DE2209642B2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Verbundscheibe unter Anwendung von Unterdruck auf die gesamte Anordnung und speziell auf die Ränder - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Verbundscheibe unter Anwendung von Unterdruck auf die gesamte Anordnung und speziell auf die Ränder

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Description

Lösungsmittel (das in dem Kunststoff vorhanden ist) aus dem Bereich zwischen den Lagen, bevor sie fest miteinander verbunden werden, zu beruhen. In einigen Fällen werden in Abhängigkeit von der Temperatur und der Dauer einer solchen Behandlung Gasmengen, die in dem Kunststoff eingeschlossen sind, entfernt, und dies trägt weiter zu den guten Ergebnissen bei.
Ein weiterer wichtiger Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch geeignete Wahl der Temperaturbedingungen in den vorläufigen und nachfolgenden festen Bindungsstufen der Verfahrenszyklus in einer kürzeren Zeit durchgeführt werden kann als der Verfahrenszyklus gemäß der herkömmlichen Praxis.
Bevorzugt beginnen das Aussetzen der Baugruppe unter atmosphärischem Umgebungsdruck und Erwärmen und das Aussetzen der Zwischenscheibenräume der Saugwirkung gleichzeitig. Vorteilhafterweise ist der äußere unteratmosphärische Druck um die Kanten des Laminats herum verschieden von dem unteratmosphärischen Umgebungsdruck, der auf wenigstens eine der äußeren Hauptflächen des Laminats wirkt
Bevorzugt wird der unteratmosphärische Druck um die Kanten des Laminats herum während der Behandlung vermindert, wobei ein solcher unteratmosphärischer Druck anfangs höher ist, aber niedriger wird als der unteratmosphärische Druck, der auf wenigstens eine der äußeren Hauptflächen der Baugruppe wirkt. Dieses trägt dazu bei, vorzeitige Bindung der Scheiben zu verhindern, oder wenigstens die Bindung bis zu einem solchen Umfang zu verhindern, daß das Absaugen von j<> Luft und Feuchtigkeit aus dem Bereich zwischen den Scheiben praktisch verhindert wird.
Um die rasche Entgasung zu fördern, ist der äußere unteratmosphärische Druck um die Kanten des Laminats herum, oder wird bevorzugt auf nicht mehr als r> 10 mm Hg vermindert.
Der Umgebungsdruck, der auf wenigstens eine der äußeren Hauptflächen des Laminats während der Vorbehandlung wirkt, ist bevorzugt, oder wird bevorzugt auf nicht mehr als 400 mm Hg gesenkt. Solche Drücke liegen genügend unter atmosphärischem Druck, um praktisches Abziehen von Wasserdampf aus dem Bereich zwischen den Scheiben in einer kurzen Zeitspanne im Falle von Laminaten zu erlauben, die Scheiben von einer Größe und einem Gewicht umfassen, die bzw. das üblicherweise bei der Herstellung von Verglasungsplatten angetroffen wird. Weiterhin kann, wenn der Umgebungsdruck, der auf wenigstens eine der äußeren Hauptflächen des Laminats wirkt, 400 mm Hg oder darunter ist oder wird, die Wirkung des Aussetzens des Laminats atmosphärischem oder höherem Umgebungsdruck am Ende der Vorbehandlung beim Zusammendrücken der Scheiben gegeneinander beträchtlich sein.
Die Umgebungstemperatur während der erfindungsgemäßen Behandlung ist vorzugsweise wenigstens 60° C. Bei dieser Temperatur kann das Abziehen von Luft und Wasserdampf aus dem Bereich zwischen den Scheiben angemessen rasch ablaufen, ohne daß ein sehr geringer Umgebungsdruck verwendet werden müßte, ω Im allgemeinen tritt brauchbare Entgasung des thermoplastischen Materials ein, wenn die Umgebungstemperatur bei der Behandlung wenigstens 100° C ist. Die Umgebungstemperatur ist bevorzugt nicht höher als 120°C. Wird die Temperatur bei oder unter dieser Höhe gehalten, besteht wenig Gefahr, daß das Abziehen von Luft und Feuchtigkeit aus dem Bereich zwischen den Scheiben durch verfrühte Bindung der Scheiben verhindert wird. Mit anderen Worten, wird die Umgebungstemperatur so gewählt, daß die Temperatur der Kunststoffschicht unter der Höhe gehalten wird, bei der der Kunststoff am Glas zu kleben beginnt, wobei diese Höhe im Falle von Polyvinylbutyral bei 70 bis 8C0C Hegt
Während einer Vorbehandlung kann die Temperatur des Laminats konstant gehalten werden. Bevorzugt jedoch wird die Temperatur des Laminats während der Vorbehandlungsstufe gesteigert. Eine solche Temperaturerhöhung fördert weiterhin die gleichförmige Entgasung über die ganze Fläche des Laminats ohne Unterbrechung der Entgasung als Folge vorzeitig wirkender Bindung der Scheiben. Die Behandlung kann beispielsweise in einer Zone stattfinden, in die das Laminat ohne Vorerhitzen eingebracht wird, so daß sich das Laminat in dem Raum mit fortschreitender Vorbehandlung aufheizt Die Temperatur in dieser Vorbehandlungszone kann beispielsweise wenigstens 60° C sein, was eine geeignete Minimaltemperatur für die Vorbehandlung von Baugruppen darstellt, die eine Zwischenschicht aus Polyvinylbutyral besitzen.
Gemäß einer sehr vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird nach der Vorbehandlungsstufe der unteratmosphärische Druck, der auf wenigstens eine der äußeren Hauptflächen des Laminats wirkt, erhöht, während der äußere unteratmosphärische Druck um die Kanten des Laminats herum beibehalten wird. Dies Verfahren ist von Vorteil, weil das wirksame Verbinden der Scheiben so eingeleitet werden kann, während der unteratmosphärische Druck um die Kanten herum beibehalten wird, um die Bildung von Blasen zwischen den Scheiben zu verhindern.
Bevorzugt wird der äußere unteratmosphärische Druck um die Kanten des Laminats herum beibehalten, nachdem der Umgebungsdruck auf der bzw. den äußeren Hauptflächen des Laminats auf atmosphärischen Druck oder darüber gesteigert worden ist. Dieses Behandlungsprogramm kann erzielt werden, indem der äußere unteratmosphärische Druck um die Kanten des Laminats herum geschaffen wird, während die Einheit in einer Anlage ist, in der der Umgebungsdruck unteratmosphärisch ist und dann nach einem geeigneten Zeitraum das Innere der Anlage mit der Atmosphäre verbunden wird, während die Kanten des Laminats in Verbindung mit einer Zone gehalten werden, in der der Druck unterhalb atmosphärischen Drucks gehalten wird.
Bei bestimmten besonders vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung wird der unteratmosphärische Umgebungsdruck, der auf wenigstens eine der äußeren Hauptflächen des Laminats wirkt, nach einer bestimmten Vorbehandlungsperiode bevorzugt auf atmosphärischen Druck gesteigert, und das Laminat wird in einer nachfolgenden Bindungsstufe weiter erhitzt, um die Temperatur der thermoplastischen Scheibe für eine wirksame Verbindung mit dem Laminat bei atmosphärischem Umgebungsdruck genügend zu steigern. Bei einer solchen Bindungsstufe kann das Laminat, wenn gewünscht, in der Anlage verbleiben, die für die Vorbehandlung verwendet wurde, oder das Laminat kann aus der Anlage entfernt werden, um dem folgenden zu behandelnden Laminat Platz zu machen. Cs ist bemerkenswert, daß, wenn eine erfindungsgemäße Behandlung durchgeführt wird, es möglich wird, auf die Behandlung des Laminats bei erhöhtem Druck zu verzichten. In solchen Fällen eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren zur Durchführung in einer praktisch
kontinuierlich verlaufenden Produktionsstraße in einer Weise, die mit dem herkömmlichen Verfahren nicht möglich ist, bei dem die Laminate einzeln oder in Sätzen in einen Autoklaven zum Aufheizen unter erhöhtem Druck für eine beträchtliche Zeit gebracht werden.
Es versteht sich jedoch, daß weder die Anwendung eines Autoklaven, noch die Nachbehandlung des Laminats bei erhöhtem Druck vom Bereich der Erfindung ausgeschlossen ist. Beispielsweise kann das Laminat in einem Autoklaven in einer Endstufe erhitzt werden, um jede möglichen Restblasen von den Kanten des Laminats zu entfernen.
Der Außendruck um die Kanten des Laminats herum wird bevorzugt unterhalb atmosphärischem Druck für nur einen ersten Teil der Bindungsstufe gehalten. Die Vakuumleitung und die mit ihr verbundene Dichtungseinrichtung, die die Leitung mit den Kanten des Laminats dichtet, können dann von dem Laminat entfernt werden, sobald die Entgasung vollständig ist, so daß sie zur Verwendung beim Entgasen eines folgenden Laminats frei sind, während das zuvor entgaste Laminat vollständig verbunden wird.
Während der der Vorbehandlung folgenden Bindungsstufe wird die Temperatur des Laminats bevorzugt allmählich gesteigert. Beispielsweise kann nach der Vorbehandlung bei unteratmosphärischem Druck das Laminat in eine Zone eingebracht werden, wo die Temperatur über 1000C liegt. Die so erzielte Wärmewirkung hat vielfache vorteilhafte Wirkungen auf die Kapillarität, die Entgasung und die Geschwindigkeit der Vorgänge, und sie fördert die wirksame Verbindung der Scheiben durch Erweichen oder Schmelzen der thermoplastischen Schicht, die beispielsweise aus Kunstharzen, wie beispielsweise Polyvinylbutyral, Polyvinylchlorid, einem Polyolefin, einem Acrylharz oder einem Silan zusammengesetzt sein kann.
Ein solcher Temperaturanstieg während der Bindungsstufe kann vor und/oder nach dem Ende des Absaugens stattfinden, das durch den unteratmosphärischen Druck um die Kanten des Laminats herum erzeugt wird, vorausgesetzt, daß dieses Ende im Laufe der Bindungsstufe liegt.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens kann zwei durch eine steuerbare Trennwand miteinander verbundene Kammern aufweisen, durch die sich ein Förderer erstreckt und in denen Heizelemente angeordnet sind, wobei die in Förderrichtung erste Kammer Vakuumanschlüsse aufweist. An die zweite beheizbare Kammer kann sich eine dritte Kühlkammer unter Zwischenschaltung einer steuerbaren Trennwand anschließen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Fs zeigt
F i g. 1 einen Längsschnitt einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens entlang der Linie I-I der Fig. 2,
F i g. 2 einen Querschnitt der Vorrichtung entlang der Linie H-II in F i g. 1 und
F i g. 3 einen Querschnittaufriß eines Laminats, das in einer Alternativform einer die Kanten absaugenden Einrichtung angeordnet ist
Die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung weist ein Gehäuse 1 auf, das in drei Kammern 2,3 und 4 durch Trennwände 5 und 6 unterteilt ist welche jeweils durch automatische Betätigungsvorrichtungen 7, 8 gesteuert werden. Ein Walzenförderer 9 ist so angeordnet daß er von der Beschickungsseite durch die Kammern 2, 3 und 4 bis zu einer (nicht dargestellten) Entladestation verläuft, und das Rücktrumm führt unter dem Gehäuse 1 zu einer (nicht dargestellten) Beschikkungsstation zurück.
Die Kammern 2 und 3 sind mit Heizelementen 10,11, 12 und 13 ausgerüstet.
Zwei Vakuumpumpen 14 und 15 sind mit der Kammer 2 verbunden. Die Pumpe 14 ist mit der Umgebungsatmosphäre innerhalb der Kammer 2 und die Pumpe 15
ίο über eine Leitung 16 mit einem dichtenden Rohr 17, das aus flexiblem Material besteht, verbunden.
Die Vorrichtung arbeitet auf folgende Weise. Das flexible, dichtende Rohr 17 ist ein Endlosrohr, welches an seinem Innenrand offen ist und dem Rand des
!■; Laminats angepaßt ist. Dieses Laminat weist zwei Glasscheiben 18 und 19 und eine thermoplastische Zwischenschicht 20 auf. Dieses Laminat liegt auf einem Schlitten 21, der der Kammer 2 durch Förderwalzen 9 zugeführt wird, wobei dann der Zugang zur Kammer geschlossen wird. Die Heizelemente 10, 11 halten die Temperatur in dieser Kammer bei etwa 100°C.
Ist das Laminat in die Kammer 2 eingebracht, wird es sofort erhitzt. Gleichzeitig erzeugt die Vakuumpumpe 14 in der Kammer 2 einen Druck, der unter dem atmosphärischen Druck liegt und nicht mehr als 400 mm Hg beträgt. In einem besonderen Fall wird der Druck in der Kammer 2 bei etwa 200 mm Hg gehalten, während die Pumpe 15 den Druck innerhalb des den Rand dichtenden Rohres 17 auf 3 mm Hg vermindert.
Der Druck in dem dichtenden Rohr kann darüber liegen, doch er ist in jedem Fall bevorzugt unter 10 mm Hg.
Das Laminat wird in der Kammer 2 nach und nach aufgeheizt, um ihre Entgasung zu erleichtern. Bei einer besonderen Ausführungsform steigt die Temperatur der
J5 Baugruppe 60C pro Minute. Erreicht die Temperatur des Laminats 80 C, beginnt die Vorleimstufe durch Steigerung des Druckes in Kammer 2 auf Atmosphärendruck. Dieser Druck wirkt auf die obere äußere Hauptfläche des Laminats. Inzwischen wird der unteratmosphärische Druck innerhalb des Rohres 17 aufrechterhalten, während das Laminat in Kammer 2 weiter erhitzt wird, bis sie eine Temperatur von 100°C erreicht. Dann wird die Leitung 16 von dem dichtenden Rohr 17 gelöst, so daß das ganze Laminat atmosphäri-5 schem Druck unterworfen wird, die automatische Betätigungsvorrichtung 7 öffnet die Trennwand 5 und der Schlitten 21, der die Baugruppe trägt, wird durch den Walzenförderer 9 in die Kammer 3 bewegt, die durch die Heizelemente 12,13 bei einer Temperatur von 120° C gehalten wird. Diese Temperatur kann auf 150° C erhöht werden. In der Kammer 3 wird das Laminat weiter erhitzt, bis sie eine Temperatur von 140°C erreicht, bei der die thermoplastische Schicht ihren Zustand maximaler Klebfähigkeit erreicht
Sind diese Bedingungen zum festen Verbinder verwirklicht, öffnet die automatische Betätigungsvor richtung 8 die Trennwand 6, um den Schlitten 21 durch den Förderer 9 in die Kammer 4 bringen zu lassen, in dei die Einheit nach und nach abgekühlt wird, bevor sie dei Entladestation zugeführt wird
Fig.3 zeigt eine alternative Einrichtung zurr Absaugen einer oder mehrerer flüssiger oder gasförmi ger Substanzen aus den Zwischenschichtenräumen de: Laminats an seinen Kanten. Diese Einrichtung umfaß eine Ummantelung 22, die das gesamte Lamina einschließt, welche die Glasscheiben 23 und 24 und die thermoplastische Zwischenschicht 25 umfaßt Dis Ummantelung ist durch eine Vakuumleitung 26 mi
einer Pumpe 27 verbunden, durch welche unteratmosphärischer Druck in der Ummantelung aufrechterhalten werden kann, um die Räume zwischen den Schichten einem Sog zu unterwerfen. Wird die Pumpe in Betrieb genommen, werden die obere und untere Wand der Ummantelung gegen die äußeren Hauptflächen des eingeschlossenen Laminats gezogen. Die Ummantelung ist jedoch wenigstens an ihrer Randzone ausreichend starr, um einem Zusammenfallen gegen die Kanten des Laminats zu widerstehen, so daß ein durch die Pumpe 27 aufrechterhaltener unteratmosphärischer Druck innerhalb der Ummantelung um die Kanten des Laminats herum gewahrt wird. Die Verwendung einer Ummantelung, die das Laminat einschließt, liefert den Vorteil, daß
die Größe der Ummantelung in Bezug zu den Abmessungen des Laminats nicht kritisch ist. Die Ummantelung kann leicht bei Laminaten eines ganzen Bereichs verschiedener Größen angewandt werden. Sollte weiterhin die Einheit gekrümmt sein, wie beispielsweise im Falle des Laminierens von Scheiben zur Bildung einer Fahrzeugwindschutzscheibe, verursacht die Krümmung keinerlei Schwierigkeiten beim Dichten der Kanten gegenüber einer Vakuumleitung, wie es beispielsweise bei der Verwendung einer dichtenden Vorrichtung in Form eines Endlosrohres der Fall ist. Zudem hindert die Ummantelung nicht die gleichförmige Erwärmung des ganzen Laminats.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe, bei welchem das Laminat, aus dem die Verbundscheibe hergestellt wird, Unterdruck ausgesetzt und gleichzeitig der Rand des Laminats abgesaugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit der Einwirkung der Unterdrükke das Laminat erwärmt und anschließend unter weiterem Erhitzen auf Atmosphärendruck gebracht und dabei verklebt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere unteratmosphärische Druck um die Kanten des Laminats herum gegenüber dem atmosphärischen Umgebungsdruck, der auf wenigstens eine der äußeren Hauptflächen des Laminats wirkt, unterschiedlich gestaltet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere unteratmosphärische Druck um die Kanten des Laminats herum in der Vorbehandlungsstufe vermindert wird, wobei der unteratmosphärische Druck, der anfangs höher ist, niedriger wird als der unteratmosphärische Umgebungsdruck, der auf wenigstens eine der äußeren Hauptflächen des Laminats in der Vorbehandlungsstufe wirkt
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere unteratmosphärische Druck um die Kanten des Laminats herum in einer Vorbehandlungsstufe nicht mehr als 10 mm Hg beträgt oder auf diesen Wert vermindert wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der auf wenigstens eine der äußeren Hauptflächen des Laminats in einer Vorbehandlungsstufe wirkende Umgebungsdruck nicht mehr als 400 mm Hg beträgt oder auf diesen Wert vermindert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Laminats in einer Vorbehandlungsstufe nach und nach gesteigert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Laminat in eine Vorbehandlungszone bei erhöhter Temperatur eingebracht wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Laminat ohne Vorerhitzen in die Vorbehandlungszone eingebracht wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Vorbehandlungszone eine Temperatur von 60°C bis 100° C angewandt wird.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwei durch eine steuerbare Trennwand (5) miteinander verbundene Kammern (2,3) vorgesehen sind, durch die sich ein Förderer (9) erstreckt und in denen Heizelemente (10 bis 13) angeordnet sind, und daß die in Förderrichtung erste Kammer (2) Vakuumanschlüsse (14,15) aufweist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der zweiten beheizbaren Kammer (3) eine dritte Kühlkammer unter Zwischenschaltung einer steuerbaren Trennwand (6, 8) nachgeordnet ist.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Die DE-OS 20 06 655 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Verbundscheiben aus Glas oder einem Kunststoffmaterial, die unter Anwendung von Wärme und Überdruck mittels Zwischenschichten aus: thermoplastischem Material miteinander verbunden werden, wobei vor dem Verbinden eine Entgasung der ίο Zwischenschichten unter Anwendung von Unterdruck vorgenommen wird, wobei während des Entgasungsvorganges die Zwischenschichten einerseits und eine die Scheibenanordnung umschließende Kammer andererseits gleichzeitig unter Vakuum gesetzt werden. Es findet also eine Unterdruckbeaufschlagung der Scheiben und ein Absaugen am Rande statt Bei diesem bekannten Verfahren wird nach der Unterdruckbehandlung die Zwischenschicht zunächst auf den normalen Druck gebracht, bevor die die Verbundscheibenanord-
nung enthaltende Kraft unter Überdruck gesetzt und auf die zum Verkleben notwendige Temperatur gebracht wird. Es erfolgt hier also prinzipiell zuerst ein Absaugen, und nach der Herstellung des normalen Druckes folgt eine Temperaturerhöhung unter Anwen-
dung eines Überdruckes, wobei ein Überdruck bis zu 10 kg/cm2 angewendet wird, was ein ganz erheblicher Überdruck ist, der es beispielsweise schwierig macht Verbundscheiben aus sehr dünnen Gläsern herzustellen. Ferner hat sich gezeigt daß durch die Verwendung von
jo Überdruck Gase und andere flüchtige Bestandteile in die Zwischenschicht hineingepreßt werden und sich im Laufe der Zeit wieder lösen, daß Bläschen beispielsweise nach 3 Jahren auftreten können.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu
Grunde, das Verfahren und die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens so zu gestalten, daß die Entgasung und der Zustand des thermoplastischen Materials besser beherrscht und gesteuert werden können.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch den kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst
Es hat sich überraschend gezeigt daß eine Besserung beim Absaugen der Gase und flüchtigen Stoffe erfolgt, wobei die Verklebung, die durchgeführt wird, es nicht mehr obligatorisch macht, einen Überdruck zu verwenden, so daß auch dünne Gläser nach diesem Verfahren verklebt werden können. Durch die bessere Beherrschung der Entgasung und des Zustandes des Kunststoffes kann die Bläschenbildung verzögert werden, so daß sie nicht beispielsweise vor Ablauf von 10 Jahren auftritt.
Bei dem bekantiten Verfahren dauerte die Herstellung einer Verbundscheibe bis zu zwei Stunden, während mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Herstellung auf maximal 45 Minuten gesenkt werden konnte, was zu einer wesentlichen Verbesserung der Fertigung führt.
Die Durchführung dieses Verfahrens, bei der die Zwischenschichträume einer Saugwirkung unterworfen werden, während sich das Laminat in erhitztem Zustand und in einem Arbeitsraum bei unteratmosphärischem Druck befindet, liefert den Vorteil, daß, wenn die Baugruppe nachfolgend festen Bindungsbedingungen ausgesetzt wird, eine verbesserte Bindung der Glas scheiben und daher ein überlegenes Erzeugnis erhalten wird. Dies scheint zumindest zum Teil auf der Entfernung wenigstens eines Teils der Luft und Feuchtigkeit und in manchen Fällen auch von
DE2209642A 1971-03-03 1972-02-29 Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Verbundscheibe unter Anwendung von Unterdruck auf die gesamte Anordnung und speziell auf die Ränder Expired DE2209642C3 (de)

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