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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft den Bereich Herstellung von Vakuumglasscheiben, insbesondere eine Abdichtungseinrichtung zum Einsatz in dem Herstellungsprozess für Vakuumglasscheiben.
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Technischer Hintergrund
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Eine Vakuumglasscheibe besteht aus zwei Glasscheiben, wobei in der Regel auf einer Glasscheibe davon eine Abluftöffnung zurückbleibt, um Luft durch Absaugen zu entlassen. Die Abluftöffnung wird mittels einer Abdichtplatte abgedichtet, um schließlich eine Vakuumglasscheibe fertigzustellen, wenn der Vakuumgrad innerhalb der Vakuumglasscheibe einen eingestellten Vakuumgrad (z. B. 10–3 bis 10–5 Pa) erreicht.
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In der Regel ist die Abdichtplatte über eine Glaslotschicht mit der Glasscheibe verklebt, wobei das Glaslot aus Metall und Nichtmetall besteht und dazu verschiedene Verklebungsverfahren vorliegen.
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Im Stand der Technik wird das Abdichtungslot berührungslos erwärmt, um eine Verklebung der Abdichtplatte mit der Glasscheibe durch eigenes Schmelzen des Lotes zu ermöglichen, wobei aufgrund unzureichender Fließfähigkeit geschmolzenen Lotes bei einer Vakuumumgebung, in der der oben beschriebene Vorgang erfolgt, es in der Regel zu ungleichmäßiger Verteilung des Lotes, niedriger Festigkeit der Verklebung der Dichtplatte und beeinträchtigter Leistung der Vakuumglasscheibe kommt.
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Offenbarung der Erfindung
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In Bezug auf bestehende Probleme im Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Abdichtungseinrichtung für Glasscheiben zur Verfügung zu stellen, wobei bei einer derartigen Abdichtungseinrichtung eine enge Berührung zwischen dem Heizblock und der Abdichtplatte für eine schnelle Wärmeübertragung auf das Glaslot und somit für dessen Schmelzen sorgt, wobei während der Erwärmung der Heizblock gegen die Abdichtplatte so drückt, dass es zu einer gleichmäßigeren Verteilung des geschmolzenen Glaslots und somit zu erhöhter Festigkeit und Gleichmäßigkeit der Verklebung kommt.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch folgende technische Ausgestaltung der Erfindung:
Eine Abdichtungseinrichtung für Vakuumglasscheiben zur Abdichtung einer Vakuumglasscheibe unter Vakuumumgebung, umfassend eine Hubeinheit, einen Heizblock und eine elastische Puffereinheit, wobei der Heizblock an der Hubeinheit angeordnet und über die elastische Puffereinheit damit verbunden ist, wobei bei einem Abdichtvorgang der Heizblock unter Steuerung durch die Hubeinheit an eine Abdichtplatte angepresst und nach abgeschlossenem Abdichtvorgang wieder entfernt wird.
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Ferner ist vorgesehen, dass die elastische Puffereinheit eine Abstützplatte, eine Führungsstange, eine Pufferfeder und eine Fixierplatte für den Heizblock umfasst, wobei die Abstützplatte mit der Hubeinheit verbunden und der Heizblock an einer Unterseite der Fixierplatte für den Heizblock befestigt ist, wobei zwischen der Abstützplatte und der Fixierplatte für den Heizblock eine Führungsstange zwischengeschaltet ist, deren unteres Ende an der Fixierplatte für den Heizblock befestigt ist und dessen oberes Ende in der Abstützplatte eingesteckt und nach oben bzw. unten beweglich ist, wobei das obere Ende der Führungsstange einen Anschlagflansch aufweist und die Pufferfeder die Führungsstange von außen umschlingt.
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Ferner ist vorgesehen, dass es sich bei der Hubeinheit um einen Kolbenzylinder oder eine Leitspindelpaareinheit handelt, der oder die innerhalb oder außerhalb eines Vakuumschranks angeordnet ist.
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Ferner ist vorgesehen, dass zwischen der Hubeinheit und dem Vakuumschrank eine Dichteinrichtung vorgesehen ist, wenn die Hubeinheit außerhalb des Vakuumschranks angeordnet ist.
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Ferner ist vorgesehen, dass die Hubeinheit ferner einen innerhalb des Vakuumschranks angeordneten Hubeinheitsträger umfasst, an welchem eine senkrecht zu der Transportrichtung der Glasscheiben verlaufende Gleitschiene vorgesehen ist, an der ein Schieber darauf abgestimmt angeordnet ist, an dem die elastische Puffereinheit und der Heizblock befestigt sind.
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Ferner ist vorgesehen, dass die Bewegung des Heizblocks an dem Hubeinheitsträger manuell oder elektrisch gesteuert wird und an dem Hubeinheitsträger ein entsprechendes manuelles oder elektrisches Steuerteil vorgesehen ist.
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Ferner ist vorgesehen, dass der Heizblock durch eine Widerstandsheizeinrichtung, eine Mikrowellenheizeinrichtung, eine Laserheizeinrichtung oder eine Induktionsheizeinrichtung erwärmt wird.
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Bei der Abdichtungseinrichtung für Vakuumglasscheiben gemäß der vorliegenden Erfindung wird im Zuge der Erwärmung und Abdichtung die Erwärmung des Lotes an der Abdichtplatte durch enge Berührung zwischen einem Heizblock und der Abdichtplatte ermöglicht, wobei nach Schmelzen des Lotes der Heizblock schnell von der Abdichtplatte abgelöst wird, um die Verklebung der Abdichtplatte mit der Glasscheibe zu ermöglichen und der Anforderung an gleichmäßiger und fester Lötverbindung gerecht zu werden. Die Integration einer elastischen Puffereinheit in die Abdichtungseinrichtung dient zur Minderung des Stoßes für Glasscheibe durch den Heizblock im Zuge des Hubvorgangs, um eine stabile Berührung zwischen dem Heizblock und der Abdichtplatte zu verwirklichen, wobei der Hubvorgang des Heizblockes mittels eines elektrischen, pneumatischen oder hydraulischen Antriebs erfolgen kann. Dabei kann der Heizblock an einer Position befestigt oder alternativ beweglich mit einer in mehrere Richtungen einstellbaren Position an einem Hubeinheitsträger angeordnet sein, um eine Anpassung an variierende Position der Abdichtplatte bei Vakuumglasscheiben unterschiedlicher Spezifikationen zu ermöglichen und stets eine Ausrichtung des Heizblocks zu der Position der Abdichtplatte zu gewährleisten, wobei die Einstellung der Position des Heizblocks entweder manuell oder automatisch auf elektrische Weise erfolgen kann.
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Darstellung der Abbildungen
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Es zeigen
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1 die erfindungsgemäße Abdichtungseinrichtung für Vakuumglasscheiben gemäß einer ersten Ausführungsform in einer strukturellen schematischen Darstellung,
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2 die Draufsicht auf 1,
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3 die erfindungsgemäße Abdichtungseinrichtung für Vakuumglasscheiben gemäß einer zweiten Ausführungsform in einer strukturellen schematischen Darstellung,
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4 die Draufsicht auf 3, und
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5 die erfindungsgemäße Abdichtungseinrichtung für Vakuumglasscheiben gemäß einer dritten Ausführungsform in einer strukturellen schematischen Darstellung.
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Konkrete Ausführungsformen
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Nachfolgend wird auf die vorliegende Erfindung anhand konkreter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf beiliegende Zeichnungen näher eingegangen.
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1 und 2 zeigen ein erstes konkretes Ausführungsbeispiel der Abdichtungseinrichtung für Vakuumglasscheiben gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Abdichtungseinrichtung im vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Vakuumschrank 1, eine Transportrollenbahn 2, einen Heizblock 5, eine elastische Puffereinheit 14 und einen Kolbenzylinder 10 umfasst. Das Innere des Vakuumschranks 1 stellt eine Vakuumumgebung dar. Zur Verbindung des Eintritts mit dem Austritts des Vakuumschranks 1 ist eine Transportrollenbahn 2 vorgesehen, durch die die Vakuumglasscheibe 3 von dem Eintritt zu dem Austritt befördert wird. Oberhalb der Transportrollenbahn 2 ist eine Heizblock 5 vorgesehen, welcher fest an der Unterseite der elastischen Puffereinheit 14 angebracht ist, deren Oberseite mit dem Kolbenzylinder 10 außerhalb des Vakuumschranks 1 verbunden ist, wobei bei einem Abdichtvorgang der Heizblock 5 unter Steuerung durch den Kolbenzylinder 10 an die Abdichtplatte 4 angepresst und nach Schmelzen des Glaslots wieder entfernt wird.
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Dabei kann es sich bei dem Kolbenzylinder um einen hydraulischen Zylinder oder Luftzylinder handeln und zwischen dem Kolbenzylinder 10 und dem Vakuumschrank 1 ist eine Dichtungseinheit 16 vorgesehen, bei dem es sich in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel um einen O-Dichtring handelt. Es versteht sich jedoch, dass der Kolbenzylinder 10 auch eine Hubeinheit einer anderen Form, wie z. B. eine Leitspindelpaareinheit darstellen kann.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die elastische Puffereinheit 14 konkret eine Abstützplatte 9, eine Führungsstange 8, eine Pufferfeder 7 und eine Fixierplatte 6 für den Heizblock. Die Abstützplatte 9 ist mit einer Zylinderstange des Kolbenzylinders 10 verbunden und der Heizblock 5 ist an der Unterseite der Fixierplatte 6 für den Heizblock fest angebracht, wobei zwischen der Abstützplatte 9 und der Fixierplatte 6 für den Heizblock eine Führungsstange 8 zwischengeschaltet und wie aus 1 ersichtlich, zwei bilateral symmetrisch angeordnete Führungsstangen 8 vorgesehen sind, deren unteres Ende an der Fixierplatte 6 für den Heizblock befestigt ist und dessen oberes Ende in der Abstützplatte 9 eingesteckt und entlang der Axialrichtung der Führungsstange 8 nach oben bzw. unten beweglich ist, wobei das obere Ende der Führungsstange 8 einen Anschlagflansch 15 aufweist, um eine Grenze für die Bewegung der Führungsstange 8 relativ zu der Abstützplatte 9 nach unten zu definieren. Die Pufferfeder 7 umschlingt die Führungsstange 8 von außen und kann beim Anpressen den Stoß für die Abdichtplatte 4 und die Vakuumglasscheibe 3 durch den Heizblock verringern.
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Der Heizblock 5 weist gute Wärmeleitfähigkeit auf und wird durch eine elektrische Heizeinrichtung, eine Hochfrequenzheizeinrichtung oder eine Laserheizeinrichtung erwärmt.
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Im Zuge der Erwärmung und Abdichtung wird die Erwärmung des Lotes an der Abdichtplatte 4 durch enge Berührung zwischen dem Heizblock 5 und der Abdichtplatte 4 ermöglicht, wobei nach Schmelzen des Lotes der Heizblock 5 wieder schnell von der Abdichtplatte abgelöst wird, um die Verklebung der Abdichtplatte 4 mit der Glasscheibe 3 zu ermöglichen und der Anforderung an gleichmäßiger und fester Lötverbindung gerecht zu werden. Die elastische Puffereinheit 14 dient zur Minderung des Stoßes für Glasscheibe 3 durch den Heizblock 5 im Zuge des Hubvorgangs, um eine stabile Berührung zwischen dem Heizblock 5 und der Abdichtplatte 4 zu verwirklichen, wobei der Hubvorgang des Heizblockes 5 auf verschiedene Weise wie z. B. mittels eines elektrischen, pneumatischen oder hydraulischen Antriebs erfolgen kann.
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3 und 4 zeigen ein zweites konkretes Ausführungsbeispiel der Abdichtungseinrichtung für Vakuumglasscheiben gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei das vorliegende Ausführungsbeispiel grundsätzlich dem oben erläuterten ersten konkreten Ausführungsbeispiel entspricht und der Unterschied dazu in der Hubeinrichtung liegt. In dem ersten konkreten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Hubeinheit konkret um einen Kolbenzylinder 10, während im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Hubeinheit neben dem Kolbenzylinder 10 ferner einen außerhalb des Vakuumschranks 1 angeordneten Hubeinheitsträger 11 umfasst, welcher nicht mit dem Kolbenzylinder 10 fest verbunden ist, sondern lediglich beim Hinausragen der Kolbenstange des Kolbenzylinders 10 durch diesen nach unten verschoben wird, wobei an dem Hubeinheitsträger 11 eine Rückstelleinrichtung, wie z. B. eine Rückstellfeder (nicht dargestellt) vorgesehen ist, welche den Hubeinheitsträger 11 nach oben rückstellt, wenn der Kolbenzylinder 10 den Hubeinheitsträger 11 nicht berührt. An dem Hubeinheitsträger 11 ist eine Gleitschiene 12 senkrecht zu der Transportrichtung der Glasscheiben (Richtung des Pfeils Y) vorgesehen, an welcher Gleitschiene 12 ein Schieber 13 darauf abgestimmt angeordnet ist, an dem die elastische Puffereinheit 14 und der Heizblock 5 befestigt sind. Somit kann sich der fest an der Unterseite der elastischen Puffereinheit 14 angebrachte Heizblock neben vertikaler Bewegung an dem Hubeinheitsträger 11 auch in Richtung des Pfeils Y horizontal bewegen, um die Position des Heizblocks 5 einzustellen und eine Anpassung an die Herstellungsanforderung für Vakuumglasscheiben unterschiedlicher Spezifikationen zu ermöglichen.
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Die Einstellung der Glasscheibe erfolgt in Transportrichtung (Pfeil X) der Glasscheibe durch die Transportrollenbahn 2, um eine Abstimmung auf die Position des Heizblocks 5 zu ermöglichen.
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Die Bewegung des Heizblocks an dem Hubeinheitsträger 11 kann sowohl manuell als auch hoch automatisiert und elektrisch gesteuert werden. Dazu ist entsprechend ein manuelles oder elektrisches Steuerteil an dem Hubeinheitsträger 11 vorgesehen, wobei eine ausführgliche Beschreibung darüber hier entfällt, da eine derartige Steuerung für Fachleute auf diesem Gebiet üblich ist und kein zu lösendes Problem der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Dabei kann der Heizblock 5 an einer Position befestigt oder alternativ beweglich mit einer in mehrere Richtungen einstellbaren Position an einem Hubeinheitsträger 11 angeordnet sein, um eine Anpassung an variierende Position der Abdichtplatte 4 bei Vakuumglasscheiben 3 unterschiedlicher Spezifikationen zu ermöglichen und stets eine Ausrichtung des Heizblocks 5 zu der Position der Abdichtplatte 4 zu gewährleisten, wobei die Einstellung der Position des Heizblocks 5 entweder manuell oder automatisch auf elektrische Weise erfolgen kann.
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5 zeigen ein drittes konkretes Ausführungsbeispiel der Abdichtungseinrichtung für Vakuumglasscheiben gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei das vorliegende Ausführungsbeispiel grundsätzlich dem oben erläuterten zweiten konkreten Ausführungsbeispiel entspricht und der Unterschied dazu darin liegt, dass bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Kolbenzylinder 10 innerhalb des Vakuumschranks 1, also an der oberen Wand des Vakuumschranks 1 angeordnet ist.
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Die bisher beschriebenen Beispiele dienen lediglich einer Erläuterung der vorliegenden Erfindung und schränken die Ausführungsformen der Erfindung keineswegs ein, wobei verschiedene konkrete Ausführungsbeispiele, die von Fachleuten auf diesem Gebiet im Rahmen der Grundideen der Erfindung geschafft werden, von dem Schutzumfang der Erfindung umfasst sind.
