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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
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einer Automobil-Windschutzscheibe mit einem gekrümmten eingefärbten
oder getönten Bereich parallel zur oberen Kante.
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Automobil-Windschutzscheiben mit gefärbten oder getönten Bereichen
am oberen Rand gemäß Fig. 1 verbessern die Sichtbedingungen für den Fahrer. Der
getönte oder eingefärbte Bereich kann durch Färben der Zwischenschichtfolie ausgebildet
werden. Die Automobil-Windschutzscheiben werden sodann erhalten, indem man die Zwischenschichtfolie
mit dem gefärbten Bereich zwischen zwei Glasscheiben laminiert.
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Andererseits ist aber bekanntlich die obere Kante einer Automobil-Windschutzscheibe
entsprechend der Autombil-Konstruktion gekrümmt. Es ist daher bevorzugt, unter dem
Gesichtspunkt der Funktion des getönten Bereichs und des optischen Eindrucks den
getönten Bereich parallel zur oberen Kante der gekrtimnten Glasscheiben auszubilden.
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Wenn nun aber eine bandförmige Zwischenschichtfolie für laminiertes
Glas oder Sicerheitsglas zum Zwecke der Ausbildung der Zwischenschichtfolie mit
einem eingefärbten Bereich 1 gemäß Fig. 2 geschnitten wird, und sodann zwischen
zwei gekrümmte Glasscheiben unter Bildung einer Verbundglasscheibe gebracht wird,
so erhält der getönte Bereich eine unterschiedliche Breite in Querrichtung entlang
der Windschutzscheibe, so daß der getönte Bereich in der Mitte der Windschutzscheibe
schmal ist. Daher verläuft die untere Kante des getönten Bereichs nicht parallel
zur oberen Kante der Verbundglasscheibe. Wenn die Windschutzscheibe gemäß Fig. 1
unter Verwendung einer Zwischenschichtfolie hergestellt wird, so ist es erforderlich,
den getönten Bereich unter Erhitzung zu dehnen, so daß der getönte oder gefärbte
Bereich parallel zur oberen Kante der Scheibe verläuft.
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Es ist aus der US-PS 2 817 717 bekannt, die Zwischenschichtfolie einer
Dehnung zu unterwerfen. Hierzu wird die bandförmige Zwischenschichtfolie zunächst
gemäß der Größe der Windschutzscheibe zugeschnitten, worauf die Folie gemäß den
Pfeillinien in Fig. 4 gedehnt wird, so daß der getönte Bereich parallel zur oberen
Kante der Windschutzscheibe verläuft.
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Aus der US-PS 2 937 407 ist es bekannt, die bandförmige Zwischenschichtfolie
auf eine Walze aufzuwickeln und danach zu erhitzen und danach die Walze zu einer
konusförmigen Gestalt gemäß Fig. 5 zu expandieren. Dabei wird die Zwischenschichtfolie
gedehnt. Aus der US-PS 3 912 440 ist es bekannt, die bandförmige Zwischenschichtfolie
während des kontinuierlichen Transports der Folie auf die Dehnungstemperatur zu
erhitzen und die bandförmige Zwischenschichtfolie sodann kontinuierlich zu dehnen.
Hierzu läßt man die Zwischenschichtfolie durch ein Paar konusförmige Walzen laufen.
Danach wird die Folie zu Stücken gewünschter Gestalt geschnitten.
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Das erstere Verfahren hat den Nachteil einer geringen Produktivität.
Es erfordert außerdem eine erhebliche Geschicklichkeit, da die Zwischenschichtfolie
nacheinander zu den einzelnen Stücken vorbestimmter Größe zerschnitten werden muß,
welche sodann erst gedehnt werden. Das zweite Verfahren hat den Nachteil einer ungleichförmigen
Dehnung, da die Zwischenschichtfolie auf die Trommel oder Walze gewickelt wird,
welche sodann erst zu konusförmiger Gestalt expandiert wird. Das dritte Verfahren
hat den Nachteil, daß die Beseitigung des Spannungszustandes in der Zwischenschichtfolie
nach der Dehnung nicht ausreichend ist, obgleich bei diesem Verfahren die Zwischenschichtfolie
kontinuierlich gedehnt werden kann und somit eine hohe Produktivität erzielt wird.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung
einer Automobil-Windschutzscheibe zu schaffen, bei dem eine zu einer gekrümmten
Gestalt gedehnte Zwischenschichtfolie zwischen einem Paar gekrümmter Glasscheiben
laminiert wird. Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung
einer Automobil-Windschutzscheibe zu schaffen, bei dem eine gekrümmte Zwischenschichtfolie
mit
einem parallel zur oberen Kante der Windschutzscheibe verlaufenden getönten oder
gefärbten Bereich zwischen einem Paar gekrümmter oder gewölbter Glasscheiben laminiert
wird.
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Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Dehnung einer
Zwischenschichtfolie zu schaffen, bei dem die Zwischenschichtfolie kontinuierlich
gedehnt werden kann und bei dem die den Spannungszustand lösende oder beseitigende
Behandlung nach erfolgter Dehnung der Zwischenschichtfolie leicht durchgeführt werden
kann. Schließlich ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Dehnung einer
Zwischenschicht folie zu schaffen, bei dem die Arbeit zur Variierung der Krümmung
bei der Dehnung der Zwischenschichtfolie leicht durchgeführt werden kann und die
Produktivität leicht gesteuert werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man eine Zwischenschichtfolie
zwischen den gekrümmten Glasscheiben laminiert, welche dadurch erhalten wird, daß
man eine bandförmige Zwischenschichtfolie zunächst auf die Dehnungstemperatur erhitzt,
während die Folie kontinuierlich überführt wird und danach die erhitzte dehnbare
Zwischenschichtfolie auf eine konusförmige Trommel wickelt.
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Dabei wird die Folie in unterschiedlicher Verteilung der Querrichtungsdehnung
gedehnt. Auf diese Weise erhält die Zwischenschichtfolie eine Krümmung in Längsrichtung.
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Danach wird der Spannungszustand der Folie in einem Ofen beseitigt.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 eine Frontansicht einer Automobil-Windschutzscheibe mit einem
getönten oberen Bereich; Fig. 2 eine Draufsicht einer bandförmigen Zwischenschichtfolie
in ungedehntem Zustand; Fig. 3 eine Frontansicht einer gekrümmten laminierten Glasscheibe,
hergestellt unter Verwendung einer nicht-gedehnten bandförmigen Zwischenschichtfolie;
Fig.
4 und 5 schematische Darstellungen zur Veranschaulichung herkömmlicher Dehnverfahren;
Fig. 6 eine Frontansicht einer gekrümmten bandförmigen Zwischenschichtfolie, welche
gedehnt und geschnitten wurde; Fig. 7 eine schematische Ansicht einer Wärmedehnvorrichtung
zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und Fig. 8 eine teilweise vergrößerte
Ansicht der Vorrichtung gernäß Fig. 7.
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Im folgenden sollen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen einzelne
Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert werden.
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Fig. 7 zeigt eine typische Dehnvorrichtung für die Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens in schematischer Darstellung. Die bandförmige Zwischenschichtfolie
2, welche gedehnt werden soll, wird in Form einer Folienrolle 6 auf einen Foliensetztisch
5 aufgesetzt und sodann abgewickelt. Die Folie 2 wird unter Führung durch eine Anzahl
von Führungsrollen 9 kontinuierlich abgewickelt und dabei über Heizrollen 7, 8 geführt,
auf denen die Folie kontinuierlich auf die Dehntemperatur erhitzt wird. Sodann wird
die Folie auf eine konusförmige Trommel 11 mit einer vorbestimmten Abschrägung aufgewickelt.
Diese ist auf einem Fojienaufwickeltisch 4 gelagert. Dabei wird die Folie mit unterschiedlichem
Querrichtungs-Dehnungsgrad gedehnt. Hierzu wird die Folie zwischen Klemmrollen 10,
10' festgehalten. Die Heizrollen 7,8 werden durch Ausströmen eines Heizmediums einer
Heizvorrichtung 3, z. B. volt Dampf auf die Heizrollen auf die gewünschte Temperatur
erhitzt. Hierbei wird die Zwischenschichtfolie 2, welche kontinuierlich von der
Folienrolle 6 abgewickelt wird, während der Überführung der Folie erhitzt.
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Man kann eine zweckentsprechende Anzahl Heizrollen entlang der Bahn
der Zwischenschichtfolie 2 anordnen. Gewöhnlich wird eine Vielzahl derartiger Heizrollen
in verschiedenen
Höhen angeordnet, so daß die Zwischenschichtfolie
2 rasch auf die Dehnungstemperatur erhitzt wird. Bei der Ausführungsform gemäß Fig.
7 werden zwei Heizrollen 7,8 in Kombination verwendet und mit konstanter Geschwindigkeit
angetrieben. Hierzu kämmt ein Schneckenzahnrad einer Antriebswelle mit Zahnrädern,
welche auf den Wellen der Heizrollen befestigt sind. Zur Verlängerung der Kontaktdauer
zwischen der Zwischenschichtfolie 2 und den Heizrollen 7, 8 zum Zwecke der Erhöhung
der Heizeffizienz ist es bevorzugt, Heizrollen 7,8 mit relativ großem Durchmesser
zu verwenden. Zur Verhinderung einer Klebehaftung zwischen der Zwischenschichtfolie
2 und der Oberfläche der Heizrollen 7, 8 und zur Aufrechterhaltung der guten Oberflächeneigenschaften
während des Heizvorgangs sollte die Oberfläche der Heizrollen 7,8, falls erforderlich,
in spezieller Weise behandelt werden. Es ist erforderlich, Heizrollen, welche an
der Oberfläche behandelt wurden, zu verwenden, wenn man eine saubere Zwischenschichtfolie
ohne Antihaftmittel auf ihrer Oberfläche erhitzen will.
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Wenn eine Vielzahl von Heizrollen verwendet wird, so sollte die Heizrolle,
welche sich in der Zone hoher Temperatur befindet, einer Oberflächenbehandlung unterzogen
werden.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 weist nur die Heizrolle 8 im
Bereich hoher Temperatur eine Oberflächenbehandlung auf. Bei dieser Oberflächenbehandlung
wird die Oberfläche der Heizrolle 8, welche in Berührung mit der Zwischenschichtfolie
2 gelangt, aufgerauht, so daß eine Klebehaftung verhindert wird. Hierzu wird die
Oberfläche gewöhnlich in einem sauberen Zustand mit Chrom plattiert. Ferner kann
man zu diesem Zweck auch die Oberfläche der Heizrolle mit einem hitzefesten nicht-haftenden
Harz, z. B. einem fluorierten Harz, beschichten.
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Die konusförmige Trommel 11 wird hinter der Heizrolle 8 angeordnet
und die erhitzte Zwischenschichtfolie 2 wird unter Dehnung auf die Trommel 11 aufgewickelt.
Hierbei
erhält man eine unterschiedliche Querrichtungsdehnungsverteilung.
Dabei wird die Folie zwischen Klemmrollen 10 und 10' festgehalten. Somit wird die
Zwischenschichtfolie 2 zwischen den Klemmrollen 10, 10' und der konusförmigen Trommel
11, welche in Pfeilrichtung gedreht werden, gedehnt.
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Der Durchmesser der konusförmigen Trommel für die Aufwicklung der
Zwischenschichtfolie 2 variiert kontinuierlich in Richtung der Welle. Die konusförmige
Trommel hat eine konusförmige Gestalt zum Aufwickeln der Folie. Demgemäß hängt beim
Aufwickeln der erhitzten bandförmigen Zwischenschichtfolie 2 die Aufwickelgeschwindigkeit
von der Spannung und dem Durchmesser der konusförmigen Trommel ab. Die Zwischenschichtfolie,
welche auf den Bereich größeren Durchmessers der konusförmigen Trommel aufgewickelt
wird, wird in einem höheren Maße gedehnt, entsprechend dem Unterschied der Aufwickelgeschwindigkeit
im Vergleich zur Aufwicklung der Zwischenschichtfolie auf eine konusförmige Trommel
geringeren Durchmessers.
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Somit wird die Zwischenschichtfolie 2 unter Dehnung aufgewickelt und
die Dehnungsverteilung ist proportional dem Durchmesser der konusförmigen Trommel
11 in Querrichtung.
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Wenn z. B. der gefärbte oder getönte Bereich 1 der bandförmigen Zwischenschichtfolie
2 gemäß Fig. 6 gekrümmt werden soll, so ordnet man den getönten oder gefärbten Bereich
der Zwischenschichtfolie 2 beim Aufwickeln auf die konusförmige Trommel 11 im Bereich
des kleineren Durchmessers an, so daß der gegenüberliegende Bereich der Folie in
einem höheren Maße gedehnt wird und die Zwischenschichtfolie eine Dehnung gemäß
der konischen Gestalt der Trommel 11 erhält, während sie aufgewickelt wird. In diesem
Falle kann man die Drehung der konusförmigen Trommel 11 steuern, und zwar in Abhängigkeit
von der Änderung des Durchmessers der konusförmigen Trommel, so daß man eine konstante
Peripheriegeschwindigkeit für die Aufwicklung der Zwischenschichtfolie 2 erhält.
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Der Durchmesser der konusförmigen Trommel 11 beträgt vorzugsweise
mehr als 300 mm, so daß die Dehnung leicht verwirklicht werden kann.
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Die Zwischenschichtfolie 2 kann automatisch mit der gewünschten vorbestimmten
Verteilung der Querrichtungsdehnung gedehnt werden, indem man sie auf die konusförmige
Trommel 11 aufwickelt. Der Grad der Krümmung des getönten Bereichs 1 der Zwischenschichtfolie
2 in Längsrichtung kann gesteuert werden, indem man die während dieses Vorgangs
auf die Zwischenschichtfolie ausgeübte Spannung variiert, z. B. durch Variierung
des Abschrägungswinkels der konusförmigen Trommel. Demzufolge ändert sich der konusförmige
Durchmesser der Trommel in axialer Richtung. Ferner kann man den Winkel, unter dem
die konusförmige Trommel in der Vorrichtung angeordnet ist, variieren. Die Variation
der Dehnung der Zwischenschichtfolie 2 in Querrichtung wird erhöht bei einer Erhöhung
der Differenz des Durchmessers der konusförmigen Trommel in Axialrichtung, so daß
der Grad der Krümmung des getönten oder gefärbten Bereichs 1 der Zwischenschichtfolie
2 erhöht wird.
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Erfindungsgemäß wird die Anordnung der Achse der Klemmrollen 10 und
der Achse der konusförmigen Trommel je nach der gewünschten Krümmung bei der Dehnung
der Zwischenschichtfolie ausgewählt. Gemäß Fig. 7 wird die durch Aufwicklung auf
die konusförmige Trommel gedehnte Zwischenschichtfolie in einem Ofen 12 erhitzt,
so daß die beim Dehnen der Zwischenschichtfolie hervorgerufenen Spannungszustände
beseitigt werden. Zum Beispiel wird die Folie während 20 min bis 3 h in einem Ofen
mit einer Temperatur von 60 bis 90 OC gehalten.
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Die erfindungsgemäß eingesetzte Zwischenschichtfolie soll sich zur
Herstellung von laminierten Glasscheiben (Verbundglasscheiben) eignen. Es handelt
sich um eine bandförmige thermoplastische Folie. Eine Polyvinylbutyralfolie ist
besonders bevorzugt. Man kann aber auch Polyurethan-Folien oder Äthylen-Vinylacetat-Folien
und andere Zwischenschichtfolien einsetzen.
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Erfindungsgemäß wird die Zwischenschichtfolie auf die Dehnungstemperatur
erhitzt, d. h. auf diejenige Temperatur, welche unter Erweichung zu thermoplastischen
Eigenschaften führt, ohne eine Klebehaftung hervorzurufen. Dann erst wird die Folie
gedehnt. Die optimale Temperatur wird je nach Art des thermoplastischen Materials
der Zwischenschichtfolie ausgewählt. Wenn man z. B. eine Polyvinylbutyralfolie mit
einer Dicke von 0,375 mm bis 0,75 mm verwendet, so erhitzt man diese vorzugsweise
auf etwa 40 bis 90 OC und speziell auf 40 bis 60 OC. Das Heizverfahren ist nicht
auf die Kontaktheizung unter Verwendung von Heizrollen beschränkt.
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Man kann auch eine elektrische Heizvorrichtung verwenden oder Heißluft
oder Strahlungsheizvorrichtungen oder andere Heizeinrichtungen, welche die Eigenschaften
der Zwischenschichtfolie nicht nachteilig beeinflussen.
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Vorstehend wurde das erfindungsgemäße Verfahren am Beispiel der Dehnung
einer Zwischenschichtfolie mit einem getönten oder gefärbten Bereich erläutert.
Das Verfahren kann jedoch ebenfalls auch auf die Dehnung von Zwischenschichtfolien
ohne gefärbten Bereich angewendet werden. Erfindungsgemäß wird die bandförmige Zwischenschichtfolie
während der Überführung derselben auf die Dehntemperatur erhitzt und dann erst wird
die erhitzte Zwischenschichtfolie durch Aufwicklung auf eine konusförmige Trommel
gedehnt. Hierzu wird die Folie mit einer Spannung unterschiedlicher Verteilung beaufschlagt,
so daß das gewünschte Dehnungsmuster kontinuierlich und gleichförmig verwirklicht
wird. Die gedehnte Zwischenschichtfolie wird auf die konusförmige Trommel aufgewickelt
und hier während einer vorbestimmten Zeitdauer im aufgewickelten Zustand gehalten,
so daß die verbleibenden Spannungen der Zwischenschichtfolie im wesentlichen beseitigt
werden können.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann im Chargenbetrieb durchgeführt
werden, indem man die Folie auf die konusförmige Trommel aufwickelt. Somit eignet
sich das erfindungsgemäße Verfahren auch für kleinere Produktionsmengen und die
Produktivität kann leicht gesteuert werden. Darüber hinaus
kann
die Krümmung, welche durch Dehnung hervorgerufen wird, leicht variiert werden, indem
man lediglich die konusförmige Trommel auswechselt. Somit kann man auf einfache
Weise verschiedenste Typen von gedehnten Zwischenschichtfolien erhalten. Man kann
daher eine ausgezeichnete Zwischenschichtfolie unter Dehnung zu der jeweils gewünschten
Krümmungsgestalt erhalten und der prozentuale Anteil von unbrauchbaren Folien ist
äußerst gering.
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