-
Aus verschiedenen Gründen ist es erwünscht, die Umfangsränder von
Glasscheiben mit einer Kunststoffummantelung zu versehen, welche einen umlaufenden
Rand mit zwei an den beiden Scheibenflächen nahe der äußeren Kante anliegenden Schenkeln
aufweist, so daß die Ummantelung insgesamt annähernd die Form eines U-Profils besitzt.
Bei Einfachglasscheiben hat eine derartige Ummantelung, wenn sie so ausgeführt ist,
daß ein Scheibenrand definierter Dicke und definierten Querschnitts, beispielsweise
rechteckigen Querschnitts, erzielt wird, den Vorteil, daß die Verglasung wesentlich
einfacher vor sich gehen kann, weil nämlich infolge der vorzugsweise elastisch-nachgiebigen
Kunststoffummantelung eine bessere Abdichtung gegenüber Rahmenelementen erzielt,
zumindest aber die Verwendung von Kitt als Dichtungsmasse stark herabgesetzt wird.
Von besonderer Wichtigkeit ist eine derartige Kunststoff-
ummantelung
der Scheibenränder jedoch bei Ganzglasdoppelscheiben, bei denen der zusammengewalzte,
häufig nicht exakt mittig liegende Scheibenrand eine einwandfreie Verglasung nicht
gestattet. Hier wird erst durch die Anbringung einer Kunststoffummantelung eine
Scheibe mit einem Randbereich von im wesentlichen rechteckförmigem Querschnitt geschaffen,
welche ohne großen Aufwand in Rahmenelemente eingesetzt werden kann, wobei noch
der zusätzliche Vorteil entsteht, daß die Kunststoffummantelung die Scheibenkanten
beim Transport vor Bruch schützt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die bekannten
Verfahren und Vorrichtungen zum Ummanteln der Ränder plattenförmiger Gegenstände,
insbesondere von Glasscheiben und hier wieder vorzugsweise von Ganzglasdoppelscheiben,
entweder nicht zu Ummantelungen mit befriedigender Dimensionsstabilität führen oder
aber zu arbeitsaufwendig und damit kostspielig sind. So ist beispielsweise durch
die DT-AS 1 009 771 bereits eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung bekanntgeworden,
bei der zur Herstellung von Isolierglas die beiden zu einer Doppelglasscheibe an
den Rändern zu vereinigenden Glasplatten in die mit dem Kunststoffmaterial od. dgl.
gefüllte Längsnut der Formschiene eingetaucht werden, woraufhin dann das Kunststoffmaterial
an der betreffenden Scheibenkante zur Herstellung einer Ummantelung und gleichzeitig
eines die Scheiben auf Abstand haltenden Zwischenprofils aushärtet. Anschließend
werden dann die anderen drei Scheibenränder in entsprechender Weise behandelt. Hierzu
ist es notwendig, die Scheibe nach der Fertigstellung der Ummantelung an jeweils
einem einzigen Rand aus der Formschiene herauszunehmen, um 900 zu drehen, die Längsnut
der Formschiene wiederum mit Kunststoffmaterial zu füllen, die Scheibe wieder einzusetzen
usw. Infolge des hiermit verbundenen Arbeitsaufwandes ist keine rationelle Scheibenummantelung
möglich, insbesondere eignet sich dieses Verfahren nicht zur Einordnung in eine
kontinuierlich arbeitende Ummantelungsanlage.
-
Andererseits ist auch schon vorgeschlagen worden (DT-AS 1509278,
1 945291, DT-OS 2 127227, 2239 637, FR-PS 996 815), die zu ummantelnde Glasscheibe
unter Abdichtung gegenüber den Scheibenflächen in einen Formhohlraum einzubetten
und diesen dann mit der Kunststoffmasse zu füllen, insbesondere auszuschäumen, jedoch
weisen diese Verfahren und Vorrichtungen ebenfalls den Nachteil auf, daß sie sich
wegen der komplizierten Scheiben- und Formmanipulationen nicht zur Einordnung in
rasch laufende kontinuierliche Ummantelungsanlagen eignen. Die DT-OS 2128717 betrifft
zwar das Anbringen eines Randprofils an einer rechteckigen Glasplatte ohne mehrmaliges
Eintauchen einer Glasscheibe in eine Formschiene oder Herstellen eines Formhohlraumes
mit anschließendem Ausspritzen oder Ausschäumen, jedoch handelt es sich dabei um
das Anbringen eines Profilstückes aus festem Material am Scheibenrand, nicht also
um die Herstellung einer Kunststoffummantelung im Gießverfahren. Bei der FR-PS 1
041 172 schließlich handelt es sich um das Aufkleben eines Kunststoffbandes auf
den Scheibenrand, ein Verfahren, wie es jedoch beispielsweise zur Ummantelung der
Ränder von Ganzglasdoppelscheiben wegen der dort vorliegenden Unebenheiten des Scheibenrandes
nicht anwendbar ist.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs
genannten Gattung zu schaffen, welche die rationelle Herstellung von Kunststoffummantelungen
an den Rändern von Ganzglasdoppelscheiben in Form einer kontinuierlichen Fertigungsstraße
ermöglicht.
-
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs
genannten Gattung gelöst durch einen endlosen, um zwei mit parallelen, horizontalen
Achsen gelagerte, mit Abstand angeordnete Umlenkrollen geführten Zahnriemen, an
dessen äußerer Umfangsfläche eine die Längsnut aufweisende Profilierung vorgesehen
ist.
-
Der Erfindung liegt mit anderen Worten die überraschende Erkenntnis
zugrunde, daß sich die Nachteile der bekannten Vorrichtung, welche insbesondere
darauf zurückzuführen waren, daß wegen der stationären Führungsschiene komplizierte
Manipulationen der Scheibe erforderlich waren und kein kontinuierlicher Scheibentransport
erfolgen konnte, dadurch behoben werden können, daß statt einer starren Profilschiene
das jeweils obenliegende Trum eines Endlos-Zahnriemens mit daran angeordneter, die
Längsnut aufweisender Profilierung verwendet wird, so daß also der Zahnriemen gleichzeitig
den Scheibentransport entlang der Fertigungsstraße zur Herstellung der Randummantelung
bewirkt.
-
Vorzugsweise besteht der Zahnriemen aus einem solchen Kunststoffmaterial,
wie es zur Erzielung einer hohen Verschleißfestigkeit und damit einer exakten Führung
durch die Umienk- und Abstützrollen zweckmäßig ist, während die Profilierung vorzugsweise
aus Siliconmaterial, beispielsweise Siliconkautschuk, geschnitten werden kann. Die
Verwendung einer Profilierung aus Siliconrnaterial hat den Vorteil, daß der Kunststoff,
der nach thermischer Härtung die Randummantelung bilden soll, beispielsweise eine
Poly-.urethanmischung, an diesem Material schlecht haftet und hier auch keinen chemischen
Angriff bewirkt.
-
In weiterer Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß im Anschluß
an die Einfülleinrichtung eine Zentriervorrichtung zum mittigen Einsetzen der Scheibe
oder dergleichen in die Längsnut angeordnet ist. Dabei ist die Zentriervorrichtung
in Längsrichtung des Zahnriemens vorzugsweise begrenzt verfahrbar. Neben einer Kopplungsvorrichtung
zum zeitweisen Ankuppeln der Zentriervorrichtung an den Zahnriemen kann die erfindungsgemäße
Vorrichtung weiter gekennzeichnet sein durch eine automatische Steuerung zum Betätigen
der Kopplungseinrichtung, der Zentriervorrichtung sowie einer Einrichtung zum Öffnen
und Rückführen der Zentriervorrichtung nach Übernahme des oberen Randes der Scheibe
oder dergleichen durch die obere Führungsbahn. Alle vorstehend angegebenen Merkmale
der Zentriervorrichtung erleichtern das mittige Einsetzen der zu ummantelnden Scheibe
in die Längsnut im kontinuierlichen Betrieb.
-
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zeichnet sich weiter dadurch aus, daß parallel und symmetrisch zur Längsnut zwei
in Transportrichtung langgestreckte, plattenförmige, mit Hochfrequenzenergie beaufschlagbare
Elektroden angeordnet sind, die innerhalb des durch sie definierten Kondensatorraumes
die Kunststoffmasse kapazitiv erwärmen und härten. Während die in die in der Längsnut
befindliche Kunststoffmasse eintauchende Scheibenkante langsam zwischen den Kondensatorplatten
hindurchbewegt wird, härtet die Kunststoff-
masse infolge der kontinuierlichen
Erwärmung bis auf die Phasengrenzfläche zwischen Scheibe und Kunststoff, beispielsweise
Polyurethan, weitestgehend aus. Die Einhaltung eines exakten Abstandes zwischen
den Kondensatorplatten und dem Kunststoffmaterial wird erleichtert, wenn, wie erfindungsgemäß
weiterhin vorgeschlagen wird, die Profilierung des Zahnriemens parallel zu der die
Kunststoffmasse und den unteren Scheibenrand aufnehmenden Längsnut symmetrisch zu
letzterer zwei weitere Längsnuten zum Aufnehmen des unteren Randes der Kondensatorplatten
aufweist.
-
Um die kapazitive Heizstrecke nicht unnötig lang machen zu müssen
und auf vereinfachte Weise eine vollkommene Aushärtung der Kunststoffmasse auch
im Bereich der Phasengrenzfläche zwischen dem Scheibenmaterial und der Kunststoffummantelung
zu erreichen, wird erflndungsgemäß vorgesehen, daß im Anschluß an die kapazitive
Heizeinrichtung eine Zusatzheizeinrichtung angeordn#et ist, welche den immer noch
in der Längsnut der Zahnriemenprofilierung befindlichen Scheibenrand mit Infrarotstrahlern
beaufschlagt. Im Anschluß an diese Zusatz-Heizbehandlung kann der Scheibenrand dann
mit der Kunststoffummantelung an der hinteren Umlenkrolle aus der Profilierung ausschälen,
woraufhin die Scheibe dann um 900 gedreht und in die nächste Ummantelungsvorrichtung
der Fertigungsstraße eingebracht werden kann.
-
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung an Hand der stark schematischen Zeichnung im einzelnen erläutert ist.
Dabei zeigt Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum
Ummanteln der Ränder von Glasscheiben, insbesondere GanzglasdoppeI-scheiben, in
schematischer Seitenansicht, und Fig 2 eine in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung im Schnitt
entlang der LinieII-II von Fig. 1, in stark vergrößerter Darstellung.
-
Wie die Zeichnung zeigt, weist das dort gezeigte Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Ummantelungsvorrichtung einen endlosen, mit übereinanderliegenden,
horizontalen Trums über zwei Umlenkrollen 10, 12 geführten Zahnriemen mit Profilierung
auf, dessen Aufbau im einzelnen aus Fig. 2 ersichtlich ist. Wie dort gezeigt ist,
ist am eigentlichen Zahnriemen 14 eine im ganzen mit 16 bezeichnete Profilierung
angebracht, welche aus Siliconmaterial, beispielsweise Siliconkautschuk, hergestellt,
insbesondere geschnitten ist und unter anderem eine Längsnut 18 zur Aufnahme der
zur Ummantelung des Randes der Scheibe 20 dienenden Kunststoffmaterials sowie zwei
symmetrisch hierzu angeordnete weitere Längsnuten 22, 24 aufweist, deren Zweck später
noch erläutert wird.
-
Bei der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung wird an der durch den Pfeil
B gekennzeichneten Stelle - der Pfeil A gibt die Laufrichtung des oberen Zahnriementrums
an - die wärmehärtbare Kunststoffmischung, beispielsweise Polyurethan, in die Längsnut
18 eingefüllt. Das Einfüllen des Kunststoffmaterials erfolgt über einen Mischer,
wobei die Ausstoßmenge des Mischers und die Transportgeschwindigkeit des Zahnriemens
14 in Richtung des Pfeiles A, damit also auch die Vorschubbewegung der Scheibe 20
nach dem Einsetzen, so aufeinander abgestimmt werden, daß unter Berücksichtigung
des beim Einsetzen der Scheibe 20 verdrängten Volumens in der Längsnut 18 eine vorher
festgelegte Ummantelungshöhe erreicht wird.
-
In-die mit dem wärmehärtbaren Kunststoff in der vorstehend beschriebenen
Weise gefüllte Längsnut 18 wird die Scheibe 20 mittels einer in Fig. 1 im ganzen
mit 26 bezeichneten Zentriervorrichtung exakt mittig eingesetzt. Die Zentriervorrichtung
besteht im wesentlichen aus vier Walzen, von denen jeweils zwei, nämlich 28, 30,
jeweils an einer Seite der Profilierung 16 bzw. der Scheibe 20 angeordnet und über
eine Welle starr miteinander gekoppelt sind. Im einzelnen sind die Walzen an den
Enden gelagert und jeweils mit einem Zahnrad verbunden, wobei die beiden Zahnradpaare
durch je eine Welle - eine auf jeder Scheibenseite~ starr miteinander gekoppelt
sind.
-
Beim Verdrehen der Wellen 32 mittels einer geeigneten Hubvorrichtung
klappen die Walzenpaare28, 30 gleichmäßig zusammen und zentrieren jeweils zur Längsebene
der Längsnut 18 hin. Der Anpreßdruck der beiden gegebenenfalls nachgiebig gelagerten
Walzenpaare 28, 30 wird durch die Hubvorrichtung, die aus einer pneumatischen Kolbenzylindereinheit
bestehen kann, gesteuert. Die beiden Walzenpaare 28, 30 können auch in vorteilhafter
Weise durch ein einziges Paar langgestreckter, durchgehender Walzen ersetzt werden,
von denen jeweils eine auf jeder Seite der Scheibe in entsprechender Weise wie die
oben beschriebenen Einzelwalzen gelagert sind. Die Verwendung des Paares durchgehender
Walzen ermöglicht ein optimales Zentrierergebnis bei geometrisch undefinierten Körpern,
wie sie eine Ganzglasdoppelscheibe infolge ihrer Dickentoleranzen, überlagert mit
Krümmungen, darstellt. Die Lager selbst sind durch eine torsions- und biegesteife
Welle miteinander gekoppelt und verbunden, wodurch ein gleichmäßiges öffnen und
Schließen der Walzen gewährleistet ist Die Zentriervorrichtung ist in der in Fig.
1 schematisch gezeigten Weise bei 34, 36 begrenzt längsverschieblich gelagert, beispielsweise
über KugeI-büchsen, wobei der Fahrbereich in Richtung des Pfeiles A etwa 30 cm beträgt.
Sobald nach dem Beginn des Einfüllens der Kunststoffmischung beiB eine Scheibe 20
in die Längsnut 18, die also den Formhohlraum einer Formschiene bildet, eingesetzt
werden soll, wird die Zentriervorrichtung 26 mittels einer entsprechenden Kopplungsvorrichtung,
beispielsweise mittels zweier Klauen, die am Zahnriemen 14 angreifen, durch Betätigung
einer elektrischen Steuerung mit dem Zahnriemen 14 gekoppelt. Von diesem Zeitpunkt
an ist die Zentriervorrichtung 26 also mit dem Zahnriemen 14 und der Profilierung
16 für einen bestimmten Transportweg des Zahnriemens 14 in Richtung des Pfeiles
A fest verbunden. Die Walzen 28, 30 sind in Richtung auf die Längsebene der Längsnut
18 eingeklappt, so daß die Scheibe 20 von oben durch die geschlossenen Walzenpaare
gedrückt und demzufolge exakt mittig in die mit Kunststoff gefüllte laufende Längsnut
18 eingesetzt werden kann. Gegen Ende des für die Zentriervorrichtung 26 vorgesehenen
Fahrweges klappt die Zentriervorrichtung 26 durch Ausschwenken der Walzen 28, 30
auf und wird, beispielsweise mittels einer Kolbenzylindereinheit, in ihre Ausgangsposition
gebracht.
-
Durch eine Abhängigkeitssteuerung wird verhindert, daß eine bereits
- zentrierte Scheibe noch einmal von den Walzenpaaren erfaßt werden kann, ansonsten
läuft
der vorstehend beschriebene Zentriervorgang im Betrieb der Vorrichtung kontinuierlich
und unter automatischer Steuerung ab.
-
Nachdem die Scheibe 20 in der vorstehend beschriebenen Weise mittels
der Zentriervorrichtung 26 in die mit der wärmehärtbaren Kunststoffmasse gefüllte
Längsnut 18 eingesetzt worden ist, wird sie, an einer oberen Führungsbahn 38 geführt,
welche vorzugsweise eine Anzahl von den oberen Scheibenrand seitlich abstützenden
Rollen aufweisen kann, zwischen zwei mit Hochfrequenzenergie, beispielsweise mit
einer Frequenz von 27 MHz, beaufschlagte Kondensatorplatten 40 geführt, die in dem
so gebildeten Kondensatorhohlraum den unteren Randabschnitt der Scheibe 20, der
sich innerhalb der Längsnut 18 befindet, aufnehmen. Wie Fig. 2 zeigt, dienen die
Längsnuten22, 24 der auf dem Zahnriemen 14 angeordneten Profilierung 16 dazu, die
unteren Ränder der Kondensatorplatten 40 aufzunehmen. Die Kondensatorplatten 40,
welche natürlich aus Metall bestehen, bewirken infolge der an sie angelegten Hochfrequenzenergie
eine kapazitive Erwärmung der in die Längsnut 18 eingefüllten Kunststoffmasse, so
daß die Kunststoffmasse bis auf die Phasengrenzfläche zwischen der Scheibe 20 und
der Kunststoffmasse vollständig ausgehärtet ist, sobald die Scheibe 20 die Kondensatorplatten
40 passiert hat. Um eine abschließende Aushärtung der Kunststoffmasse auch an der
Phasengrenzfläche zu erreichen, ist im Anschluß an die Kondensatorplatten 40 eine
Zusatz-Heizeinrichtung 42 vorgesehen, die vorzugsweise beiderseits der Scheibe angeordnete
Infrarotstrahler aufweist, welche die in die Kunststoffmasse eingetauchte Scheibenkante
erwärmen und den noch nicht gänzlich ausgehärteten Kunststoff an der Phasengrenzfläche
aushärten.
-
Sobald die Scheibe, immer noch in der Längsnut 18 der Profilierung
16 stehend, die Zusatz-Heizeinrichtung 42 passiert und das in Fig. 1 gezeigte linke
Ende der Vorrichtung erreicht hat, läuft die untere Scheibenkante, dabei mit dem
hergestellten Kunststoffmantel aus der Längsnut 18 an der Umlenkrolle 10 ausschälend,
aus der Profilierung 16 aus und gelangt von dort auf eine Abnahmestation. Diese
Abnahmestation kann als Wendestation ausgebildet sein, um die Scheibe daraufhin
mit einer anderen Scheibenkante, also um 900 um eine horizontale, zur Scheibenfläche
in F i g. 1 senkrechte Achse gedreht, nochmals denselben Bearbeitungsvorgang wie
vorher wiederholen zu lassen. Anschließend sind dann noch weitere zwei Durchläufe
erforderlich, um sämtliche Scheibenränder mit der Kunststoffummantelung zu versehen.
Es kann natürlich auch vorgesehen sein, daß die Scheibe am linken Ende der in Fig.
1 gezeigten Vorrichtung sogleich in der Wendestation um 900 gedreht und einer weiteren,
analogen Vorrichtung zugeführt wird, so daß es also nicht erforderlich ist, daß
die Scheibe die in F i g. 1 gezeigte Vorrichtung zweimal durchläuft. Vielmehr können
vier ähnliche Vorrichtungen in Form einer Ummantelungsstraße hintereinander angeordnet
sein, an deren Ende dann die fertig ummantelte Scheibe vorliegt.
-
Zu beachten ist noch, daß jeder Scheibenrand vor dem Einsetzen der
Scheibe in die mit Kunststoff gefüllte Längsnut der Profilierung 16 vorteilhafterweise
zunächst mittels einer Walze in Höhe des aufzutragenden Kunststoffmantels mit einem
Haftvermittler bestrichen und anschließend erwärmt wird, um so das Anbringen und
Haften des Kunststoffmantels zu erleichtern. An der Abnahmestation, also am in F
i g. 1 links gezeigten Ende bzw. an der Umlenkrolle 10, wird die Längsnut 18 der
Profilierung 16 gegebenenfalls durch Auftragen eines Flüssigkeitsfilms vor chemischen
Zersetzungen durch den eingefüllten thermisch härtbaren Kunststoff geschützt.
-
Die vorstehend beschriebene Vorrichtung eignet sich natürlich nicht
nur zum Ummanteln von Einfachscheiben, beispielsweise Fensterglasscheiben, wobei
der Kunststoffmantel dann als Verglasungshilfe dient, welche in bekannter Weise
die Verwendung von plastischem Dichtungsmaterial entweder überflüssig macht oder
aber die Menge des benötigten Dichtungsmaterials oder Kittes verringert, sondern
insbesondere auch zum Ummanteln der Scheibenränder von Ganzglasdoppelscheiben, da
dann durch die Kunststoffummantelung, entsprechend dem Querschnitt der Längsnut
18, ein Scheibenrand mit rechteckförmigem Querschnitt geschaffen wird, der leicht
in Fensterrahmen oder dergleichen eingesetzt werden kann.