DE3511396A1

DE3511396A1 - Vorpresseinrichtung fuer komplex gebogene laminatpakete und verfahren zum vorpressen von gebogenen laminatpaketen

Info

Publication number: DE3511396A1
Application number: DE19853511396
Authority: DE
Inventors: James Lawrence Cheswick Pa. Valimont
Original assignee: PPG Industries Inc
Current assignee: PPG Industries Inc
Priority date: 1984-04-02
Filing date: 1985-03-29
Publication date: 1985-11-21
Also published as: FR2561990A1; IT8567318A0

Description

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Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von laminiertem Sicherheitsglas, insbesondere mit kompliziert gebogenen Formen. Derartiges Sicherheitsglas enthält üblicherweise zwei oder mehr Glasscheiben oder Kunststoffplatten aus einem harten, transparenten Material, das als Ersatz für ein oder mehrere Glasscheiben dient, die mittels einer Schicht aus thermoplastischem Material miteinander verklebt sind. Das bevorzugte thermoplastische Material ist weichgemachtes Polyvinylbutyral. Laminiertes Sicherheitsglas findet in weitem Umfang dann Verwendung, wenn ein Widerstand gegen Zersplittern wichtig ist, beispielsweise als Windschutzscheiben von Automobilen.

Die Erfindung ist insbesondere geeignet zum vorläufigen Pressen, auch Vorpressen genannt, von Laminatpaketen, die anschließend einer endgültigen und vollständigen Laminierung bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck in einem Autoklaven unterzogen werden.

Es wurden verschiedene Methoden und Vorrichtungen zur Herstellung von laminiertem Sicherheitsglas entwickelt. Die am meisten in der Praxis ausgeführte Herstellungsweise von laminierten Windschutzscheiben besteht aus zwei Schritten. Dabei wird im ersten Schritt ein Laminatpaket hergestellt aus Schichten, die in der gewünschten Reihenfolge für die Laminierung aufeinandergelegt werden und dieses Laminatpaket wird einem vorläufigen oder vorübergehenden Pressvorgang unterzogen, um alle Flüssigkeit und Gase und andere verdampfbare Stoffe zwischen den einander benachbarten Schichten zu entfernen und die Kanten des Laminats am Rand zu versiegeln, so daß bei den anschließenden Schritten keine Flüssigkeit in das Laminat eindringen kann.

Beim anschließenden Schlußschritt wird das vorgepreßte Laminatpaket ausreichend erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck ausgesetzt, um eine vollständige und vollflächige Bindung der Schichten aneinander zu erzeugen.

Es wurden verschiedene Verfahren entwickelt zum vorläufigen Pressen von Glaakunststoff-Laminatpaketen. Bei einem dieser Verfahren wird das Laminatpaket durch einen Walzenspalt geschickt, wobei ein Druck auf die Hauptflächen des sich bewegenden Laminatpaketes ausgeübt wird. Die Laminatpakete werden erwärmt, um die Kunststoffzwischenschicht etwas zu erweichen, so daß beim Herauspressen der Luft von den aufeinanderliegenden Oberflächen beim Durchgang durch die Walzen die Kanten des Laminatpaketes versiegelt werden. Die Verwendung von Walzenspalten zum Vorpressen ist jedoch nur zum Vorpressen von flachen Laminaten und schwach gebogenen Laminatformen einsetzbar. Laminatpakete mit komplizierten starken Biegungen brechen beim Durchlauf durch den Walzenspalt. Der Bruch tritt auf, weil es außerordentlich schwierig ist, den Druck bei korn-

plizierten Biegeformen gleichmäßig beim vorläufigen Pressen zu verteilen.

Laminierte Windschutzscheiben wurden auch dadurch hergestellt, daß man Laminatpakete in flexible Beutel einschloß und evakuierte, um die Zwischenschichten auszugasen. Dann wurde der Beutel und sein Inhalt auf Temperaturen erwärmt, die ausreichend sind, um die Kanten des Laminatpaketes zu versiegeln. Die Verwendung von geschlossenen Beuteln ist jedoch nicht immer möglich, weil sich derartige Beutel komplex geformten Laminatpaketen nicht anpassen können. Dadurch treten häufig innerhalb des Beutels Brücheauf. Außerdem ist es schwierig, den geschlossenen Beutel vollständig zu evakuieren. Bruch kann außerdem erst dann festgestellt werden, wenn die Behandlung beendet und das Laminatpaket aus dem Beutel entfernt wird. Ein anderes Verfahren zum vorläufigen Pressen von Laminatpaketen verwendet eine den Außenrand umgebende Vakuumkammer aus einem flexiblen offenendigen Ring mit Flügeln, die sich von einer Basis aus erstrecken. Die Flügel werden auf die äußeren Hauptoberflächen des Laminatpaketes aufgebracht und die Basis hat einen Abstand vom Paket, um eine das Laminatpaket umgebende Vakuumkammer zu bilden. Dieses Verfahren ist außerordentlich arbeitsaufwendig und ist für eine Massenherstellung nicht geeignet. In der Praxis wurde diese Arbeitsweise nur dann verwendet, wenn nur geringe Stückzahlen bestimmter Formen benötigt werden, beispielsweise für den Ersatzteilmarkt. Die Ringe sind zwar für kompliziert gebildete Formen von Laminatpaketen besser geeignet als Walzen und geschlossene Beutel, es ist jedoch erforderlich für jede neue Größe und Form, einen entsprechenden Ring herzustellen. Dies erfordert die Aufrechterhaltung eines großen Lagers von Ringen unterschiedlicher Größe und Form, die jeweils mit den unterschiedlichen Umfangslinien der herzustellenden Windschutzscheiben über-

einstimmen.

Es wurde deshalb auch versucht, das Vorpressen und das endgültige Pressen im gleichen Autoklaven auszuführen. Alternativ wurde auch versucht, die zum Vorpressen verwendete Einrichtung auch zum endgültigen Laminieren im zweiten Schritt zu verwenden. Bei einer solchen Arbeitsweise ist die Geschwindigkeit außerordentlich niedrig und für die Massenherstellung nicht geeignet, weil erstens die Zahl der Laminatpakete, die in einem Autoklaven vorgegebener Größe angeordnet werden können, begrenzt ist, insbesondere wenn jedes der zu laminierenden Laminatpakete innerhalb des Autoklaven noch die Vorrichtung zum vorläufigen Pressen aufweisen muß und zweitens ist der Wärmeübergang aus der Atmosphäre des Autoklaven auf jedes Laminatpaket und zwischen die Laminatpakete aufgrund der zusätzlichen Wärmekapazität der Vorpresseinrichtungen wesentlich langsamer, insbesondere das Ansprechen auf Temperaturänderungen beim endgültigen Laminieren im Autoklaven. Weil die Vorpresseinrichtung innerhalb des Autoklaven während des gesamten Laminierens angeordnet ist, ist es unmöglich, Reparaturen an der Vorpresseinrichtung vorzunehmen, es sei denn, diese wird aus dem Autoklaven herausgenommen. In der Praxis hat sich herausgestellt, daß es sehr viel effektiver ist, jedes Laminatpaket zunächst vorzupressen und aus der Vorpresseinrichtung herauszunehmen, ehe die vorgepreßten Laminate für die endgültige Laminierung in den Autoklaven eingebracht werden. Jedes der vorbehandelten Laminate kann dann direkt der Atmosphäre im Autoklaven ausgesetzt werden. Das Entfernen aus der Vorpresseinrichtung ermöglicht es, eine größere Zahl von vorgepreßten Laminatpaketen in einen Autoklaven einzubringen. Die Handhabung von ganzen Gruppen vorgepreßter Laminate ermöglicht ein

besonders effektives Arbeiten, weil sich alle Laminate gleichmäßig mit der Temperatur im Autoklaven ändern.

In US-Patent Nr. 2 673 822 ist eine Vorrichtung zum vorläufigen Pressen beschrieben, die ein Rahmenglied mit einer Form aufweist, die der Außenlinie des vorläufig zu pressenden Laminatpaketes entspricht. Jedes unterschiedliche Muster eines Laminatpaketes erfordert eine anders ausgebildete Vorpresseinrichtung. Es ist deshalb notwendig, eine große Zahl von Vorpresseinrichtungen dieses Typs zu bevorraten.

In US-Patent Nr. 3 769 133 ist die Verwendung von zwei flexiblen Folien beschrieben, die eine Hülle oder einen Beutel um das gebogene Laminatpaket, das vorgepreßt werden soll, auszubilden. Die zwei Folien aus flexiblem Material müssen zum Ausbilden der Hülle vollständig dicht entlang dem Außenumfang versiegelt werden, um die Bildung einer evakuierbaren Kammer zu ermöglichen, so daß das Absaugen von Luft und anderen Gasen aus der Hülle in Zeiträumen erfolgen kann, die mit den Zykluszeiten des Erwärmens, Evakuierens und Aufbringen von Druckes im Autoklaven übereinstimmen.

Das Versiegeln der Laminatpakete in einer Hülle erlaubt nicht nur das vorläufige Pressen, es ermöglicht auch das Paket während des endgültigen Laminierungsschrittes darin zu belassen und diese Hülle kann auch noch als Verpackung für den Versand bis zum Einbau in Automobile dienen. Das Erfordernis des vollständigen Versiegeins der Folien um das Laminatpaket verhindert den wiederholten Gebrauch der Hülle, beispielsweise für eine zweite Laminierung. Aus US-Patent Nr. 3 852 136 ist ein vorläufiges Pressen bekannt, bei dem das Laminatpaket in eine den Umfang umfassende Vakuumkammer mit einem ersten Unterdruck eingebracht

wird und. das Laminatpaket mit dieser Randvakuumkammer in eine größere Vakuumkammer bei einem anderen Unterdruck eingebracht wird. Randvakuumkammern unterschiedlicher Größe und Außenumfangsformen sind für unterschiedliche Muster erforderlich und erfordern hohe Kosten. Außerdem ist das Anbringen der Randvakuumkammern an ,jedes einzelne Laminatpaket zeit- und arbeitsaufwendig. Außerdem ist der Wärmeübergang in einer Vakuumkammer wegen des fehlenden Ubertragungsmediums schlecht.

In US-Patent Nr. 3 917 503 ist die Verwendung von übereinstimmend gefalteten Beuteln, die automatisch geöffnet werden, beschrieben, um gebogene Laminatpakete vorläufig zu pressen. Die Zutrittsöffnung des Beutels wird verschlossen durch eine flache Lasche einer Wand des flexiblen Beutels, die über die andere Wand des Beutels geschlagen wird. Da der Beutel drei fest verschlossene Seiten aufweist, bestehen Schwierigkeiten, den Beutel kompliziert geformten Laminatpaketen anzupassen. Aus der fehlenden Anpassung resultieren Glasbrüche und eine schlechte Entgasung des Laminatpaketes. Aus US-Patent 4 152 188 ist es bekannt, eine flexible Membrane auf die äußere Oberfläche einer Schicht aufzubringen, die mit dem Glas laminiert werden soll, wobei zunächst Druck in der Mitte aufgebracht wird und dieser sich dann graduell von der Mitte nach außen ausbreitet, um die Bildung von Luftblasen innerhalb des zu laminierenden Paketes zu vermeiden. Diese Arbeitsweise beschränkt sich auf einzelne Laminatpakete, die manuell gehandhabt werden können, ist jedoch für eine industrielle Massenproduktion nicht geeignet.

In US-Patent Nr. 4 180 426 ist beschrieben, das gebogene Laminatpaket zum vorläufigen Pressen in ein

Gewebe oder Flanell oder andere poröse Vliese einzuschließen, die diese vollständig umgeben und das eingewickelte Laminatpaket zwischen oberen und unteren Folien aus flexiblem Material, die größer sind als das zu pressende Laminatpaket anzuordnen und die Kanten der dünnen Folien zwischen festen Ringen ausreichend aufeinanderzupressen. Der Sack, der zwischen den flexiblen Folien ausgebildet ist, wird dann evakuiert, während das Laminatpaket im Sack einem Unterdruck innerhalb eines Autoklaven ausgesetzt wird. Dies ermöglicht, die vorläufige Pressung und die endgültige Laminierung in derselben Kammer auszuführen. Das Einpacken und Auspacken der Laminatpakete ist ein entscheidender Nachteil dieses Verfahrens.

Aus US-Patent Nr. 4 425 406 ist ein Vakuumbeutel aus Glasfasern bekannt, der eine Schicht aus Silikonkautschuk auf der Außenseite aufweist, um die Zwischenräume zwischen den Glasfasern auszufüllen, bei dem jedoch die Innenoberfläche des Beutels unverändert ist und die einzelnen Glasfasern während des Laminierens in direkten Kontakt mit der Glasoberfläche des Laminates treten. Drei der vier Kanten des Beutels werden versiegelt durch Druck; es bleibt nur eine Kante offen zur Aufnahme des Laminpaketes. Diese Apparatur ist jedoch für kompliziert gebogene Formen mit großen Biegetiefen nur beschränkt einsatzfähig.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum vorläufigen Pressen bzw. /eines Laminatpaketes zu schaffen, das für die Massenherstellung von kompliziert gebogenen Laminatpaketen geeignet ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren gemäß Patentanspruch 1 und die Vorrichtung gemäß Patentanspruch 6.

In den Unteransprüchen sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.

Erfindungsgemäß werden die zu laminierenden Anordnungen auch Laminatpakete^genannt und zwischen zwei getrennten Decken aus flexiblem Kautschukmaterial getragen. Die untere Decke ist in Form einer Hängematte zwischen zwei in Längsrichtung einstellbaren Trägerelementen aufgehängt, um die Durchbiegung der unteren Decke zwischen den Trägerelementen einstellen zu können. Ein Laminatpaket aus Glas und einer Plastikfolie, das kleiner ist als die Decken, wird im Mittelteil der unteren Decke angeordnet und eine obere Decke, die größer ist als das Laminatpaket wird flächendeckend über das Laminatpaket und da.s rahmen~ förmige Mittelteil der unteren Decke angeordnet, wobei sich dessen Außenkanten außerhalb der Außenumfangslinie des Laminatpaketes befinden.

Die untere Decke ist im Mittelteil speziell ausgebildet, um einen Absaugweg über die obere Oberfläche des Mittelteils auszubilden und es ist im Mittelteil eine Öffnung durch die Dicke der Decke zur unteren Oberfläche vorhanden. Dort ist ein Anschlußrohr vorhanden für eine Verbindungsleitung zu einer Vakuumquelle .

Das Laminatpaket wird zwischen den flexiblen Decken bei einer Temperatur zwischen Raumtemperatur und einer Maximaltemperatur, die durch die Eigenschaften der flexiblen Zwischenschicht bestimmt ist, angeordnet. Bei der Temperatur wird Vakuum angelegt, um die zwischen den Schichten des Laminats eingeschlossene Luft und die zwischen den flexiblen Decken zu entfernen. Das evakuierte Laminatpaket wird zusammen mit den flexiblen Decken dann für etwa 5 bis 15 Minuten einer erhöhten Temperatur ausgesetzt.

Diese erhöhte Temperatur ist ausreichend, um die Zwischenschicht mit dem Glas zu verbinden, liegt Jedoch unter der Temperaturbelastungsgrenze der Zwischenschicht und der Decken. Während des Erwärmens wird der Unterdruck aufrechterhalten, um relativ breite klare Bereiche entlang der Kanten des Laminatpaketes zu erreichen. Diese sollen sich vom Rand aus nach innen über eine Strecke von vorzugsweise mehr als 2,5 cm erstrecken. 10

Um sicherzustellen, daß die obere und die untere Decke außerhalb der Außenumfangslinie des Laminatpaketes dicht auf einander lie gen und das Erzeugen von Unterdruck ermöglichen, sind Gewichte vorgesehen, die in Abstand von der Außenumfangslinie des Laminatpaketes von oben auf die obere flexible Decke einwirken. Für langgestreckte Laminatpakete, die zu einer zylindrischen Form über ein oder mehrere Querachsen gebogen werden sollen, bestehen die Gewichte vorzugsweise aus einem Paar von Stabgewichten, die über die Breite der oberen Oberfläche der oberen Decke neben den Kanten an den Längsenden des vorläufig zu pressenden Laminates angeordnet sind und einem Paar von Ketten, die sich zwischen den Enden der Stabgewichte seitlich außerhalb der Seitenkanten des Laminatpaketes in Längsrichtung erstrecken. Dadurch wird die obere Decke außerhalb der Umfangslinie des vorzupressenden Laminatpaketes beschwert und auf die untere flexible Decke gedruckt. Die Ketten sind flexibel, um sich der Form des Laminatpaketes anzupassen. Die Form des Laminatpaketes bestimmt die Form der Hängematte in Längsrichtung aus den zwei flexiblen Decken aus Kautschukmaterial.

Vorzugsweise ist die obere Oberfläche der unteren Decke mit Absaugkanälen im Mittelbereich ausgestattet, die über die Außenumfangslinie des vorzupressenden

Laminatpaketes im Mittelteil hinausreichen. Diese Absaugkanäle werden vorzugsweise durch Verringerung der Dicke der unteren Decke im Mittelteil ausgebildet. Anders ausgedrückt, die untere Decke weist ein vertieftes Mittelteil auf, das größer ist als das vorzupressende Laminat und umgibt das Laminatpaket rahmenförmig. Im abgesenkten Mittelteil sind vorzugsweise Hocker vorgesehen, die in Reihen angeordnet sind und deren obere Enden bis in die Ebene der oberen Oberfläche der unteren Decke reichen. Die Hocker in benachbarten Reihen sind vorzugsweise gegeneinander versetzt.

Die flexiblen Decken sind vorzugsweise aus verstärktem Kautschukmaterial, vorzugsweise ein mit Polyamidfasern verstärktes Elastomer. Die untere Oberfläche der oberen Decke kann in gleicher Weise mit Absaugkanälen versehen werden wie die obere Oberfläche der unteren Decke. Es sind jedoch bei der oberen Decke weniger Durchgänge erforderlich als bei der unteren Decke.

Die zuvor beschriebene Vorrichtung zum vorläufigen Pressen eines Laminatpaketes ist zum wiederholten Einsatz geeignet und kann insbesondere dann verwendet werden, wenn Windschutzscheiben mit unterschiedlichen Formen vorgepreßt werden sollen, ohne daß die Decken ausgewechselt werden müssen. Nur im Falle von extrem unterschiedlichen Mustern ist es erforderlich, die Träger, die die Decken halten, zu verstellen, um auf diese Weise eine Anpassung an unterschiedliche Biegeradien und unterschiedliche Formen zu erreichen.

Es ist ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung, daß das Paar getrennter Decken aus flexiblem Material in einer solchen Weise angeordnet wird, daß die Decken dicht aufeinanderliegen, ohne daß sich jedoch die Randteile der beiden Decken bei der Wärme-

behandlung fest verbinden. Das dichte Aufliegen der beiden Decken erfolgt außerhalb und in Abstand von der Außenumfangslinie des vorläufig zu pressenden Laminatpaketes, so daß entlang der Außenlinie des Laminatpaketes noch ein Absaugkanal vorhanden ist. Dies ermöglicht es, die Decken nach jedem Vorpressvorgang wieder voneinander zu trennen und das vorgepreßte Laminatpaket zu entfernen und dem endgültigen Laminierungsschritt in einem Autoklaven zuzuführen.

Die Vorrichtung zum vorläufigen Pressen oder Vorpressen kann dann mit einem neuen Laminatpaket gefüllt werden. Diese Arbeitsweise erfordert kein weiteres Anpressen der Glasscheiben an die Kunststoffzwischenschicht entlang der Kanten, um die Zwischenschicht in der Nähe des Außenumfanges zu verstärken, wie es in US-Patentschrift 2 999 779 beschrieben ist.

Die Erfindung wird nun anhand der Abbildungen beschrieben.
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Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung einer

zum vorläufigen Pressen vorbereiteten Gruppe ν La **»»'" a tpAttt
pierung<T~getragen zwischen einer unteren flexiblen Decke und einer abgehobenen oberen flexiblen Decke, gemäß der Erfindung, mit

teilweise abgeschnittenen Teilen, um andere Teile in ihrer Anordnung sichtbar zu machen.

Fig. 2 ist eine Aufsicht auf die Gruppierung von Fig. 1, in der unterschiedliche Teile der oberen Apparatur nicht wiedergegeben sind, um die unteren Teile sichtbar zu machen.

Fig. 3 ist ein Endaufriß entlang der Linie 3-3 von Abb. 2.

Fig. 4 ist ein vergrößerter, teilweiser Querschnitt von Teilen der Gruppierung und zeigt in Längsrichtung einen Teil der Gruppierung, wie sie anfänglich relativ zur Vorrichtung angeordnet ist und vor dem Beginn des vorläufigen Pressvorganges.

In den Figuren ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wiedergegeben. Eine im allgemeinen

10' horizontale Basis weist langgestreckte Winkeleisen 21 auf, die mit Quergliedern 22 verbunden sind. Vorhanden sind Befestigungsarme mit Innengewinde, die bewegbar sind längs Einstellungsstäben 25 mit Außengewinde zur individuellen Längseinstellung der Position Jeder der Befestigungsarme 23 mit Innengewinde in ihrer Stellung relativ zu den langgestreckten Winkeleisen 21. Eine Kurbel 24 ist vorhanden, um die Gewindestäbe 25 mit Außengewinde zu drehen, so daß die Befestigungsarme 23 mit Innengewinde in die gewünschte Stellung bewegt werden, wie es später noch beschrieben wird.

Von jedem der Befestigunsarme 23 mit Innengewinde erstreckt sich ein Träger 27 schräg nach oben und nach außen. Ein Querverbindungsbügel 29 verbindet jeweils die oberen Enden der sich nach oben erstreckenden Träger an jedem Längsende der Vorrichtung. Jeder Querverbindungsbügel 29 hat einen nach innen gerichteten Ansatz an jedem äußeren Ende. Der Ansatz an jedem der Längsenden der Vorrichtung nimmt die gegenüberliegenden Enden eines Querstabes 33 auf. Die Vorrichtung ist außerdem ausgestattet mit einem flexiblen Bodenmaterial 34, deren Längsenden um den Querstab 33 geschlungen sind, so daß sich die flexible Bodendecke 34 in Form einer Hängematte zwischen den Querstäben 33 erstreckt. Durch Aufeinanderzubewegen und Voneinanderwegbewegen der beiden Querverbindungsbügel 29 verringert sich deren Längsabstand und die

Längsform der Hängematte verändert sich im Vergleich zu den in der Stellung veränderten Querstäben. Diese Einstellung ermöglicht es, die Hängematte eine zylindrische Form annehmen zu lassen, wenn die QuerverbindungsbUgel 29 auf jeder Seite gleichen Abstand von der Mitte haben und eine stumpf-konische Form (frusto-conical shape) anzunehmen, wenn die Abstände auf beiden Seiten unterschiedlich sind.

Die flexible Bodenmatte oder Decke ~5k weist in der Mitte ein vertieftes Mittelteil 36 auf, in deren Mittelfeld Vorrichtungen zum Anschluß einer Vakuumleitung vorhanden sind. Das vertiefte Mittelteil ist größer als der größte Außenumfang eines Laminatpaketes das in der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorläufig gepreßt werden soll. Die Vertiefung ist ausgebildet als ein Absatz im Mittelteil und weist eine Vielzahl von Reihen mit Höckern auf, die sich vom Boden dieser Vertiefung aus erstrecken. Die oberen Enden der Hocker sind in der gleichen Ebene wie die obere Oberfläche eines äußeren Rahmenteils 37, das das vertiefte Mittelteil 36 der unteren flexiblen Decke 3^· umgibt. Eine typische Decke ist eine 2 mm dicke Folie aus synthetischem Elastomer verstärkt mit Polyamidfasern mit einem vertieften Mittelteil 36, das 1 mm von der oberen Oberfläche der Decke abgesetzt ist. In dem vertieften Mittelteil 36 sind Reihen von 1 mm hohen Höckern, die einen Durchmesser von 2 mm aufweisen, angeordnet. Der Abstand der Mittelpunkte der Hocker jeder Reihe beträgt annähernd 3 mm von Mittelpunkt zu Mittelpunkt. Die Reihen sind 3 mm voneinander entfernt. Die Hocker benachbarter Reihen sind 1 mm von Reihe zu Reihe gegeneinander versetzt, um Durchgänge in dem vertieften Mittelteil 36 zu schaffen. Der äußere Rahmenteil 37 der unteren flexiblen Decke hat eine glatte obere und untere Oberfläche. Alternativ kön-

nen die Mittel zum Schaffen von Evakuierwegen Höcker aufweisen, die über die Hauptoberfläche der flexiblen Bodendecke 34 im vertieften Mittelteil hinausragen. Das vertiefte Mittelteil 36 der flexiblen Bodendecke 3^ trägt innerhalb seines Umfanges den Außenumfang des zu biegenden Laminatpaketes aus zwei gebogenen Glasscheiben und einer thermoplastischen Zwischenschicht, die vorläufig zusammengepreßt werden soll. Der Ausdruck Glas wird im folgenden allgemein benutzt und soll auch Kunststoffzusammensetzungen einschließen, beispielsweise Acrylate oder Polycarbonate anstelle von Glas, ebenso wie Silicatgläser. Die Zwischenschicht ist vorzugsweise weichgemachtes Polyvinylbutyral, kann aber auch jedes bekannte andere Zwischenschichtmaterial sein, beispielsweise Polyurethan.

Eine obere flexible Decke 38 ist oberhalb des Außenrahmenteils 37 der unteren flexiblen Decke 34 und des Laminatpaketes A zum vorläufigen Pressen angeordnet.

Die Größe der oberen flexiblen Decke ist so, daß sie sich mindestens 5 cm (2 inches) über den Rand des vertieften Mittelteils 36 in der unteren flexiblen Bodendecke erstreckt, so daß die obere flexible Decke 38 die oberen Kanten der Oberfläche der Gruppierung A überbrückt und bis auf die obere Oberfläche der flexiblen Bodendecke ~5k reicht, um die Vakuumrandkammer 39 zu bilden, wie sie in Fig. 4 wiedergegeben ist. Die obere flexible Decke 38 ist mit einer glatten Oberfläche wiedergegeben. Es liegt Jedoch im Bereich der Erfindung, daß die untere Fläche der oberen flexiblen Decke 38 mit Durchlässen versehen ist, die im Bereich des vertieften Mittelteiles 36 der unteren Bodendecke 34 angeordnet sind. Die Oberfläche der oberen flexiblen Decke 38, die der Gruppierung A gegenüberliegt, muß nicht mit so viel Vertiefungen versehen sein, wie das vertiefte

Mittelteil 36. Es ist jedoch erwünscht, daß die obere flexible Decke 38 mindestens einen Ausgangsdurchlaß aufweist, der sich über die gesamte Strecke der zu pressenden Gruppierung erstreckt. Endschleifen 35 sind an jedem Ende der oberen flexiblen Decke 38 vorhanden, um nicht gezeigte Querstäbe aufzunehmen, die es ermöglichen, die Decken voneinander zu trennen, um die Gruppierung A dazwischen anzuordnen.

Die flexible Bodendecke 34 ist mit einer durch ihre gesamte Dicke reichenden Öffnung versehen, von der sich ein Auslaßrohr 40 nach unten erstreckt und die Verbindung zwischen den Absaugwegen des vertieften Mittelteils 36 mit einer Unterdruckquelle herstellt, so daß Vakuum angelegt werden kann in den Zwischenraum zwischen dem vertieften Mittelteil 36 der flexiblen Bodendecke 34 und der unteren Oberfläche der Gruppierung A, die vorgepreßt werden soll und ebenso in der Vakuurarandkammer 39 zwischen den Decken 34 und 38, die den Außenrand der Gruppierung A umgibt. Dies erlaubt es, Luft abzusaugen zwischen den einzelnen Lagen der Gruppierung und ebenso von der oberen Oberfläche der Gruppierung und der unteren Oberfläche der oberen flexiblen Decke 34, wobei die obere flexible Decke 38 dicht auf der unteren flexiblen Decke 34 außerhalb der Gruppierung aufliegt. Dadurch wird eine Vakuumrandkammer 39 ausgebildet, die die Gruppierung A umgibt. Die Vakuumrandkammer 39 begrenzt das vertiefte Mittelteil und steht in Verbindung mit der Unterdruckquelle, so daß der Druck im Raum zwischen den beiden flexiblen Decken 34 und 38 verringert werden kann und ebenso verbleibende Luft und andere flüchtige Stoffe aus dem sich verringernden Volumen entfernt werden können.

Die obere flexible Decke 38 ist mit einer Reihe von Schlaufen 42 in der Nähe jedes Endes versehen. Jede

dieser Schlaufen 42 trägt ein Stabgewicht 44 in einer Stellung in der Nähe der Längsenden des vertieften Mittelteiles 36. Zusätzlich sind an den Endteilen der Stabgewichte 44 Ringe 45 befestigt zur Aufnahme der Enden von flexiblen Ketten 46. Die letzteren erstrecken sich entlang Linien seitlich außerhalb der Seitenränder des vertieften Mittelteils 36 in der flexiblen Bodendecke 34. Die Ketten 46 können gegen Querbewegung durch Verschrauben der Ketten mit zusätzlichen, nicht gezeigten Schlaufen gesichert sein, die entlang der Längsseiten der oberen flexiblen Decke 38 angeordnet sind. Dadurch entsteht ein Rahmen von einstellbaren Gewichten, die nach unten gegen die obere Oberfläche der oberen flexiblen Decke 38 drücken, in dem Teil, der die zu pressende Gruppierung vollständig umgibt. Dadurch wird der Außenrand des Raumes zwischen den flexiblen Decken 34 und 38 gebildet.

Die Zusammensetzung der flexiblen Decken ist derart, daß eine Vakuumkammer 39 zwischen den Decken gebildet wird, die gegenüber der Atmosphäre dicht abgeschlossen ist. Die Zusammensetzung der flexiblen Decken muß jedoch so gewählt werden, daß die obere flexible Decke 38 und die untere flexible Decke 34 sich in dem Temperaturbereich für die üblichen Pressvorgänge nicht miteinander verbinden.

In der wiedergegebenen Form sind die Stabgewichte 44 durch die Schlaufen 42 an der oberen flexiblen Decke 38 geschoben und mit flexiblen Ketten 46 verbunden, die eine solche Masse pro Längeneinheit haben, daß ein ausreichend dichtes Aufliegen in den Randpartien der flexiblen Decken 34 und 38 aufeinander, jedoch ohne feste Bindung erreicht wird. Akzeptable Massen pro Längeneinheit sind 4 bis 18, vorzugsweise 9 g pro Zentimeter Ketten in Kombination mit 2 mm dicken Decken zum Vorpressen von Gruppierungen aus zwei

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Glasscheiben von jeweils 2,3 mm Dicke und einer weichgemachten Polyvinylbutyral-Zwischenschicht von 0,8 mm Dicke. Die Anordnung der Gewichte aus den Stabgewichten 44 und den flexiblen Ketten 46 muß derart um das gesamte Mittelteil 36 erfolgen, daß eine geeignete Vakuumkammer um die vorzupressende Gruppierung ausgebildet wird.

Um die Vorrichtung für das vorläufige Pressen vorzubereiten, wird die flexible Bodendecke 34 zwischen den Querstäben 33 aufgehängt. Die Querstäbe 33 werden innen zwischen den Ansätzen 31 befestigt und die Träger 27 so aufeinander zu bewegt, daß die untere flexible Bodendecke 34 eine freihängende Hängematte bildet, die in der gewünschten zylindrischen oder konischen Form hängt. Anschließend wird eine Gruppierung A aus gebogenen Lagen, die miteinander laminiert werden sollen, in eine Mittelstellung über dem vertieften Mittelteil 36 gebracht und die obere flexible Decke 38 über der unteren flexiblen Decke 34 und über der Gruppierung, die vom vertieften Mittelteil 36 getragen wird, angeordnet. Dies geschieht derart, daß die Stabgewichte 44 sich über die Längsenden der größeren Rahmenteile 37 der flexiblen Bodendecke erstrecken, annähernd 5 cm außerhalb der entsprechenden Längsenden des vertieften Mittelteils 36 und sich die flexiblen Ketten 46 über die obere flexible Decke 38 erstrecken, über die Länge der Seitenteile des äußeren Rahmens 37, der flexiblen Bodendecke 34 in einem Abstand von 5 cm seitlich auswärts der Längskanten des vertieften Mittelteils In dem Fall, in dem die Gruppierung um einen im wesentlichen gleichmäßigen Biegeradius gebogen ist und der tiefste Teil weniger als 7,6 cm (3 inches) tiefer liegt, kann auf die Stabgewichte 44 und die Ketten 46 verzichtet werden.

Eine typische und erfolgreich arbeitende Apparatur hat rechteckige Decken mit einer Länge von 203 cm (80 inches) χ 122 cm (48 inches) Breite und ein großes vertieftes Mittelteil mit einem rechteckigen Umfang einer Länge von 163 cm (64 inches) und 81 cm (32 inches) Breite in der Mitte der Decken angeordnet. Die abgesenkten Mittelteile werden mit einem Höckermuster versehen im vertieften Mittelteil, wie es bereits beschrieben wurde für das Vorpressen verschiedener handelsüblicher Formen von Windschutzscheiben.

Die besten Ergebnisse wurden dann erzielt, wenn die Apparatur mit dem zwischen den oberen und unteren flexiblen Decken angeordneten Laminatpaket einem Druck von 98,6 mbar bis 234,6 mbar (23 to 27 inches of mercury below standard atmospheric pressure) ausgesetzt wird. Nach ein bis drei Minuten Evakuierung bei Raumtemperatur von etwa 25° C werden die Laminatpakete bei dem gleichen Unterdruck zusätzlich 8 bis 18 Minuten bei einer Temperatur von 121° C evakuiert. Hervorragende Ergebnisse werden erhalten, wenn die Vorrichtung obere und untere Decken aus einem mit Polyamidfasern verstärktem Elastomer aufweist, mit einem vertieften Mittelteil auf beiden, den Außenoberflächen des Laminatpaketes zugewandten Seiten. Es entstehen klare durchsichtige Flächen von mehr als 2,54 cm Breite im gesamten Außenrandbereich des Laminatpaketes.

Wenn als Bodendecke ein mit Polyamidfasern verstärktes Elastomer mit einem vertieften Mittelteil zusammen mit oberen Decken gleicher Zusammensetzung, jedoch mit glatter Oberfläche oder leicht aufgerauhter Oberfläche oder vollständig flacher Oberfläche zum Verpressen eines gebogenen Laminatpaketes verwendet werden, sind in den meisten Fällen mit bloßem Auge keine signifikanten Lufteinschlüsse im

Laminatpaket erkennbar, wenn wie folgt verfahren wurde: Es werden flexible Decken zum Verpressen verwendet, von denen nur die untere ein vertieftes Mittelteil aufweist, das sich bis über den Rand des Laminatpaketes erstreckt und es wird beim Verpressen mindestens zwei Minuten Vakuum ohne Erwärmen angelegt und anschließend mindestens acht Minuten weiter evakuiert unter Erwärmen auf 121° C.

Eine Kombination einer 2 mm dicken unteren Decke 34 mit Höckern in dem 1 mm tiefen abgesenkten Mittelteil 36 mit einer 2 mm dicken glatten oberen Decke ergibt beim Vorpressen von relativ flachen Windschutzscheibenformen in einigen Fällen Lufteinschlüsse im Laminatpaket. Um dieses Problem zu lösen, wurde vorgeschlagen, in der oberen Decke eine flache schmale Längsnut auszubilden, die sich über die gesamte Fläche der Decke im Bereich des Laminatpaketes erstreckt. Steifere oder dickere Materialien für die obere flexible Decke lösen das Problem der Lufteinschlüsse ebenfalls. Beim vorläufigen Pressen von sehr stark gebogenen Windschutzscheiben wurde dieses Problem nicht beobachtet.

Als weiteres geeignetes Material für ein erfolgreiches Arbeiten wurde ein Neoprenkautschuk mit glatter Oberfläche gefunden. Dieser erlaubt in dem Ofen ein Erwärmen auf 121° C im Anschluß an 2 Minuten teilweises Evakuieren auf einen Druck von 778,5 bis 914 mbar (23 bis 27 inches mercury) bei Raumtemperatur. Erst danach wird das Laminatpaket der heißen Ofenatmosphäre ausgesetzt. Bei Versuchen, Neoprenkautschuk bei Ofentemperaturen von 149° C als Deckenmaterial einzusetzen, zeigte sich, daß der Kautschuk aufgrund der höheren Temperatur während aufeinanderfolgenden Pressvorgängen von Laminatpaketen gleicher Form und gleichem Außenumfang dazu neigt, bleibende Verformungen auszu-

bilden, die einen Wechsel der Form und des Musters des Laminatpaketes ohne Wechsel der Decken unmöglich macht. Synthetische Elastomere, die mit Polyamidfasern verstärkt sind, erlauben eine Dauerbelastung von 130° C. Unter diesen Umständen können flexible Decken zeitweilig Ofentemperaturen von 121° C ausgesetzt werden, ohne daß die Decken oder die Zwischenschichten der Laminatpakete beschädigt werden. Da die Geschwindigkeit des Verbindens der Schichten des Laminatpaketes mit steigender Temperatur bei der Vakuumbehandlung der Pakete ansteigt, wählt man die Temperatur so hoch als möglich, wobei diese Maximaltemperaturen mit den möglichen höchsten Temperaturbelastungen der Zwischenschichten des Laminatpaketes und der flexiblen Decken in Einklang stehen müssen.

Das für die Zwischenschicht des Laminatpaketes beim Vorpressen verwendete Material bestimmt, ob es erforderlich ist, bei der Massenherstellung auf industrieller Basis die Decken auf Raumtemperatur abzukühlen. Beispielsweise erlauben Laminatpakete mit einer weichgemachten Polyvinylbutyral-Zwischenschicht (DuPont B-140), die ein deutlich rauhes Oberflächenaussehen aufweist, beim Vorpressen eine ausreichende Entlüftung, auch wenn die Decken am Anfang des Pressvorganges eine Temperatur von 49° C aufweisen. Bei Laminatpaketen mit einer Polyvinylbutyral-Zwischenschicht (Monsanto TL) erwies es sich als notwendig, die Decken auf eine maximale Temperatur von 32° C zu kühlen, um erfolgreich vorpressen zu können.

Verwendet man einen Bodenrahmen oder einen waagerechten Basisträger mit Innengewinde aufweisenden Befestigungsarmen 23 an jeder der vier Ecken der Vorrichtung, sind bei einem Wechsel der Form des vorzupressenden Laminatpaketes nach allgemeiner Erfahrung bei den meisten Formen jeweils nur geringe

Änderungen notwendig. Bei komplizierten Formen, die stark von den üblichen schwach gebogenen Windschutzscheibenformen vieler Fahrzeuge abweichen, ist eine Veränderung der Lagerung der unteren Decke bei jedem Formwechsel erforderlich. Dies kann dadurch erfolgen, daß man entweder ein Paar der an einer oder der anderen Längsseite der Vorrichtung angeordneten Befestigungsarme bewegt, oder daß man alle vier Befestigungsarme bewegt, um die Stellung der Querstäbe 33 zu steuern.

Die Temperatur beim Erwärmen hilft beim Vorpressen des Laminates, klare Randbereiche zu erzeugen und die Glasscheiben am Außenrand ausreichend fest mit der Zwischenschicht des Laminatpaketes zu verbinden und das Eindringen von Flüssigkeit oder Gasen in das Paket während des anschließenden endgültigen Laminierens bei höherer Temperatur und erhöhtem Druck in einem Autoklaven zu verhindern. Die außerhalb des Umfangs des Laminatpaketes erforderliche Krafteinwirkung, d.h. die Kraft, die durch die Ketten und die Stäbe auf die obere Oberfläche der flexiblen Decke wirkt, muß ausreichen, um die Decken seitlich außerhalb des Umfangs des Laminatpaketes fest aufeinanderzupressen, ohne jedoch die flexiblen Decken dauerhaft miteinander zu verbinden. Auf diese Weise wird die zwischen den flexiblen Decken gebildete Kammer gegen die Außenatmosphäre abgeschlossen und es können Luft und andere Flüssigkeiten oder Gase nicht nur aus den Schichten des vorübergehend zu pressenden Laminatpaketes, sondern auch zwischen dem Laminatpaket und den inneren Oberflächen der flexiblen Decken, die das Paket ,umgeben, durch Evakuieren entfernt werden. Das erforderliche Evakuieren während 1 bis 3 Minuten bei relativ niedriger Temperatur bei Beginn des Evakuierungszyklus ist wichtig, um sicherzustellen, daß

zwischen den Schichten des Laminatpaketes eingeschlossene Luft entfernt wird, ehe die Zwischenschicht ausreichend weich wird, um die oberen und unteren Glasscheiben des Paketes miteinander zu verbinden und dadurch das Entfernen von eingeschlossener Luft zu verhindern.

Beispiele

Lam-inatpakete mit gebogenen Glasscheiben, deren Biegetiefe- geringer als 7,5 cm ist, wurden zwischen zwei flexiblen Decken angeordnet, die lediglich entlang der Kanten senkrecht zur Biegeachse vorläufig miteinander verbunden waren. Erfolgreiches Vorpressen wurde durch die folgenden Evakuierungsschritte bei Raumtemperatur und anschließendes weiteres Evakuieren bei erhöhter Temperatur erreicht.

1. Eine Minute Vor-Evakuieren bei 846 mbar bei Raumtemperatur und anschließend 9 Minuten zusätzliches Evakuieren bei 846 mbar bei 135° C.

2. 5 Minuten Vor-Evakuieren bei 846 mbar und anschließend 7 Minuten Fortsetzung der Evakuierung bei 141° C.

Die nächste Versuchsreihe wurde ausgeführt mit lediglich entlang ihrer Kanten vorlaufig verbundener Decken, wie in den Beispielen 1 und 2 zum Vorpressen von Laminatpaketen, die stärker gebogen waren (Biegetiefen von 15 bis 20 cm, 6 bis 8 inches). Diese Versuche waren nicht erfolgreich, ausgenommen in den Fällen, in denen die Decken außerhalb der Umfangslinie der Laminatpakete vor der Vor-Evakuierung aneinandergeklammert wurden.

In diesem Versuchsstadium wurde entschieden, verbundene oder geklammerte Decken zu verwenden und getrennte Decken nur in weiteren Versuchen zum Vorpressen von Laminatpaketen mit einer Biegetiefe von mehr als 7,6 cm zu verwenden.

Vier Laminatpakete wurden vorgepreßt unter Verwendung einer flexiblen unteren Decke aus mit Polyamidfasern verstärktem synthetischem Elastomer mit einem vertieften Mittelteil, um einen Absaugweg zu haben und einer oberen flexiblen Decke aus mit Baumwollfasern verstärktem Neoprenkautschuk mit einer glatten Oberfläche. Drei Laminatpakete wurden ohne Vor-Evakuierungsschritt bei Raumtemperatur, lediglich durch Anlegen von einem Unterdruck von 980 mbar für 10 Minuten bei 135⁰C vorgepreßt. Diese Versuche waren nicht erfolgreich. Das vierte Laminatpaket wurde 1 Minute bei Raumtemperatur einem Unterdruck von 980 mbar ausgesetzt als Vor-Evakuierungsschritt. Danach wurde die Vakuumbehandlung bei gleichem Druck, jedoch bei 135° C 10 Minuten fortgesetzt. Alle vier Laminate wiesen Lufteinschlüsse auf. Aus diesem Versuch wurde geschlossen, daß man obere und untere Decken verwenden soll, deren Wärmeausdehnungskoeffizienten übereinstimmen, vorzugsweise Decken aus dem gleichen flexiblen Material.

Bei den nächsten Versuchsreihen wurden flexible obere und untere Decken verwendet aus mit Polyamidfasern verstärktem synthetischem Elastomer, die vertiefte Mittelteile aufwiesen, die größer waren als der Umfang der vorzupressenden Laminatpakete. Bei diesen Versuchen wurde sowohl die Vor-Evakuierungszeit bei Raumtemperatur und die Dauer der anschließenden Evakuierung bei 121° C variiert. Außerdem wurde ein mit Bleikugeln gefüllter Sack auf die obere flexible Decke

aufgelegt, um diese außerhalb des Umfangs des vorzupressenden Laminatpaketes zu beschweren.

Bei einigen Versuchen, jedoch nicht immer, wiesen auch die Muster ohne Vor-Evakuierungsschritt bei Raumtemperatur keine eingeschlossenen Luftblasen auf, wenn Laminatpakete mit Polyvinylbutyral-Zwischenschichten der Type B-1AO von DuPont verarbeitet wurden. Das war jedoch niemals der Fall bei vorgepreßten Laminatpaketen mit Polyvinylbutyral-Zwischenschichten mit weicheren Hauptoberflächen als mit dem B-140 Zwischenschichtmaterial.

Ein bis drei Minuten Vor-Evakuieren bei Raumtemperatur und einem Unterdruck von 778,5 mbar und anschließende mindestens 8 Minuten dauernde weitere Evakuierung bei einer Temperatur von 121° C ergab klare Außenränder von etwa 2,5 cm Breite und ein gutes Vorpressmuster ohne Anzeichen von eingeschlossener Luft. Wenn als obere Decke eine glatte Decke mit gleicher Zusammensetzung wie die der unteren Decke verwendet wurde, in Kombination mit einer unteren Decke, die ein vertieftes Mittelteil als Absaugweg aufweist, wurden die gleichen Ergebnisse erzielt, wie bei Verwendung von zwei Decken mit jeweils vertieftem Mittelteil, ausgenommen von gelegentlichen Versuchen, bei denen Lufttaschen beobachtet wurden an flach gebogenen Laminatpaketen mit einer Biegetiefe von weniger als 7,6 cm.Keine Lufttaschen wurden bei allen Laminatpaketen mit einer Biegetiefe von mehr als 7,6 cm beobachtet.

16 Laminatpakete verschiedener praktisch vorkommender Windschutzscheibenmuster wurden vorübergehend gepreßt unter Verwendung der besten Ausführungsform und Anordnung der Decken, die in vorherigen Versuchen bestimmt wurden, um die Auswirkungen der vier Variablen

zu vergleichen* Die zu vergleichenden Wirkungen waren die Anwesenheit oder das Fehlen eines Vor-Evakuierungs· Schrittes bei Raumtemperatur nach Anordnung der Laminatpakete zwischen voneinander getrennten flexiblen Decken, von denen die eine ein vertieftes Mittelteil als Absaugweg in der oberen Oberfläche aufweist, der Vergleich der Heizzeiten von 8 und 12 Minuten bei dem Anlegen von Vakuum unter Erwärmung, der Vergleich von Laminatpaketen mit glatten Zwischenschichten und_■_ Zwischenschichten die weniger glatte Oberflächen aufweisen und der Vergleich der Ergebnisse von vorgepreßten Laminatpaketen, die gleichzeitig mit Wärme und Vakuum in einem Ofen von 121° C beaufschlagt wurden mit solchen in einem Ofen, der auf 150° C gehalten wurde.

Jedes Laminatpaket wurde bezüglich des Anteils an klaren Flächen beurteilt und ebenso die Breite der versiegelten Kanten in Millimeter nach dem Vorpressen bestimmt. Alle vorgepreßten Laminatpakete wurden dann endgültig laminiert in einem Ölautoklaven bei einem Druck von 13,8 Pa während 60 Minuten bei 150° C. Diese Muster wurden bezüglich des Eindringens von Öl beurteilt. Anschließend wurden die laminierten Wind-Schutzscheiben zwei Stunden in kochendes Wasser eingetaucht und auf Blasen untersucht.

Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle wiedergegeben. Jede Zeile für jedes geprüfte Laminatpaket enthält die folgenden Angaben. In der ersten Kolonne die Prüfnummer. In der nächsten Spalte folgt die Angabe über das Vor-Evakuieren, wobei P2 ein Anlegen von Vakuum während 2 Minuten bei Raumtemperatur bedeutet. Mit PO sind die Muster gekennzeichnet, die nicht vor-evakuiert wurden. In der nächsten Spalte wird das Anlegen von Vakuum bei erhöhter Temperatur

mit HE bezeichnet, wobei jeweils 8 oder 12 Minuten
evakuiert wurde. In der nächsten Spalte ist die Temperatur des Ofens angegeben. H beinhaltet eine Ofentemperatur von 150° C und L eine Ofentemperatur von 121° C. In der nächsten Spalte wird die Zwischenschicht näher spezifiziert, wobei R eine rauhe Oberfläche der Zwischenschicht bedeutet (handelsübliches Material B-140 von DuPont) und S eine glatte Oberfläche. In der nächsten Spalte mit dem Kopf Klarheit wird der Prozentsatz angegeben, der in dem jeweiligen vorgepreßten Muster klar war. In der nächsten Spalte mit dem Kopf Tiefe wird die Breite der erzielten Versiegelung in Millimeter des vorgepreßten Musters angegeben. In der letzten Spalte ist die Zahl der Blasen, die nach der Prüfung in heißem Wasser beobachtet werden, angegeben.

Proben- Voreva- Erwär- Tempe- Zwischen- Klar- Tiefe Blasennr. kuieren mungs- ratur schicht heit zahl

dauer

1	PO	8	L	R	10	12	0
2	PO	8	H	R	15	14	0
3	PO	8	L	S	VJt	9	1000+
4	PO	8	H	S	5	13	1000+
VJl	PO	12	L	R	15	17	0
6	PO	12	H	R	10	21	9
7	PO	12	L	S	5	18	260
8	PO	12	H	S	5	18	313
9	P2	8	L	R	35	16	0
10	P2	8	H	R	20	16	0
11	P2	8	L	S	VJl	8	57
12	P2	8	H	S	5	11	1000+
13	P2	12	L	R	50	24	0
14	P2	12	H	R	75	34	0
15	P2	12	L	S	5	15	1000+
16	P2	12	H	S	5	22	500

Fünf der 16 laminierten Windschutzscheiben zeigten eingedrungenes Öl. Vier davon waren beim Anlegen des Vakuums der höheren Temperatur ausgesetzt.

Alle laminierten Windschutzscheiben mit glatten Zwischenschichten wiesen Blasen nach der Prüfung in kochendem Wasser auf im Vergleich zu nur einer von acht laminierten Windschutzscheiben mit Zwischenschichten mit einer relativ rauhen Oberfläche. Der mittlere Prozentsatz von klaren Flächen der vorgepreßten Laminatpakete betrug ohne Vor-Evakuierung bei Raumtemperatur nur 9 % im Vergleich zu 25 % bei 2 Minuten dauernder Vor-Evakuierung. Der mittlere Prozentsatz an Klarheit für die vorgepreßten Laminatpakete, die gleichzeitig Unterdruck und Wärme für 8 Minuten ausgesetzt waren, betrug 12,5 % im Vergleich zu im Mittel 21,2 % klarer Fläche für die Proben, bei denen Wärme und Vakuumbehandlung 12 Minuten dauerte. Die vorgepreßten Laminatpakete, die in einem Ofen von 121° C gleichzeitig mit Wärme und Vakuum beaufschlagt worden sind, hatten eine mittlere Klarheit von 16,2 % im Vergleich zu einer mittleren Klarheit von 17,5 % der Fläche bei den Proben, die in einem Ofen von 150° C behandelt wurden. Die Laminatpakete mit Zwischenschichten mit einer rauhen Oberfläche wiesen im Mittel 28,8 % klare Flächen nach dem Vorpressen auf im Vergleich zu dem Mittel 5 % klaren Flächen für diese mit Zwischenschichten, die glatte Oberflächen hatten. Der Vergleich der Breite der Kantenversiegelung der bei Raumtemperatur vor-evakuierten Laminatpakete im Vergleich zu denen, die nicht vor-evakuiert wurden, ergibt 18,3 mm breite Kantenversiegelung mit Vor-Evakuierung und 15,3 mm ohne Vor-Evakuierung, wenn die gleichzeitige Beaufschlagung mit Wärme und Vakuum 12 Minuten dauerte. Bei 8 Minuten Beaufschlagung mit Wärme und Vakuum

werden 21,1 mm breite Kantenversiegelung bei VorEvakuierung erreicht im Vergleich zu nur 12,4 mm Kantenversiegelung ohne Vor-Evakuierung. Die mittlere Breite der Kantenversiegelung von vorgepreßten Mustern in einem Ofen von 150° C betrug 18,6 mm im Vergleich zu 14,9 mm bei einer Ofentemperatur von 121° C. Die mittlere Breite der Randversiegelung vorgepreßter Laminatpakete beträgt 19,3 nun im Falle von Zwischenschichten mit rauher Oberfläche im Vergleich zu einer mittleren Versiegelbreite von 14,3 mm bei Verwendung von Zwischenschichten mit glatten Oberflächen.

Dies läßt den Schluß zu, daß ein kurzer Vor-EvakuierungsschriH vor dem gleichzeitigen Anlegen von Vakuum und Wärme vorgepreßte Laminate mit größeren klaren Flächen, einer breiteren Kantenversiegelung und weniger eingeschlossener Luft erzeugt. Die gleichen Vorteile werden erreicht durch Erhöhen der Zeit, in der gleichzeitig Wärme und Vakuum angelegt werden oder durch Verwendung einer Zwischenschicht mit einer rauheren Oberfläche. Derartige Produkte sind im Handel erhältlich. Höhere Temperaturen bei der Vorpressung geben eine breitere Kantenversiegelung, beeinflussen jedoch nicht die Klarheit der vorgepreßten Laminatpakete. Diese Laminatpakete weisen jedoch mehr eingeschlossene Luft auf als beim Anlegen von Unterdruck bei der niedrigeren Temperatur. Außerdem haben die bei höherer Temperatur mit Vakuum beaufschlagten Muster die Tendenz zu mehr Blasen an den Kanten und einer stärkeren Ölpenetration nach der endgültigen Laminierung in einem Autoklaven.

Die Ergebnisse zeigen, daß es für das Vorpressen von Glas-Kunststoff-Laminatpaketen optimal ist, obere und untere Decken gleicher Zusammensetzung zu verwenden, wobei die untere Decke ein vertieftes Mittel-

teil aufweist als Absaugpfad, dessen Fläche größer ist als die Fläche des vorzupressenden Laminatpaketes und wobei die obere Decke entweder eine glatte Oberfläche aufweisen kann, wenn die Biegetiefe der Lamps' nate mehr als 7,6 cm beträgt. Bei schwach gebogenen Laminatpaketen mit einer Biegetiefe von weniger als 7,6 cm ist es vorteilhaft, die obere Decke mit einem Absaugweg zu versehen, der nicht so groß sein muß wie der in der unteren Decke. Eine Vor-Evakuierung während 1 bis 3 Minuten bei Raumtemperatur ist besonders vorteilhaft in Kombination mit einer anschließenden Beaufschlagung von Vakuum und Wärme bei einer Ofentemperatur von 121° C für 8 bis 18 Minuten. Die Zeitdauer hängt dabei von der Biegetiefe und der komplexen Form des Laminatpaketes ab.

Bei weiteren Versuchen wurde festgestellt, daß die erforderliche Dauer für das gleichzeitige Erwärmen und Anlegen von Vakuum auch von der Glasdicke ab-

20' hängt und mit steigender Glasdicke ansteigt. Wenn die vorzupressenden Laminatpakete sowohl in Längsais auch in Querrichtung gebogen sind, ist es vorteilhaft, das Gewicht der Stäbe 44 durch Ketten oder andere flexible Gewichte, die die gleiche Wirkung wie die Ketten 46 entwickeln, zu ersetzen. In diesem Falle ist es vorteilhaft, variable Gewichte vorzusehen, die sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung des zu verarbeitenden Laminatpaketes an den Decken vorzusehen entlang einer Linie, die außerhalb des Außenumfanges der vorzupressenden Laminatpakete verläuft. Es ist aber auch möglich, feste Stabgewichte in einem größeren Abstand vom Rand des vorzupressenden Laminatpaketes anzuordnen. In diesem Falle erlaubt die Flexibilität der Decken es, sich der Form des zu pressenden Laminatpaketes anzupassen, ohne daß

3d
Falten in der Umgebung des Laminatpaketes auftreten.

Die Erfindung wurde beschrieben anhand einer Vorrichtung, die eine flexible untere Decke 34 aufweist mit Einrichtungen, die einen Absaugkanal ergeben im mittleren Teil der Decke und einer flexiblen oberen Decke 38, die entweder eine glatte Oberfläche aufweist oder mit einer kleineren, einen Absaugpfad gebenden Fläche ausgestattet ist. Es liegt im Bereich der Erfindung, die entsprechenden Ausführungsformen der oberen und unteren flexiblen Decken auszutauschen. Für die übliche Zentrierung des Laminatpaketes im abgesenkten Mittelteil der flexiblen Decke ist es bevorzugt, die untere flexible Decke mit einem abgesenkten Mittelteil auszustatten und Absaugpfade durch Vorsehen von Höckern auszubilden.

Claims

Patentanwälte ^ (1883) St/kr Dr. Michael Hann Dr. H.-G. Sternagel Marburger Straße 38 Gießen Anmelder: PPG Industries, Inc. Pittsburgh, PA, USA "Vorpresseinrichtung für komplex gebogene Laminatpakete und Verfahren zum Vorpressen von gebogenen Laminatpaketen11 Priorität: 2. April 1984, US Serial No. 596,184 Patentansprüche

1. Verfahren zum vorläufigen Pressen eines Laminatpaketes aus einem Paar von gebogenen Scheiben gleicher Form aus Glas oder einem transparenten Glassubstitut und einer dazwischen angeordneten Schicht aus einem thermoplastischen Zwischenschichtmaterial, gekennzeichnet durch Einbringen eines Laminatpaketes in direkten Kontakt mit dem Mittelteil einer Hängematte aus einer ersten flexiblen Decke aus einem für Luft undurchlässigen Material, das nicht am Glas haftet oder bei erhöhten Temperaturen, bei denen sich die Zwischenschicht aus thermoplastischem Material mit dem Glas verbindet, am Glas klebt und die ein Mittelteil mit Absaugwegen auf der Oberfläche aufweist, derart, daß in der rahmenähnlichen Einfassung des Mittelteils der ersten flexiblen Decke ein Teil der Fläche unbedeckt bleibt,

Aufbringen einer zweiten flexiblen Decke aus einem für Luft undurchlässigen Material, die größer als das Laminatpaket und auch größer als das Mittelteil der ersten Decke ist, über dem Laminatpaket und der ersten Decke derart, daß der Rand der zweiten flexiblen Decke sich neben und außerhalb des Randes des Laminatpaketes und des Mittelteils befindet und ohne Bindung den das Laminatpaket umgebenden Teil der ersten flexiblen Decke abschließt, Anlegen eines Unterdrucks durch die Dicke der ersten flexiblen Decke im Mittelteil für mindestens eine Minute während sich das Laminatpaket auf Raumtemperatur befindet,
Erwärmen des Laminatpaketes auf eine erhöhte Temperatur, die ausreichend ist, um die Zwischenschicht mit den Glasscheiben zu verbinden, jedoch weder die flexiblen Decken noch das Zwischenschichtmaterial zerstört unter Aufrechterhaltung des Unterdruckes für eine Zeit, die ausreichend ist, einen klaren Rand am Laminatpaket auszubilden, jedoch die Decken nicht dauerhaft miteinander verbindet, Abheben der oberen flexiblen Decke und Entfernen des Laminatρaketes von der unteren flexiblen Decke.

2. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß man vor dem Erwärmen zusätzlich auf die obere Oberfläche der oberen flexiblen Decke langgestreckte Gewichte in Abstand von den Längsenden des Laminatpaketes und flexible Gewichte seitlich in Abstand von den in Längsrichtung verlaufenden Seitenkanten des Laminatpaketes aufbringt.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als zweite flexible Decke eine verwendet, die ein Mittelteil mit einem Absaugkanal aufweist, der

länger ist als die entsprechende Dimension des vorläufig zu pressenden Laminatpaketes und daß man die zweite flexible Decke mit dem nach unten gerichteten Mittelteil flächendeckend über dem Laminatpaket anordnet.

4. Verfahren nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man eine zweite flexible Decke mit glatter Oberfläche verwendet und über dem Laminatpaket auf der ersten Decke anordnet.

5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Laminat über seine Hauptachse eine Krümmung aufweist, die sich ändert von einem gegebenen Radius entlang einer Längskante zu einem größeren Krümmungsradius als dem gegebenen entlang der gegenüberliegenden Längskante und man die erste flexible Decke zwisehen Trägern so aufhängt, daß eine Längskante sich zwischen Trägern in einem gegebenen Abstand voneinander befindet und die andere Längskante sich zwischen Trägern mit einem anderen Abstand voneinander befindet.

6. Vorrichtung zum vorläufigen Pressen eines Laminatpaketes, enthaltend eine thermoplastische Folie aus Zwischenschichtmaterial, z.B. weichgemachtem Polyvinylbutyral, die zwischen einem Paar von Glasscheiben oder harten transparenten Kunststoffplatten als Glasersatz angeordnet ist,
gekennzeichnet durch, ein Paar von Querstäben (33) mit rechtwinklig abgebogenen Enden (31),

Einrichtungen (22, 23, 27, 29) zum Einstellen des Längsabstandes zwischen korrespondxerenden Enden (31) der Querstäbe (33),

eine erste flexible Decke (34) aus gasundurchlässigem Material mit einer oberen und einer unteren Hauptoberfläche, die in Form einer Hängematte zwischen den Querstäben (33) aufgehängt ist, mit einem Mittelteil (36) mit einem Außenrand, dessen Umfang größer ist als ein innerhalb des Mittelteils (36) anzuordnendes Laminatpaket, und

auf deren oberer Hauptoberfläche im Mittelteil Einrichtungen vorhanden sind, die einen Absaugweg ausbilden und

die im Mittelteil (36) eine sich durch die Dicke der flexiblen Decke (34) erstreckende Öffnung aufweist, eine zweite flexible Decke (38) aus gasundurchlässigem Material, die größer ist als das Mittelteil (36) und die auf der ersten flexiblen Decke (34) so angeordnet wird, daß sie ein im Mittelteil (36) auf der ersten flexiblen Decke (3*0 angeordnetes Laminatpaket direkt abdeckt und wobei der Rand der zweiten flexiblen Decke (38) außerhalb des Außenrandes des Mittelteils (36), diesen umgebend, aufliegt, und die aufeinanderliegenden, nicht dauerhaft miteinander verbundenen flexiblen Decken (34, 38) eine das Mittelteil (36) umgebende Vakuumkammer bilden, Einrichtungen (40) zum Anschluß der Öffnung in der ersten flexiblen Decke (34) an eine Vakuumquelle, um einen Unterdruck in dem Absaugweg und der zwischen den Decken (34, 38) ausgebildeten Vakuumkammer, mit einem darin angeordneten Laminatpaket zu erzeugen, wobei sich die Umgebung außerhalb der beiden Decken (34, 38) auf atmosphärischen Druck befindet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der zweiten flexiblen Decke (38) außerhalb und in Abstand vom Außenrand des Mittelteils (36) der ersten flexiblen Decke (34) langgestreckte Ge-

wichte (44, 46) befestigt sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die langgestreckten Gewichte flexible Ketten

(46) sind, die auf der zweiten flexiblen Decke (38) angeordnet sind und sich der Form des Laminatpaketes (A) anpassen können.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die den Absaugweg bildenden Einrichtungen eine Vielzahl von Reihen von Höckern sind, deren obere Enden in der Ebene der oberen Oberfläche der ersten flexiblen Decke (34) liegen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hocker von einander benachbarten Reihen gegeneinander versetzt angeordnet sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite flexible Decke (38) eine Hauptoberfläche hat mit einer Vielzahl von Durchgängen im Mittelteil, die sich über die gesamte Länge des Laminatpaketes erstrecken und daß die zweite flexible Decke (38) so angeordnet ist, daß die beschriebene Hauptoberfläche dem Laminatpaket zugewandt ist und sich mindestens einer der Durchgänge bis über das Laminatpaket hinaus erstreckt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die, an den gegenüberliegenden Längsenden an der ersten flexiblen Decke (34) befestigten Quer-

stäbe (33) von sich schräg nach oben erstreckenden, an den Enden der Querstäbe (33) angreifenden Trägern (27) gehalten werden und die Abstände der korrespondierenden Enden der Querstäbe (33) entlang der Längskanten der ersten flexiblen Decke (34) durch Verändern der Stellung der Träger (27) relativ zueinander unterschiedlich einstellbar sind, zum vorläufigen Pressen eines Laminatpaketes, das über seine Hauptachse eine Krümmung aufweist, die sich ändert von einem gegebenen Radius entlang einer Längskante zu einem größeren Krümmungsradius als dem Gegebenen entlang der gegenüberliegenden Längskante.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12,

dadurch gekennzeichnet , daß die korrespondierenden Enden der Querstäbe (33) entlang der ersten Längskante der ersten flexiblen Decke (34) auf einen relativ zu den korrespondierenden Enden entlang der gegenüberliegenden Längskante der ersten flexiblen Decke (34) kleineren Abstand einstellbar sind.