materiálů při pokojové teplotě byly měřeny při 27,12 MHz za použití kontaktní dielektrickě sondy. Následující tabulka uvádí permitivity v pořadí rostoucí dielektrické konstanty . (e_r:

Polypropylen

Dřevo

Křemičité sklo

2,2 - 0,0j 3,0 - 0,25j 3,8 - 0,0j

Silikonový kaučuk Deionizovaná voda Pitná voda

3,0 až 5,0 - 0,0j 78 - 0,7j 80 - 20j . . Pro.- srovnáni, PVC plas ti zol 'má ' relativní permitivitu 4,0 - 0,3j při pokojové teplotě.

Dielektrika, zakřivující pole, mohou být rozdělena do dvou kategorií: ta, která mají nižší hodnoty dielektrických_ konstant než výrobek, který se má zahřívat, a ta, která mají větší dielektrické konstanty než materiál výrobku. Dřevo a pitná voda mají hodnoty, významné pro dielektrický ztrátový faktor, a mohou být zahřívány v RF poli. Jakýkoliv významný nárůst teploty dielektrika, zakřivujícího pole, může ukazovat, že jeho ztrátový faktor (ε_Γ' ’) je pro jeho použití příliš vysoký.

Nicméně, použití materiálů s vysokým dielektrickým ztrátovým faktorem jako dielektrika zakřivujícího pole není nutně vyloučeno. Energie, absorbovaná v dielektriku, je úměrná součinu ε_Γ' a E². Jestliže materiál, který má být použit jako dielektrikum zakřivující pole, má mnohem vyšší dielektrickou konstantu než výrobek, je elektrické pole ve výrobku mnohem vyšší, než v dielektriku zakřivujícím pole.

V důsledku toho, přestože v dielektriku,_ zakřivuj íci.m^.^ pole, může být ε.'' mnohem vyšší, součin ε/' E² může mnohem menší.

Obecně závisí dielektrické vlastnosti materiálů na teplotě. Jak dielektrická konstanta, tak dielektrický ztrátový faktor se může s teplotou podstatně měnit. Účinek dielektrik, zakřivujících pole, se zmenšuje, když se dielektrické vlastnosti výrobku odlišuji proti vlastnostem dielektrika, zakřivujícího pole. Volba a návrh dielektrika zakřivujícího pole musí představovat kompromisní řešení, které se nejlépe vyrovnává s rozsahem dielektrických vlastností výrobku. Dielektrikum s extrémní teplotní závislostí není pro zakřivování pole přijatelné.

Dielektrické materiály se tedy často neohřívají stejnoměrně, když jsou umístěny do RF elektrického pole. Dielektrika často elektrické pole podstatně narušují, což má za následek nestejnoměrnou distribuci hustoty energie. Avšak -také když je hustota energie uvnitř výrobku stejnoměrná, tepelné ztráty povrchem mohou mít za následek vyšší teplotu ve střední části. Ať je již příčina jakákoliv, každé nestejnoměrné zahřívání může vést ke zhoršení kvality nebo i k poškození výrobků.

Dielektrika pro zakřivování pole, která obvykle, nikoliv však nezbytně, mají nízké dielektrické ztrátové faktory, mohou být použita k významnému ovlivnění elektrického pole, a tím k určování distribuce hustoty energie. Geometrický tvar a relativní permitivita těchto dielektrik musí být pečlivě přizpůsobeny pro danou aplikaci.

Taková dielektrika pro zakřivování pole mohou být použita rovněž pro vnější ohřev výrobku, pro koncentrování ohřevu do určitých částí výrobku, nebo také přo ochránění jiných jeho částí před zahřátím.

Aplikace této nové technologie na zapouzdření zasklívací tabulky podle zvláštních provedení vynálezu bude nyní popsána na základě obr. 5 až 11.

Obr. 5 znázorňuje zapouzdřenou zasklívací tabuli 20, jaká může být vyrobena způsobem podle předloženého vynálezu. I když v tomto zvláštním provedení zasklívací tabule 20 sestává., z .^ohýbané .a. .zpevněné okenní tabulky 21⁷ velí kosti a tvaru vhodného pro použití jako pevné zadní okno automobilu, může to být jakýkoliv materiál pro zasklívání oken, např. plastový materiál, jako polykarbonáty, a kompozity sklo/plasty. Je-li vyrobena ze skla, muže být okenní_tabule laminátem ze žíhaných vrstev skla, nebo z vytvrzených (např. tepelně nebo chemicky) vrstev skla, nebo z tepelné zpevněných vrstev skla, místo jednoduché vytvrzené okenní tabule může být určena pro nebo pro použití v jiných druzích dopravy, nejen v automobilní. Zasklení může být vícenásobné, například dvojitě zasklená jednotka.

tabulky. Zapouzdřená architektonické použití,

Zapouzdřená tabule 20 sestává z tabulky 21 obklopené okrajovým zapouzdřením 22. Tabulka má střední oblast 26. Část průřezového profilu zapouzdření 22 je určena vnějším okrajem tabulky 21, kolem kterého je nalisováno, a zbytek (který tvoří větší část), je určen návrhářem karoserie, ve spolupráci s výrobcem skla, pro zajištění uchycení lemu karosérie a pro dosažení požadované vnější povrchové úpravy. Pro aerodynamické chování vozidla má význam stále více požadovaná tenká část 23 zapouzdření 22, která má okraj ‘-tvořicí-‘“břit“’“nebo“^,'pě'fdý což dovoluje, aby tabule 20 tvořila zasklení splývající s tělesem vozidla, nebo alespoň tomuto požadavku se přibližující.

Obr. 6 a 7 znázorňují řez tabulkou 20 podél čar VI-VI a

VII-VII z obr. 5. Částečně zapouzdřená zasklívací tabule zde má v průřezu podél svých dvou delších stran 24 stejný profil, takže čáry VI-VI jsou na obr. 5 dvakrát. Tenká část 23 zapouzdření 22 je jasněji znázorněna na obr. o. To je tenká část toho druhu, jakou bylo obtížné vytvrdit za použití dosud známých technik dielektrického ohřevu. Průřezový profil zapouzdření se může měnit, např. ve znázorněném příkladu je průřez krátké části 25 tabule 20 jiný, jak je znázorněno na obr. 7. Někdy také může zasklívací tabule vyžadovat různý profil zapouzdření podél každé ze svých stran.

Materiálem, z něhož je vytvarováno zapouzdření 22 (zapouzdřovací materiál)/ může být jakýkoliv materiál, který může být připraven jako vytvrditelná kapalina s nízkou viskozitou, tvrditelná teplem nebo taková, jejíž vytvrzení teplo způsobuje (přeměnou v gel, polymerizací nebo jiným mechanismem), takže tuhne a tvoří pevný materiál s vhodnými vlastnostmi (např. trvanlivostí, tuhostí, pružností, hustotou) pro uskutečnění zapouzdření zasklívací tabule. Výhodným materiálem je plastizol z PVC. např. suspenze jemně dělených částic polymeru PVC, dispergovaných v plastifikátoru. PVC plastizol použitý v této práci je chráněný výrobek, prodávaný pod názvem Soltak Black SPD/346/85 od firmy Acrol- Ltd., Everite Rd., Widnes, Cheshire, WA8 8PT.

PVC plastizol tuhne gelovatěním při zahřátí. Jak roste teplota plastizolu, pokračuje absorpce plastifikátoru do Tuhnutí je ukončeno, když je polymerních částic, plastifikátor úplně absorbován a homogenní materiál. Teplota, při je vytvořen fyzikálně které začíná absorpce plastifikátoru, je zde chápána jako mez stability. Jestliže se materiál udržuje nad touto teplotou, může dojít ke gelovatění. Rychlost absorpce plastifikátoru je závislá na teplotě, teplota doporučená pro rychlé gelovatění se zde označuje jako cílová teplota. Jak mez stability, tak cílová teplota jsou závislé na konkrétním složení použitého plastizolu. Pro Soltak Black SPD/346/85 výrobci doporučují mez stability 40 °C a cílovou teplotu 140 °C.

Obr. 8 představuje schematický pohled na zařízení pro zapouzdřování zasklívací tabule podle předloženého vynálezu,

-které—zahrnu je—lis. 30—a-přiváděč 1—sys tém- 3-1— z-apo uz-dřo vac í-ho mateteriálu. Lis 30 je podrobněji znázorněn na obr. 9. Přiváděči systém 31 zahrnuje tepelně izolovanou zásobní nádrž 32 pro zapouzdřovací materiál, kterým je v tomto provedení plastizol z PVC uvedený výše, a čerpadlo 33. poháněné motorem 34 pro čerpání plastizolu do přiváděcího okruhu 41 plastizolu. Okruh 41 obsahuje přívodní potrubí. 35, které dodává plastizol’ do formy 36, a vratné potrubí 37, které vrací plastizol z formy do zásobní nádrže 32. Přívodní potrubí 35 a vratné potrubí 37 jsou tepelně izolována. Nádrž 32 je opatřena topnou spirálou 38 ohřívanou průchodem horké vody z ohřívače 39 vody. Teplota plastizolu v nádrži 32 je s výhodou řízena obvyklým termostatickým regulátorem (není znázorněn). Zásobní nádrž 32 je dále opatřena míchadlem 40 s otáčivými lopatkami, zejména pro zajištění rovnoměrného přestupu tepla z topné spirály 38 do plastizolu v nádrži.

Čerpadlo je schopno čerpat plastizol při tlaku přibližně v rozmezí 70 až 900 kPa (10 až 130 psi) pro překonání tlakové ztráty v okruhu a ve formě (popsané níže).

Obr. 9 znázorňuje lis 30 ve zvětšeném měřítku. Lis 30 má rám 50, spodní příčný člen 51, který nese formu 36 elektrodové desky 52, 53. Horní elektrodová deska 52 je kluzně uložena na vertikálních sloupcích 55 a je tak elektricky spojena se sloupkem a tím i z rámem, který slouží jako zemnící elektroda. Spodní elektrodová deska 53 je vysokonapěťová elektroda, a je uložena na vysokonapěťových keramických izolátorech 54, kterých je ve znázorněném zařízení šest (za třemi . izolátory znázorněnými na obrázku jsou umístěny tři další).

Forma 36 je navržena tak, že uzavírá vnější okraj tabulky 21 bez střední oblasti 26. Forma je proto navržena prstencovitá, ale nemusí být, t.j. středová oblast 2 6 tabulky 21 může být uzavřena ve formě 36. Forma 36 zahrnuje těleso formy, které obsahuje dvě poloviny 36a a 36b, namontované na příslušných elektrodových deskách, poloviny forem jsou opatřeny vyčnívajícími výběžky a odpovídajícími otvory pro jejich umístění a tím pro vymezení dutiny formy.

Těleso formy je tvořeno silikonovým kaučukem s dostatečně nízkým dielektrickým ztrátovým faktorem, takže teleso formy se při aplikaci RF pole významně nezahřívá. Výhodný silikonový kaučuk je Rhone-Poulenc RTV 1597, který se tvrdí na tvrdost Shore A 40 a má smrštění 0,1 %, dostupný od Bentley Chemicals, Kidderminster, hrabství Hereford a Worchester. Forma se otevírá a uzavírá klouzavým vertikálním pohybem horní desky 52, která je připojena na pístní tyč 56 pneumatického válce 57, uložený na horním příčném členu 58 rámu 50. Další výhodou nízkých vstřikovacích tlaků, použitých podle předloženého vynálezu je, že obecně dovolují použití pneumatických válců místo hydraulických pro uzavírání formy a pro vyvíjení zavírací síly, což snižuje cenu zařízení.

Plastizol dodávaný přívodním potrubím 35 může být zaváděn do dutiny formy injektorem, procházejícím horní deskou 52, která má vstupní. ventil 59 ovládaný malým í

pneumatickým válcem 60. Obdobně je forma opatřena výstupním ventilem 61, který je ovládán malým pneumatickým válcem 62. Je tedy možné nastavit v přiváděcím okruhu 41 plastisolu kontinuální tok plastisolu, procházející dutinou formy a zásobní nádrží 32Forma je opatřena bypassem (není znázorněn), takže tok může pokračovat i když jsou oba ventily 59, 61 zavřené. Ventily 59, 61 jsou opatřeny čidlem tlaku (není znázorněno) pro monitorování tlaku v těchto __bodech. Pro prvky zakřivující pole (popsané dále_ve......spo.Íení.

s obr. 9) je uspořádán přívod 64 vody, s výhodou deionizované vody, zahrnující prostředky pro nastavení teploty vody a obsahu rozpuštěných látek.

Elektrody .52, 53 které spolu tvoří aplikátor, jsou připojeny na RF zdroj 63. Připojeny mohou být ke vhodnému RF zdroji pomocí měděných pásů, nebo výhodně na RF generátor s výstupní impedancí 50 Ω pomocí 50 Ω koaxiálních kabelů. Jak je odborníkovi na RF dielektrický ohřev známo, připojení k vysokonapěťové elektrodové desce 53 je výhodně provedeno ve dvou nebo více bodech, vhodně umístěných pro získání stejného elektrického potenciálu napříč desky.

V podstatě je pro RF dielektrický ohřev vhodná pracovní frekvence 5 - 500 MHz, s výhodným rozsahem 10 - 100 MHz. V praxi se užití frekvencí v těchto rozmezích ze zákona kontroluje pro zabránění interference. Povoleně frekvence pro RF dielektrický ohřev jsou 13,56 MHz, 27,12 MHz nebo

40,68 MHz. V popsaném zařízení bylo použito 13,56 MHz.

Napětí není pro použití RF energie zvlášť kritické. V praxi je jeho horní mez určena nebezpečím proražení izolátoru, zvláště vzduchu, a vzniku elektrického oblouku.

Dolní mez je také určena praktickými požadavky, jmenovitě rychlostí ohřevu a tedy požadovaného tvrzení. To má samozřejmě vliv na časové využití zařízení pro zapouzdřování tabule, t.j. na dobu pracovního cyklu. Zpravidla se v tomto zařízení používají napětí 1000 až 5000 V, může však být použito pro zkrácení doby cyklu také vyšších napětí, za předpokladu provedení opatření proti vzniku elektrického oblouku.

Při použití je RF aplikátor (v praxi, pro pohodlí celý lis 30) z bezpečnostních důvodů obklopen Faradayovou klecí, obklopující elektrické pole.

Obr. 10 znázorňuje zvětšený řez částí prstencové formy 36, napravo ve směru pohledu. Jak by bylo vidět v nákresu před připojením k deskám, forma pro tabuli 20 by tvořila zpravidla trojúhelníkovou obrubu. Pokud by střední oblast 26 tabulky 21 nebyla zakryta formou, na protažení obr. 10 do leva by byla vidět levá část formy, jak by čára řezu protínala formu ve dvou protilehlých bodech.

Forma 36 se při otevření dělí podél čáry A-A, a poloviny 36a a 36b formy přímo proti sobě dosedají v části 70. V oblasti, kde je mezi polovinami 3 6a, 36b tabulka 21, mají části 71, 72 povrchu, které dosedají na tabulku 21.

Poloviny 36a, 36b formy vymezují podlouhlou dutinu 73, která uzavírá vnější okraj tabulky 21 a vymezuje spolu s ním uzavřená prostor 79, do kterého se zavádí plastizol z PVC pro zapouzdření tabulky.

Spodní polovina 36b formy je opatřena prvkem, zakřivujícím pole, s výhodou ve formě vedení, znázorněného zde jako vodní trubka 75. Alternativně nebo navíc může obdobný prvek být upraven v horní polovině 36a formy. Vedení je s výhodou umístěno dostatečně těsně do dutiny uvnitř tělesa formy, takže při provozu je teplo vedeno z dutinv a odváděno dielektrickou kapalinou, proudící vedením, kterou, jak bylo zmíněno výše, je podle vynálezu voda. Vedení tak slouží -jak jako prvek pro zakřivování pole, tak jako chladící kanál.

Dutina 73 vymezená polovinami 36a, 36b formy zahrnuje první a druhou část,_ první část je v řezu · relativně_tlu5.tš..í__________ a druhá část je v řezu relativně tenčí, a prvek zakřivující dielektrické pole je umístěn v blízkosti druhé části. Ňa obr. 10 je .znázorněna dutina 73, obsahující vnější okraj tabulky 21, a je zde zřejmá také tlustší první část 77 a tenčí druhá část 78.

Konfigurace profilu zapouzdření, které se -· má vytvarovat, určuje, jak se má zakřivit pole, a -tedy uspořádání prvku (prvků) zakřivujícího dielektrické pole.

Může být uspořádán jeden nebo více těchto prvků, a prvek (prvky) může mít různý tvar v průřezu, velikost nebo polohu uvnitř tělesa formy podle profilu zapouzdření. Kromě toho, je-li, jako zde, prvkem zakřivujícím pole vedeni, může se jeho tvar v průřezu, velikost nebo poloha vzhledem k podlouhlé dutině 73 měnit podél délky vedení, které je protaženo ve směru zpravidla paralelním nebo částečně paralelním ke směru protažení 'dutiny. Vedení ovšem nemusí mít kruhový průřez.

Vedení s výhodou obsahuje vodní trubku 75, která má stěnu 7 6. Stěna 7 6 trubky 75 může být z dielektrického materiálu, výhodně s nízkým ztrátovým faktorem, takže se významně nezahřívá. Vhodné materiály zahrnují polypropylén,

PTFE, silikonový kaučuk a některá skla. Zvláště výhodným materiálem stěny trubky je týž materiál, z něhož je sama stejné trubky forma 36 (nebo alespoň dielektrické vlastnosti) , materiál, který má protože když stěna neovlivňuje elektrické pole, zjednodušuje to návrh prvku zakřivujícího dielektrické pole.

Alternativní cestou vytvoření prostoru, uzavírajícího dielektrickou kapalinu, je takzvaná metoda ztraceného modelu, t.j. proces odlévání, používající při odlévání formy rozpustné nebo tavitelné těleso, které se z formy odstraní rozpuštěním nebo roztavením. Když tento prostor slouží jako vedení, je těleso formy samotné také stěnou vedení, což je výhoda, avšak je důležité přesné řízení procesu pro zajištění správného vnitřního profilu potrubí. Nedokonalostí, zejména zdrsnění'nebo výčnělky (ať do středu nebo od středu ...vedení) mohou mít za následek, že výsledné zakřivení pole neodpovídá požadavku.

,v Obr. 11 znázorňuje alternativní provedení vynálezu, ve kterém prvek zakřivující pole uvnitř formy 36 obsahuje pevné těleso 80 umístěné uvnitř prostoru 81. Pevné těleso 80 se skládá z dielektrického' nebo feroelektrického materiálu, majícího dielektrickou konstantu vhodnou pro požadovaný stupeň zakřivení, a ztrátový faktor dostatečně nízký, aby se významně nezahříval při aplikaci elektrického pole. Materiálem může být některý z dielektrických materiálů, uvedených výše.

Provoz zařízení a proces zapouzdřování zasklívací tabule bude nyní popsán na základě výkresů, představujících provedení podle obr. 10. Před započetím se forma vyčistí.

Je-li forma ze silikonového kaučuku, není . nutné separační činidlo, avšak je-li forma z jiného materiálu, může taková potřeba vyvstat. Je-li zasklívací tabulka ze skla, může být předupraveno pro zlepšení adheze zapouzdření, což spočívá v natření jejího vnějšího okraje prostředkem pro zlepšení adheze, jako je Hamatite GPI 300, vyráběný Yokomama Rubber, Japonsko, ..nebo Morton Yokohama, USA, obsahující¹ Sílaný který se používá podle návodu výrobce, a předehřátí tabulky na teplotu v rozmezí 80 °C až 190 °C, s výhodou 140 °C. Ve vývoji jsou alternativní prostředky pro zlepšení adheze, které fungují při pokojové teplotě, což odstraňuje potřebu předehřátí tabulky, a usnadňuje zapouzdření laminátů. Při otevřené formě 36 se tabulka 21 umístí na spodní polovinu formy 36b tak, aby části 72 povrchu byly ve správné poloze vzhledem k dutině 73. Pak se uzavře forma pomocí válce 57, prostřednictvím tyče 56, a horní elektrodová deska sestoupí, takže horní polovina 36a formy dosedne na spodní polovinu 3 6b formy a tabulku 21, a. vyvine se potřebná uzavírací s-íla. Uzavírací síla je .volena tak, aby převyšovala, tlak, při kterém se vstřikuje plastizol (bude ještě blíže popsáno), o co nejmenší procento, zajišťující bezpečně okraj proti vytékání.

Jak již bylo popsáno, v zařízení je zásoba plastizolu udržována v zásobní nádrži 32 při zvolené zvýšené teplotě. Protože je upraven izolovaný přiváděči okruh 41 plastizolu, opatřený úplným bypassem, při nepřetržitém čerpání může být teplota plastizolu stejná v celém přiváděcím okruhu. •Udržování^píciStrždTuýprí'zvýšeně”teplotě, takže je na vstupu do dutiny 73 formy předehřátý, má několik výhod: za prvé, snižuje se tak viskozita plastizolu, například na polovinu na každých 10 °C nárůstu teploty. Za druhé, je-li již plastizol na cestě k dosažení cílové teploty gelovatění, je menší potřeba dielektrického ohřevu. To snižuje dobu ohřevu, a protože ztrátový faktor plastizolu se s teplotou významně nemění, zmenšuje se také případné rozcházení teploty plastizolu mezi různými místy v dutině 73 formy, jelikož ani s prvkem zakřivujícím pole není pravděpodobný dokonale uniformní efekt dielektrického ohřevu. Za třetí, systém řízení teploty zmenšuje kolísání teploty plastizolu vnějšími vlivy, např. sezónními změnami teploty v okolí továrny.

Zvýšená teplota je zvolena s ohledem na následující zřetele: čím je vyšší, tím větší je přínos prvních dvou výhod, zmíněných výše; nicméně však by zvýšená teplota neměla překročit mez stability materiálu (při které začíná pomalé gelovatění) , která může být značně nižší než doporučená cílová teplota pro rychlé gelovatění. Například, jestliže použitý plastizol z PVC (Soltak Black SPD/346/85) má cílovou teplotu kolem 140 °C, a mez stability kolem 40 °C, je výhodné jej čerpat při teplotě zvýšené právě pod mez stability.

» Vstupní ventil 59 je otevřen, takže plastizol se zavádí do uzavřeného prostoru 79 dutiny 73 formy přiváděcím potrubím 35. Výstupní ventil 61 je také otevřen, takže dovoluje nejprve vzduchu a následně pak · (když je forma v podstatě plná) plastizolu odcházet do vratného potrubí 37. Plastizol může protékat uzavřeným prostorem 79 a kolem přiváděcího obvodu 41, dokud se nevyžene v podstatě všechen vzduch z uzavřeného prostoru 79) Doba.....k’ tomu potřebná še nejlépe určí ze zkušenosti, závisí na tvaru zapouzdření 22, které se tvaruje. Počáteční doba může být třikrát delší než doba plnění. Je možné určit, kdy plastizol dosáhne výstupního ventilu 61, monitorováním tlaku.

Jak bylo zmíněno dříve, zásadní výhodou tohoto postupu zapouzdřování je, že může být použito velmi nízkého vstřikovacího tlaku. Tlaková ztráta v plněném uzavřeném prostoru dutiny formy při proudění plastizolu může být (opět podle návrh v rozsahu od méně než 10 k?a (1,5 psi) do asi 700 kPa (100 psi) a s výhodou od 70 do 550 k?a (10 až 80 psi) . Dále jezde malá tlaková --ztráta v přiváděcím potrubí 35 a vratném potrubí 37, která závisí na jejich délce a světlosti, a má hodnoty například 10 až 100 kPa (1,5 až 15 psi) . Zásobní nádrž 32 je v příkladném zařízení beztlaková, t. zn. konec vratného potrubí jev zásadě otevřený. Tlak na vstupu do uzavřeného prostoru dutiny u vstupního ventilu 59 může být v rozmezí 40 až 400 kPa (6 až 60 psi), výhodně 100 až 200 kPa (15 až 30 psi) . Typický tlak na vstupu pro formu 3_6 navrženou pro tvarování zapouzdření 22 zapouzdřené tabule 20 Znázorněné na obr. 5 byl stanoven na 100 kPa (15 psi) . Při návrhu přiváděcího okruhu 41 je obvykle požadováno minimalizovat různé tlakové ztráty, aby nebyly ztraceny zásadní výhody tohoto způsobu zapouzdřování.

Po vytlačení vzduchu z dutiny 73 formy se uzavřou ventily 59 a 61. S výhodou je výstupní· ventil 61 nejprve uzavřen, takže se zapouzdřovací materiál v dutině formy poněkud stlačí, což zlepšuje povrchovou úpravu zapouzdření

22. Pak se zapne RF elektrické pole, a aplikuje se po dobu například od 20 sekund do 2 minut, v závislosti na teplotě, která má být dosažena, a na hustotě energie, dosažené v dutině formy. Dielektrický ohřev postačí aplikovat po dobu, •jakou-podle“zkušenosti~ťfvá, než teplota plastizolu ve všech částech uzavřeného prostoru dutiny 73 formy poněkud převýší cílovou teplotu. Je třeba se vyvarovat nadbytečnému ohřevu, neboť může dojít k tepelné degradaci PVC. V průběhu doby, po kterou se aplikuje RF pole, je ovšem nezbytné, aby v přívodu 64 do trubky 75 byla k dispozici voda (pro svůj nízký ztrátový faktor je výhodná destilovaná voda) pro dosažení požadovaného účinku zakřivení pole. Pro umožnění řízeni teploty vody voda s výhodou trubkou protéká. Dielektrická konstanta vody muže být měněna měněním její teploty nebo přidáváním přísad.

Podle druhu použitého zapouzdřovacího materiálu může, navzdory jeho zgelovatění, být příliš měkký a slabý na to, aby byl bezpečně vyjmut z formy. To je případ použití plastizolu Soltak, a proto se voda nechá proudit nepřetržitě, takže nyní působí jako chladící voda, dokud teplota nedosáhne hodnoty, kdy je pevnost přijatelná. Za použití výše uvedeného materiálu se čerstvě vytvarované ,· i zapouzdření 22 (ovšem spolu s vnějším okrajem čerstvě * zapouzdřené tabulky 21) s výhodou ochladí pod 100 ,°C

F' ^A předtím, než se otevře forma a zapouzdřená tabule 20 se vyjme.

Navíc k výhodám nízké ceny a krátkého zpracovacího ý času, jak bylo již popsáno, použití formy ze silikonového kaučuku spolu s nízkým vstřikovacím tlakem poskytuje další výhodu, totiž že celá forma působí jako těsnění. Bylo zjištěno, že při této technice vytéká v průběhu tvarování podstatně méně zapouzdřovacího 'materiálu, . takže je. potřeba méně ořezávání (např. odstraňování přetoků) a jiných povrchových úprav zapouzdřené tabulky. Kromě toho, protože je možné navrhnout systém tak, že přívodní a vratné potrubí je mimo prostor vystavený RF polí, je také odřezáván velmi malý vtok. Oba tyto aspekty vedou k ekonomičtějšímu využití zapouzdřovacího materiálu.

Claims (24)

1. PATENTOVÉ NÁ R O K Y

   1· Forma pro.. tvarování zapouzdření hran zasklívací' tabule, zahrnující těleso formy sestávající z dielektrického materiálu, které má tvar odpovídající zasklívací tabuli, přičemž těleso formy vymezuje podélnou dutinu pro kapalný zapouzdřovací materiál, která v pracovní poloze obklopuje okrajovou část zasklívací tabule, vyznačující se tím, že v tělese formy je upraven elektricky polarizovatelný prvek zakřivující pole.
2. 2. Forma podle nároku 1, vyznačující se tím, že prvek zakřivující pole sestává z pevného tělesa z dielektrického nebo feroelektrického materiálu.
3. 3. Forma podle nároku 1, vyznačující se tím, že prvek zakřivující pole sestává z prostoru pro dielektrickou kapalinu.
4. 4. Forma podle nároku 3, vyznačující se tím, že prostor obsahuje vedení, kterým prochází dielektrická kapalina.
5. 5. Forma podle nároku 4, vyznačující se tím, že -vedení - sestává z~ trubice, která má stěnu z dielektrického materiálu.
6. 6. Forma podle nároku 4 nebo 5, vyznačující se tím, že vedení uvnitř tělesa formy je umístěno dostatečně blízko dutiny, takže za provozu se teplo vede z dutiny do vedení a odvádí se dielektrickou kapalinou.
7. 7. Forma podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že dutina má první a druhou část, přičemž první část je v příčném řezu relativně tlustší a druhá část je v příčném řezu relativně tenčí, a prvek zakřivující pole je umístěn v blízkosti druhé části.
8. 8. Zařízení pro zapouzdřování hran zasklívací tabule, zahrnující:

   formu podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, přívodní systém pro přivádění kapalného zapouzdřovacího materiálu do podélné dutiny ve formě, a generátor elektrického pole pro vystavení formy střídavému elektrickému poli.
9. 9. Zařízení podle nároku 8, vyznačující se tím, že generátor elektrického pole je upraven pro činnost při frekvenci od 5 do 500 MHz, s výhodou od 10 do 100 MHz.
10. 10. Způsob tvarování zapouzdření hran na zasklívací tabuli zahrnující kroky:

    (a) připraví se forma obsahující těleso formy sestávající z či elektrického materiálu tvarem odpovídající zasklívací tabuli, přičemž těleso formy vymezuje podélnou dutinu pro kapalný zapouzdřovací materiál ohřívatelný dielektrickým ohřevem, (b) umístí se zasklívací tabule do formy tak, že okrajová část tabule vyčnívá do dutiny formy, (c) zavede se kapalný zapouzdřovací materiál do dutiny tak, že obklopí okrajovou část desky, a (d) forma a zapouzdřovací materiál se vystaví střídavému elektromagnetickému poli pro vyvinutí tepelného účinku v zapouzdřovacím materiálu za účelem jeho vytvrzení, vyznačující- se tím/ že; ' sé těleso.....“formy 'opáťří elektricky polarizovatelným prvkem zakřivujícím pole, pomocí něhož se v zapouzdřovacím materiálu vyvíjí v podstatě rovnoměrný tepelný účinek soustřeďováním intenzity elektrického pole _požadovanou část zapouzdřovacího.

    materiálu.
11. 11. Způsob podle nároku 10, vyznačující se tím, že prvek zakřivující pole má dielektrickou konstantu v rozmezí 2 až 1000, s výhodou 50 až 100.
12. 12. Způsob podle nároku 10 nebo 11, vyznačující se tím, že prvek zakřivující pole sestává z pevného tělesa z dielektrického nebo feroelektrického materiálu.
13. 13. Způsob podle nároku 10 nebo 11, vyznačující se tím, že prvek zakřivující pole sestává z prostoru pro dielektrickou kapalinu.
14. 14. Způsob podle nároku 13, že prvek zakřivující pole sestává z k vedením v alespoň části kroku (d), materiál ohřívá.

    vyznačující se tím, apaliny, která protéká kdy se zapouzdřovací
15. 15. Způsob podle nároku 14, vyznačující se tím, že dielektrická konstanta kapaliny, která protéká vedením se mění tak, aby se měnila intenzita elektrického pole v požadované části zapouzdřovacího materiálu.
16. 16. Způsob podle nároku 15, vyznačující se tím, že dielektrická konstanta se mění jen v části kroku (d) .
17. 17. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 13 až 16, vyznačující se tím, že dielektrická kapalina je voda.
18. 18. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 14 až 17, vyznačující se tím, že po kroku (d) zahrnuje dále chlazení formy a zapouzdřovacího materiálu průchodem dielektrické kapaliny.

    17
19. 19. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 10 až 18, vyznačující se tím, že dále zahrnuje krok předehřátí zapouzdřovacího materiálu před krokem (c) .

    i
20. 20. Způsob 'podle kteréhokoliv z nároků 10 až 19, vyznačující se tím, že zapouzdřovací materiál cirkuluje přiváděcím okruhem, a krok (c) zahrnuje zavedení zapouzdřovacího materiálu z přiváděcího okruhu do dutiny formy vstupním ventilem, dovolujícím materiálu protékat dutinou a v podstatě ji naplnit, a odvedení přebytečného materiálu výpustním ventilem a jeho vrácení do přiváděcího okruhu, načež se uzavře výstupní ventil před uzavřením vstupního ventilu tak, že se stlačí materiál v dutině.
21. 21. Zasklívací tabule se zapouzdřenou hranou vyrobená způsobem podle kteréhokoliv z nároků 10 až 20.
22. 22. Zasklívací tabule se zapouzdřenou hranou sestávající z tabulky zasklívacího materiálu, opatřené okrajovým zapouzdřením vytvarovaným na jejích okrajích, přičemž zapouzdření obsahuje první a druhou část, první část

    - 34 je v příčném řezu relativně tlustší a druhá část je v příčném řezu relativně tenčí, vyznačující se tím, že zapouzdření sestává ze zapouzdřovacího materiálu, který secavádí jako kapalina do ' dutiny vymezené v tělese formy, a vytvrzuje se vystavením materiálu střídavému elektrickému poli pro jeho ohřátí, a že elektricky polarizovatelný prvek zakřivující pole je umístěn v tělese formy v blízkosti části dutiny, ve které se tvaruje druhá část zapouzdření.
23. 23. Tabule podle nároku 22, vyznačující se tím, že část v příčném řezu relativně tenčí má okraj ve tvaru břitu.
24. 24. Tabule podle nároku 22 nebo 23, vyznačující se tím, že zapouzdření sestává ze zgelovatělého plastizolu z

    PVC.