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Verfahren zum Abdichten der Eckbereiche eines Abstand-
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rahmens für Isolierglasscheiben Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zum Abdichten der Eckbereiche eines aus Rohrabschnitten und in die Enden der Rohrabschnitte
eingesetzten Eckwinkeln bestehenden Abstandrahmens für Isolierglasscheiben, bei
dem in die zwischen den eingesteckten Eckwinkeln und den Rohrabschnitten bestehenden
Hohlräume eine organische Dichtungsmasse mit relativ hohem Druck von den Enden der
Rohr abschnitte her eingebracht wird.
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Es ist bekannt, für die Abdichtung zwischen den Abstandrahmen und
den Glasscheiben Butylkautschuk zu verwenden (DU-OS 22 60 691, DU-GM 73 45 540),
und dabei die Hohlräume zwischen den eingesteckten Eckwinkeln und den Rohrabschnitten
mit einer Ein- oder Zwei-Eomponenten-Dìchtwagsmasse auszuspritzen, wobei diese Dichtungsmasse
beispielsweise eine dauerelastische Polysulfid-Masse sein kann.
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Butylkautschuk hat im Vergleich mit den anderen für die Abdichtung
von Isolierglasscheiben bekannten Materialien, beispielsweise im Vergleich mit den
üblichen Polysulfid~ Dichtungsmassen, einen etwa 50 bis 100 mal höheren Wasserdampfdiffusionswiderstand.
Da auf der anderenSeite die Haftung von Butylkautschuk am Glas nicht so gut, und
infolgedessen eine Wasserdampfdiffusion an der Grenzfläche Glas/Butylkautschuk möglich
ist, wird bei einem bekannten Abdichtungssystem für Isolierglasscheiben eine doppelte
Abdichtung vorgenommen, indem eine innere Abdichtung aus Butylkautschuk, und eine
äußere Abdichtung durch ein Material mit hoher Haftung am Glas, beisBielsweise einem
Thiokol, vorgesehen ist. Derartige doppelte Abdichtungssysteme haben sich in der
Praxis bewährt.
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Die zwischen den eingesteckten Eckwinkeln und den Rohrabschnitten
bestehenden Hohlräume wurden, wie eingangs erwähnt, bisher mit Polysulfidmasse oder
einer anderen Dichtungsmasse ausgefüllt, die eine hinreichend geringe Viskosität
aufweist, um in die Hohlräume einzudringen.
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Dadurch aber wird das an sich bewährte doppelte Abdichtungssystem
im Bereich der Ecken unterbrochen. Das Ausspritzen der Hohlräume mit Butylkautschuk
wurde bisher nicht in Erwägung gezogen, weil bekannt ist, daß Butylkautschuk selbst
bei den höchsten zulässigen Verarbeitungstemperaturen im Bereich von etwa 150 CC
eine so hohe Viskosität aufweist, daß seine Verwendung für den genannten Zweck unmöglich
erschien. Eine weitere Temperaturerhöhung zum Zwecke der Viskositätserniedrigung
ist aber ausgeschlossen, weil sich Butylkautschuk bei etwa 150 Cc zu zersetzen beginnt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs
genannten Art so zu fiihren, daß auch in den Eckbereichen eine optimale Abdichtung
gegen das Eindringen von Wasserdampf erzielt wird.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß als Dichtungsmasse
Butylkautschuk oder ein Elastomer mit vergleichbarem Wsserdampfdiffusionswiderstand
und vergleichbarer Viskosität mit einem Druck von mehr als 50 atü, und infolgedessen
mit einer Verformungsgeschwindigkeit von wenigstens etwa 10 cm/sec, in die Hohlräume
hineingepreßt wird.
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Es hat sich gezeigt, daß es unter diesen Bedingungen sehr wohl möglich
ist, die Hohlräume und Kapillare in den Eckbereichen vollständig mit Butylkautschuk
auszufüllen, und so das bewährte doppelte Abdichtungssystem Butylkautschuk /Thiokol
auch in den kritischen Eckbereichen zu realiseren.
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Der Erfolg des erfind#agsge#r#ä136n Verfahrens beruht offenbar darauf,
daß hochmolekulare Polymere sich hinsichtlich ihres Fließwiderstandes, d.h. hinsichtlich
ihrer Viskosität, wie Nicht-Newtonsche Blüssigteiten verhalten, bei denen die Viskosität
bei gegebener Temperatur von der Verformungsgeschwindigkeit bzw. dem Druck abhängt.
Durch die Anwendung hoher Drücke und dementsprechend hoher Verformungsgeschwindigkeiten
wird also die Viskosität gezielt erniedrigt, und so der Fließwiderstand verringert;
Dadurch aber wird das Eindringen des Materials insbesondere in enge Hohlräume wesentlich
erleichtert.
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Der für den erfindungsgemäßen Effekt notwendige Druck bzw. die erforderliche
Verformungsgeschwindigkeit ist von dem jeweils verwendeten Material abhängig und
kann infolgedessen schwanken. Auf jeden Fall aber müssen beim Verfahren nach der
Erfindung Drücke angewendet werden, die um ein Mehrfaches höher sind als die bisher
in solchen Fällen üblichen Drücke.
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In zweckmäßiger Ausgestaltung des Verfahrens wird die Dichtungsmasse
mit einem Druck von mehr als 80 atü, und entsprechend mit einer Verformungsgeschwindigkeit
von etwa 14 bis 20 cm/sec in die Hohlräume hineingepreßt.
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In besonders zweckmäßiger Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird aus dem Gesamtvorrat des Materials zunächst eine etwa der Menge des-für eine
Eckenabdichtung benötigten Materials entsprechende Materialmenge entnommen, und
diese kleine Materialmenge unter den erforderlichen Druck gesetzt und in die Hohlräume
gepreßt. Das hat den Vorteil, daß ein kleines Materialvolumen wesentlich einfacher
unter hohen Druck gesetzt werden kann, die Energie und Druckverlust bei einem kleinen
Volumen wesentlich geringer gehalten werden können, und daß sich so eine wesentlich
höhere Verformungsgeschwindigkeit, und damit auf einfachere Weise die gewünschte
Viskositätserniedrigung erreichen läßt.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt also das Füllen der Hohlräume
im Eckbereich in sehr kurzer Zeit.
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Dadurch wird nicht nur eine wesentlich bessere Abdichtung
als
bisher erreicht, sondern es tritt darüber hinaus durch die tschußartige' Füllung
der Eckhohlräume eine spürbare Verkürzung des gesamten Arbeitsablaufes ein.
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Das neue Verfahren läßt sich beispielsweise mit der nachfolgend im
einzelnen beschriebenen und in der einzigen Zeichnung dargestellten Vorrichtung
durchführen.
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In die Enden der Profilrohre 1 und 2 ist der Eckwinkel 3 eingesteckt,
und die zwischen dem Eckwinkel und den W-ndungen der Profilrohre bestehenden Zwischenräume
und Spalte sollen mit dem zähelastischen Dichtmittel ausgefüllt werden. Zu diesem
Zweck wird die Rahmenecke in eine der Form der Rahmenecke entsprechende Ausnehmung
im Spritzkopf 4 eingeführt. Der Rahmenhalter 5 dient zur Führung und Abstützung
für den Rahmen während des Positionierens der Rahmenecke. Um die Rahmenecke während
des Spritzvorganges fest gegen den Spritzkopf zu pressen, ist der Rahmenhalter 5
mit einer Gegendruck-Vorrichtung versehen, die ein von einem hydraulischen oder
pneumatischen Zylinder 6 betätigtes Winkelstück 7 umfaßt, das gegen die inneren
Wände der Rahmenecke gepreßt -wird. Vorn an dem Winkelstück 7 sind zwei Eörnerspritzen
8 angeordnet. Sie drücken sich in die Profilrohre 1, 2 punktförmigiinein, so daß
diese nicht nur während des Spritzvorganges festgehalten werden, sondern auch gegen
ein späteres Verrutschen auf dem Eckwinkel gesichert sind.
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Der Spritzkopf selbst umfaßt den kleinen zylindrischen Hohlraum 10,
dessen Spritzdüse 11 gerichtete Öffnung 12 durch ein Rückschlegventil geschlossen
wird, wobei die
Ventilkugel 13 durch die Wendelfeder 14 gegen die
Öffnung 12 gedeckt wird. Der zylindrische Hohlraum 10 wird durch die Öffnung 15
hindurch mit dem Dichtmaterial gefüllt; die Öffnung 16 dient zur Entlüftung des
Hohlraumes, und wird durch die Entlüftungsschraube 17 verschlossen. Im bzw. auf
dem äußeren Mantel 18 des S?ritzkopfes ist eine nicht dargestellte elektrische Heizung
angeordnet, mit welcher das Dichtmaterial auf der erforderlichen Temperatur gehalten
wird.
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Das DicFLtmaterial wird durch den Kolben 21 aus dem Spritzkopf herausgepreßt.
Der Durchmesser des Kolbens 21 ist um einige mm kleiner als der Innendurchmesser
des Zylinders 10. Dadurch werden die Reibungsverluste an den Wänden wesentlich verringert.
Der Kolben 21 sitzt an dem Kolben 22 des pneumatischen Zylinders 23. Der Kolben
22 hat einen im Vergleich zum Kolben 21 großen Durchmesser, um auf diese Weise den
sehr hohen Druck von etwa 100 atü im Zylinder 10 zu èrmöglichen. Durch die Wendelfeder#24
wird der Kolben 22 in seine Ausgangsstellung gebracht.
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Um den Zylinder 10 des Spritzkopfes laufend mit dem Dichtmaterial
s füllen, ist seitlich ein mit der Dichtmasse gefüllter Vorratszylinder 27 angeordnet.
Dieser versorgt den Zylinder 10 über die Bohrung 28, das Rückschlagventil 29 und
die Öffnung 15.
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Der Vorratszylinder 27 ist als herausnehmbare Kartusche ausgebildet,
so daß er, sobald er leer ist, einfach gegen einen anderen, gefüllten Vorratszylinder
ausgetauscht werden kann. Dadurch entfallen Ausfallzeiten,
die durch
das Wiederauffüllen des Vorratszylinders unvermeidlich wären. Der Vorratszylinder
27 ist zu diesem Zweck inaerhalb eines geteilten Mantels 32 angeordnet, dessen Hälften
auf der einen Seite durch das Scharnier 33 aufklappbar verbunden sind, und die durch
den dem Scharnier gegenüberliegenden Verschluß 34 miteinander verspannt werden.
In dem Mantel 32 sind wiederum elektrische Heizwiderstände angeordnet, mit deren
Hilfe das Dichtmaterial auf eine Temperatur von etwa 100 oC erwärmt wird.
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Zum Auswechseln des Vorratszylinders 27 wird der Druck zylinder 37
weggeklappt, der zu diesem Zweck mit dem Mantel 32 über das Scharnier 38 und den
Anker 39 verbunden ist. Die auf der Kolbenstange 40 sitzende Druck platte 41 ist
mit dem Kolben 30 nicht verbunden, so daß die Entfernung des Druckzylinders 37 ohne
#chwien.gkei ten möglich ist. Die Kolbenstange 40 ist an dem Kolben 42 befestigt,
der von dem durch die Leitung 43 zugeführten Druckmedium betätigt wird.
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Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Über die Leitung 43 steht der
Druckzylinder 37 dauernd unter Druck, der über den Kolben 30 auf den Vorratszylinder
27 übertragen wird. Das in diesem enthaltene Dichtmaterial, vorzugsweise Butylkautschuk,
das durch die elektrische Heizung auf einer Temperatur von etwa 100 bis 150 On gehalten
wird, wird dadurch unter einen Druck von etwa 5 bis 8 atü gesetzt, und fließt bei
geöffnetem Rückschlag~ ventil 29 in den kleinen Druckzylinder 10, so daß dieser
ständig mit dem Dichtmaterial gefüllt ist. Das Rückschlagventil 13, 14 ist so ausgelegt,
daß es normalerweise die Öffnung 12 verschließt ~und sie nur dann
freigibt,
wenn der Druckzylinder 23 beaufschlagt wird.
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Durch den Druckzylinder 6 wird die abzudichtende Rahmenecke, die zuvor
auf den Rahmenhalter 5 aufgelegt wurde, im Spritzkopf positioniert und unter hohem
Druck gegen den Spritzkopf gepreßt. Anschließend wird der Druckzylinder 23 mit einem
Druck von etwa 5 bis 8 atü beaufschlagt. Die Kolbenstange 21 bewirkt infolge ihrer
kleinen Kolbenfläche in dem Zylinder 10 einen Druck von etwa 100 bis 200 atü, wodurch
die Dichtmasse mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit aus der Spritzdüse 11 in
die abzudichtenden Hohlräume hineingespritzt wird. Nach Entlüften des Druckzylinders
23 beginnt der Vorgang von neuem.
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