DE2241754A1

DE2241754A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von verglasungsplatten

Info

Publication number: DE2241754A1
Application number: DE19722241754
Authority: DE
Inventors: Pierre Collignon; Robert Van Laethem; Emile Plumat; Pierre Votquenne; Michel Wasterlain
Original assignee: Glaverbel Belgium SA
Current assignee: AGC Glass Europe SA
Priority date: 1971-03-03
Filing date: 1972-08-25
Publication date: 1974-01-31
Also published as: NL172735C; NL172735B; NL7211580A; DE2241754C2

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Verglasungsplatten.
Zusatz zu Patent . ... ... (Patentanmeldung P 22 09 642.0) Priorität: Belgien v. 11. Juli 1972, Nr. P 4190 Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtungzur Herst-ellung einer Verglasungsplatte mit wenigstens zwei Scheiben aus Glas oder vitrokristallinem Material, die mit Hilfe einer thermoplastischen Schicht miteinander durch Verkleben verbunden sind.
Gemäß dem Verfahren des Hauptpatentes . ... ... (Patentanmeldung P 22 09 642.0) wird~in einer Vorbehandlungsstufe, bevor die Einheit den Bedingungen zum festen Verbinden unterworfen wird, die Einheit unteratmosphärischem Umgebungsdruck ausgesetzt ;.- der auf wenXgstens.eine der äußeren Hauptflächen der Scheibe wirkt, während die Einheit erwärmt ist und die Räume zwischen den Scheiben einer durch äußeren unteratmosphärischen Druck um die Kanten der Scheibe herum erzeugten Saugwirkung unterworfen werden.
Die Erfindung betrifft das Verfahren zur Herstellung eines Laminates gemäß Patent . ... ... (Patentanmeldung P 22 O9 642.0), daß sich dadurch auszeichnet, daß die Einheit so erwärmt wird, daß ein Temperaturgradient zwi-Ran schen der zentralen Zone und der 9 ne~ne der Einheit während wenigstens des Beginns der Vorbehandlungsstufe, die dem endgültigen, festen Verbinden der Einheit vorausgeht, aufrechterhalten wird.
Es wurde gefunden, daß das Erwärmen bei der Anwendung des Verfahrens des Hauptpatentes . ... ... (Patentanmeldung P 22 09 642.0),welchem die Einheit im Verlauf der Vorbehandlung unterworfen wird, nicht in allen Fällen erforderlich ist, und daß es ausreicht, bestimmte Zonen intensiver als andere Zonen zu erwärmen, um im Augenblick des endgültigen Verklebens im Hinblick auf das Endprodukt sehr zufriedenstellende Ergebnisse zu erzielen.
Hierdurch ist eine merkliche Wärmeeinsparung in der Vor-Stufe vor dem Verleimen gegeben, wodurch der Wärmeaustausch in dem Behandlungsbehälter herabgemindert werden kann, wodurch eine merkliche Steigerung der Kapazität und eine größere Wirtschaftlichkeit der Vakuumeinrichtung gegeben ist.
Beim Vorgehen in dieser Weise ergab sich weiterhin, daß die Gefahr des vorzeitigen und lokalisierten Anhaftens der Zwischenschicht an den miteinander zu vereinigenden Scheiben vermindert-surde, welche andernfalls auftreten kann, sobald die zu verbindende Einheit einer Erwärmung unterworfen wird.
Diese vorzeitige und lokalisierte Haftung stellt außerdem in einem gewissen Ausmaß eine Hemmung der Entgasung der Zwischenschichten des Laminates dar. Das Erwärmen des Laminates unter den gemäß dem Hauptpatent . ... ... (Patentanmeldung P 22 09 642.0) vorgesehenen Unterdruckbedingungen liefert eine gute entgasung, welche die Evaiciiierung eines wesentlieinen Gasvolumens mit sich bringt. Ein Teil dieses Volumens kozlnte jedoch nicht vollständig entfernt werden, wenn sich vorzeitige und lokalisierte Verklebungen ergaben. In beinmten Fällen konnten die nicht entfernten Gase bei der endgültigen Verklebung nur unter hohen Druckbedingungen, welche vermieden werden sollen, resorbiert werden.
Die vorherige Erwärmung der Zone des Laminats, welche die höchste Temperatur aufeist, kann bis zum Beginn'der Vorverklebung verschoben werden, und während oder nach dem Erhitzen auf die Temperatur für die Vorverklebung kann.d&s Erhitzen fortschreitend auf die benachbarten, auf niedriger Temperatur befindlichen Zonen ausgedehnt werden, bis die gesamte Oberflächenausdehnung des Laminats betroffen ist.
Beispielsweise kann man zunächst die zentrale Zone erwärmen, um hier das Vorverkleben zu bewirken, während eine Saugwirauf auf die Ränder angelegt wird. Das Hatten der Randzone auf einer niedrigeren Temperatur vermeidet die mit vorzeitigen und lokalisierten Haftungen verbundenen Gefahren, die zuvor erläutert werden.
Vorzugsweise wird bei einer vorteilhaften Ausführungsforn die zentrale Zone des Laminats auf einer Temperatur unterhalb der Vorverklebungstemoeratur gehalten, während die Randzone allmählich bis auf eine Temperatur erwärmt wird, bei welcher das Kunststoffmaterial an dem Glas zu kleben beginnt. Diese Verfahrensweise ergibt einen maximalen Wirkungsgrad. Dies ist dadurch zu erklären, daß in der zentralen Zone der zwischenliegenden Schichten des Laminats eine geschlossene Tasche gebildet wird, in welcher als Folge des Anlegens der Saugwirkung auf die Ränder keinDüberschüssiges Gasvolumen vorliegt, welches bei den späteren Verklebungsoperationen schädlich sein könnte.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich darüberhinaus aus dem Zeitgewinn, so daß eine bessere Produktionsleistung gegeben ist, da es nicht erforderlich ist, abzuwarten, bis das Vorvergesamten kleben auf 2em/LatInat durchgeführt ist, um die eigentlichen Verklebungsoperationen in Angriff zu nehmen. I Diese Verfahrensweise ermöglicht es ferner, das Absaugen an den Kanten schneller abzubrechen, so daß eine Energieersparnis gegeben ist.
Vorzugsweise wird die zentrale Zone des Laminats isoliert, um sie auf einer niedrigeren Temperatur als der Temperatur zu halten, bei welcher das plastische Material an dem Glas zu kleben beginnt, und vorteilhafterweise werden mehrere Laminate auf ihrer Längsseite in einem ausreichend kurzen Abstand voneinander angeordnet, damit die Wämneeinwirkung zunächst auf die Randzonen der Laminate begrenzt ist.
Diese Durchführungsart des Verfahrens ermöglicht es, den Wärmegradienten zwischen der zentralen Zone und der Randzone beizubehalten, indem aer Wårmeübergang durch Strahlung oder durch Konvektion zwischen zwei aufeinanderfolgenden Verglasungsplatten gehemmt wird. Darüberhinaus liegt ein wichtiger Vorteil in der beträchtichen Zunahme der Kapazität des Behandlungsofens, wenn kompakte Beladungen an Laminaten, welche gleichzeitig- behandelt werden, in dieser Weise durchgefLilirt werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein feuerfester Schirm zwischen den Wärmequellen und den Fläche'n der zentralen sonde des Laminats oder der Laminate derart angeordnet, daß die Wärmeeinwirkung auf die Randzonen des Laminats odereines jeden Laminats begrenzt werden. Hierdurch ist es insbesondere möglich, eine Reihe von Laminaten mit verschiedenen Krümmungen zu behandeln, d. h. von Laminaten, bei welchen man den Zwischenraum #zwischen zwei aufeinanderfolgenden Laminaten nicht ausreichend beschränken kann, um das Auftreten einer natürlichen Konvektion-- zu-verhindern. Hierdurch ist es außerdem möglich, Laminate individuell zu behandeln.
Vorteilhafterweise wird der Temperaturgradient wenigstens bis zum Zeitpunkt des Abbruches des unterätmosphäri'sche'-n Druckes um die Ränder des Laminats aufrechterhalten, um eine vollständige Entgasung der Zwischenschichten zu erleichtern, wobei jedoch die Gefahren einer lokalen oder vorzeit#igen Haftung vermieden werden.
Vorzugsweise wird nach dem Verkleben der nicht am Rande befindlichen Zonen des Laminats die Temperätur der Zentralzone und der Randzone allmählif angeglichen, indem die Wärmeeinwirkung auf die'se zentrale Zone ausgedehnt wird, damit eine möglichst gleichförmige Haftung über-die ganze Flächenausdehnung der Verg1asungseinheit erreicht wird.
Vorteilhafterweise wird die Wärmeeinwirkung auf die zentrale Zone durch Zwangszirkulierung der das Laminat oder jedes Laminat umgebenden Gasmasse ausgedehnt. Diese A,usführungsform des Verfahrens erlaubt es, das Erwärmen der zentralen Zone gleichfalls durch Konvektion sicherzustellen, d. h.
ohne eine komplizierte Erhitzungseinrichtung mit begrenzter Wirkung in dem Zwischenraum zu verwenden. Dies bedentet, daß ein einziger, auf eine vernünftige Temperatur,erhitzter Behälter es ermöglicht, die zwei Temperaturerhöhung-#n durch einfaches Inbetriebsetzen von Ventilatòren beispielsweise hervorzurufen.
Bei einer anderen Ausführungsform wird die #ärmeein'wirkun#, auf die, Zentralzone ausgedehnt, indem die in d#rNähe einer jeden Fläche des Laminats angeordneten Wärmeabschirmungen weggenommen werden.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Herstellung von Verglasungsplatten, welche Einrichtungen ~zur Ausdehnung der Wärmeeinwirkung auf die Einheit eines jeden Laminats, vorzugsweise Ventilatoren, umfaßt. Diese Ausführungsform ermöglicht die Kontinuität des Behandlungszyklus. Dies bedeutet, daß es zur Ausdehnung der Wärmeeinwirkung nicht erforderlich ist, Handhabungen der Laminate durchzuführen, wodurch sonst eine Öffnung des Behälters erforderlich und damit die Unmöglichkeit eines fortlaufenden Arbeitensuge t geben wären.
Im folgenden wird eine Ausführungsform beispielhaft, mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben.
In der Zeichnung ist schematisch ein Behandlungsbehälter 1 dargestellt, welcher einen Walzenförderer 2 und Wårmestrahlungselemente 3 und 4 umfaßt. Dieser Behälter 1- kann durch eine Vakuumpumpe 5 unter Vakuum gesetzt werden.
Die Laminate 6 sind aus zwei Glasscheiben 7 und 8 und einer Zwischenfolie 9 aus plastischem Material, z. B.
Polyvinylbutyral, zusammengesetzt, um deren Umfang an jedem Verbund ein Endlosrohr 10 angeordnet ist. Die Verbundeinheiten 6 sind in praktisch stehender Stellung Seite an Seite in einem Gestell 11 angeordnet, welches in an sich bekannter Weise aus miteinander verbundenen MetAllprofilen derart gebildet wird, daß gegenüberliegende Ständer 12 Schlitze 13 tragen, in welche die Verbundeínheiten 6 eingesetzt und gehalten werden. Das Gestell 11 ruht auf dem Walzenförderer 2, welcher die Handhabung im Inneren des Behälters 1 sicherstellt.
Die Endlosrohre 10 sind über flexible Leitungen 14 mit einem Leitungssystem 15 mit einer Vakuumpumpe i6 verbünden, liche in den E>dlosrohren -;o und somit in den zwischen den Scheiben eines jeden Laminats eingefaßten Zwischenräumen einen unteratmosphärischen Druck anlegen können.
Auf dem Gestell 11 werden die Laminate stehend auf ihrer Längsseite abgelegt und sie werden in dieser Stellung durch die Schlitze 13 gehalten. Die Laminate sind in einen solchen Abstand zueinander angeordnet, daß das Auftreten einer natürlichen Konvektion zwischen den Außenflächen eines jeden Laminats beträchtlich herabge#setzt wird. In dem oben ~beschriebenen Beispiel betrug der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Rohren 10 11 mm, wobei die Laminate alle 28 mm eingesetzt waren. Durch diese Anordnung wirken die strahlenden Elemente direkt auf die Randzonen der Laminate ein, ohne jedoch die zentralen Zonen, sei es direkt durch Strahlung, sei es, indirekt durch Konvektion,zu erreichen. Auf jeder Seite der Gruppe der Laminate werden Abschirmungen 17 und 18 angeordnet, welche die zentrale Zone der Außenflächen der Gruppe vor der Wärmeeinwirkung schützen.
Die Vorrichtung umfaßt ferner zwei Luftschrauben 19 und 20, welche auf einer' Wand des Behälters derart angeordnet sind, daß ihre Wirkung beim Betrieb parallel zu den Flächen der Verbundeinheiten gerichtet wird. Die Luft schrauben werden durch nicht in der Figur gezeigte Elektromotoren betrieben.
Bei einer vorteilhaften, nicht dargestellten Abänderung werden Abschirmungen, welche die durch die Luft schrauben eingeblasene Luft kanalisieren, zwischen den Laminaten angeordnet. Auf diese Weise wird ein rascher Wärmeaustausch und als Folge hiervon eine kürzere Heizzeit erreicht.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende: die Ladung der Laminate 6 auf dem Gestell 11 wird in den Behälter 1 eingeführt. Nach dem S-hlieBen des Behälters 1 wird jedes Laminat einerseits der Hitzeeinwirkung der strahlenden Elemente 3 und 4 und andererseits einem Unterdruck unterworfen, welcher an den Zwischenflächen eines jeden Laminats mittels eines unteratmosphärischen Druckes von 10 mm Quecksilber, hervorgerufen durch die Vakuumpumpe 16, angelegt wird.
Gleichzeitig erzeugt die Vakuumpumpe 5 allmählich in dem Behälter 1 einen unteratmosphärischen Druck von 400 mm Quecksilber maximal' und hält diesen aufrecht. In dem beschriebenen Beispiel betrug dieser 150 mm Quecksilber. Beim Arbeiten nach dieser Verfahrensweise wurde gefunden, daß gute Verklebung sb edingung en mit höheren unter atmosphärischen Drücken auf den Rändern, beispielsweise bis zu 150 bis 200 mm Quecksilber erreicht werden können.
Die Randzonen der Laminate, welche sich unter solchen Unterdruckbedingungen befinden, erfahren einen fortschreitenden Temperaturanstieg.
Wenn die Randzone einer jeden Zwischenschicht die Erweichungstemperatur des plastischen Materials, aus welchem sie gebildet wird, erreicht, beginnt das Vorverkleben der Ränder des Laminats. In dem beschriebenen Beispiel war die Zwischenschicht eine Folie aus Polyvinylbutyral, deren Erweichungstemperatur in der Nähe von 60 0 liegt. Das Vorverkleben der Ränder wird insbesondere durch eine fortschreitende Erhöhung des Unterdruckes begünstigt, der in dem Behälter 1 herrscht.
Es wurde gefunden, daß ein unteratmosphärischer Druck in dem Behälter von 300 mm Quecksilber zum Abschließen des Vorverklebens der Ränder zu dem Zeitpunkt ausreichend ist, wo das Polyvinylbutyral in der Randzone eines jeden Laminats eine Temperatur von 60 OC erreicht.
Nach dem Abschluß des Vorverklebens und während einerseits das Absaugen an den Rändern foltgefuhrt und andererseits die Erhöhung des in dem Behälter herrschenden unteratmosphärischen Druckes fo#eführt wird, während die Temperatur der Randzonen weiter zunimmt, werden die Ventilatoren 19 und,20 in Betrieb gesetzt, um eine Zwangszirkulation der warmen Gase des Behälters in den Zwischenräumen hervorzurufen, welche zwei aufeinanderfolgende Laminate trennen. Auf diese Weise wird das Ansteigen der Temperatur der zentralen Zonen der Laminate hervorgerufen.
Die Erhöhung des unteratmosphärischen, in dem Behälter herrschenden Druckes bis zu dem Wert des#atmosphärischen Druckes erfolgt fortschreitend. In dem beschriebenen Beispiel wurde er in 45 Sekunden bewirkt. In anderen Versuchen wurde er mit anderen Zeiten von 30 Sekunden bis zu mehreren Minuten durchgeführt. Entsprechend diesen Zeiten erfolgt das Inbetriebnehmen der Ventilatoren vor oder unmittelbar nach der Wiederherstellung des atmosphärischen Druckes in dem Behälter.
Wenn der Umfang eines jeden Laminats eine Temperatur von 100 °C erreicht, wird das Absaugen auf den Rändern abgebrochen, und der unteratmosphärische, zwischen den Zwischenschichten eines jeden Laminats herrschende Druck wird fortschreitend bis auf den Wert des atmosphärischen Druckes gebracht. Der Temperaturanstieg wird anschließend fortgeführt, bis jedes Laminat 140°C erreicht hat, bei welcher Temperatur die thermoplastische Schicht ihre maximale Haftungsfähigkeit erreicht.
Bei einer Abänderung werden zwischen zwei aufeinanderfolgenden Laminaten der Beladung Wårmeschirme angebracht, welche die zentralen Zonen der Laminate vor der Wärmeeinwirkung schützen, Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn das Gestell 11 mit Windschutzscheiben unterschiedlicher Erummung beladen wird.
In diesen Fällen ermöglicht die Nebeneinanderanordnung von Laminaten, wie dies oben beschrieben wurde, nicht mehr die Herstellung von ausreichend schmalen Zwischenräumen, um ein Erwärmen der zentralen Zonen durch Konvektion zu verhindern.
Die Verwendung von Wärmeabschirmungen ermöglicht es ferner, Laminate, wie dies in den Figuren 1 bis 3 des Hauptpatentes . . ... (Patentanmeldung P 22 09 642.0) beschrieben ist, individuell zu behandeln. Diese Wärme abschirmungen sind beispielsweise Asbestplatten oder einfach Glasscheiben, welche die Bestrahlung und die Konvektion auf der zentralen Zone des Laminats verhindern.
Patent ansprüche:

Claims

Patentansprüche 1Verfahren zur Herstellung von Verglasungsplatten in Form eines Laminates durch Erwärmen einer Einheit mit wenigstens zwei Scheiben aus Glas oder vitrokristallinem Material und einer thermoplastischen Zwischenschicht zum Erweichen oder Schmelzen der thermoplastischen Schicht und Aussetzen der Einheit solchen Wärme- und Druckbedingungen, daß die Scheiben mit Hilfe der thermoplastischen Schicht fest verbunden werden, wobei in einer Vorbehandlungsstufe bevor die Einheit den Bedingungen zum festen Verbinden unterworfen wird, die Einheit unteratmosphärischem Umgebungsdruck ausgesetzt wird, der auf wenigste eine der äußeren Hauptflächen der Scheibe wirkt, während die Einheit erwärmt ist und die Räume zwischen den Scheiben einer durch äußeren unteratmosphärischen Druck um die Kanten der Scheibe herum erzeugten Saugwirkung unterworfen werden nach Patent . ... ... (Patentanmeldung P 22 09 6#2.o), dadurch g e k e n'n z e i c h -r e t , daß man das Laminat unter Aufrechterhaltung einer Temperaturdifferenz zwischen der zentralen Zone und der Randzone des Laminates während wenigstens des Anfanges der Vorbehandlungsstufe, welche dem endgültigen Verkleben des Laminates vorausgeht, erwärmt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n et , daß die zentrale Zone des Laminates auf einer temperatur unterhalb der Verklebungstemperatur gehalten wird, während man die Randzone fortschreitend bis auf eine Temperatur erwärmt, bei welcher das plastische Material an dem Glas zu kleben beginnt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß die zentrale Zone des Laminates zur Aufrechterhaltung einer Temperatur unterhalb der Temperatur, bei welcher das plastische Material an dem Glas zu kleben beginnt, thermisch isoliert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß mehrere Laminate senkrecht oder geneigt in einem ausreichend kurzen Abstand voneinander unter Begrenzung der Wårmeeinsarkung zunächst auf die Randzonen der Laminate angeordnet werden.
5. Verfahren nach#Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c hn e t , daß eine Wårmeabschirmung zwischen den Wärmequellen und den Flächen der zentralen Zone des Laminates oder der Laminate unter Begrenzung der Wårmeeinwirkung auf die Randzonen des Laminates oder jedes Laminates zwischengelegt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Temperaturgradient wenigstens bis zum Zeitpunkt des Abbruches des unteratmosphärischen Druckes um die Ränder des Laminates aufrechterhalten wird.,
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Temperatur der zentralen Zone und der Randzone allmäh'#ich nach den Verkleben der Randzonen des Laminates unter Erstrecken der Wärmeeinwirkung auf die zentrale Zone einander angeglichen waren.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 4 und 7, dadurch ; e k e n n -z e i c h n e t , daß die Wärmeeinwirkung auf die zentrale Zone durch Zwangszirkulation der das Laminat oder jedes Laminat umgebenden Gasmasse ausgedehnt wird.
9; Verfahren nach den Ansprüchen 5 und 7, dadurch g e -k e n n z e i c hn e t , daß die Wårmeeinwirkung auf die zentrale Zone durch Wegnehnen der in der Nähe einer jeden Fläche des Laminates angebrachten Wärmeabschirmungen ausgedehnt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Wårmeeinwirkung durch Strahlung hervorgerufen wird.
11. Vorrichtung zur Verwendung bei der Herstellung von Verglasungsplatten in Form eines Laminates, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, welche wenigstens zwei Kammern umfaßt, in die eine Einheit aus Scheiben zar Bildung eines Laminates nacheinander eingebracht werden kann, wobei wenigstens eine der Kammern mit einer Einrichtung zur Erzeugung unteratmosphärischen Umgebungsdruckes verbunden ist, und sie ferner eine Einrichtung zum Fördern der Einheit von einer Kammer zur anderen, eine Einrichtung zum Verbinden der Kanten der Einheit mit einer Zone geringen Druckes zur Aufrechterhaltung unteratmosphärischen Druckes um die Kanten herum, um die Räume zwischen den Scheiben einer Saugwirkung zu unterwerfen, während die Einheit in der Kammer bei unteratmosphärischem Umgebungsdruck ist, und eine Einrichtung zum Erhitzen der Einheit nach einem vorbestimmten Schema umfaßt na,ch Patent .

(Patentanmeldung P 22 09 642.0), dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß sie Einrichtungen zur Steuerung des thermischen Gradienten zwischen der zentralen Zone und der Randzone eines jeden Laminates umfaßt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Einrichtung zur Steuerung des Temperaturgradienten Ventilatoren umfasst.