DE3740875A1 - Verfahren und vorrichtung zum beschichten einer glasscheibe mit einer flexiblen folie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten einer Glasscheibe mit einer flexiblen Folie, bei dem die Glasscheibe und die Folie unter einem spitzen Winkel zusammengeführt und kontinuierlich fortbewegt und durch Anwendung von Druck entlang der Berührungslinie von Folie und Glasscheibe die Folie unter Entfernung der Luft mit der Glasscheibe vorläufig verbunden, und die vorläufig verbundene Schichtenanordnung unter Anwendung von erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck endgültig miteinander verbunden wird.

Unter "Glasscheiben" werden im folgenden transparente Platten oder Scheiben aus Silikatglas oder aus einem Kunststoff, beispielsweise aus Polycarbonat, verstanden. Dabei kann es sich um monolythische Platten oder auch um mehrschichtige Platten handeln, beispielsweise um Verbundglasscheiben aus Glas- und Kunststoffschichten.

Es ist bekannt, Glasscheiben auf einer Oberfläche mit einer flexiblen Kunststoffolie zu beschichten. Die Kunststoffolien können unterschiedliche Eigenschaften haben und verschiedenen Zwecken dienen. Beispielsweise kann die flexible Folie bei Silikatglasscheiben als Splitterschutzfolie dienen. Solche Splitterschutzfolien werden insbesondere auf die Innenseite von Kraftfahrzeug-Windschutzscheiben aufkaschiert. Sie verhindern, daß die Fahrzeuginsassen bei einem Auffahrunfall mit den Glassplittern in Berührung kommen. Bei Platten oder Scheiben aus Kunststoff können die flexiblen Folien die Funktion einer die Kratzfestigkeit erhöhenden Schicht wahrnehmen.

Zum Aufkaschieren der Kunststoffolie auf die Glasscheibe sind verschiedene Verfahren bekannt. Wenn es sich um eine Folie aus einem thermoplastischen Material handelt, oder wenn die Folie auf der mit der Glasscheibe zu verklebenden Seite mit einer thermoplastischen Klebeschicht versehen ist, erfolgt der Beschichtungsvorgang in der Regel in zwei Stufen: In der ersten Stufe wird unter Vermeidung von Lufteinschlüssen eine vorläufige Verklebung vorgenommen, und in der zweiten Stufe erfolgt die endgültige Verbindung unter Anwendung von erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck, beispielsweise in einem Druckautoklaven.

Das Aufbringen der flexiblen Folie und die vorläufige Verklebung kann beim Stand der Technik mit Hilfe eines Walzverfahrens erfolgen, wie es zum Beispiel in der europäischen Patentschrift 00 15 209 beschrieben ist. Dabei läuft die zu beschichtende Glasscheibe zusammen mit der Folie zwischen Walzen hindurch, wobei eine kontinuierliche Bahn der Folie unter einem spitzen Winkel zur Glasscheibe in den Walzenspalt einer Walzeinrichtung eingeführt und auf die Glasscheibe aufgewalzt wird. Dieses Verfahren hat sich bewährt, erfordert jedoch das Vorhandensein einer verhältnismäßig umfangreichen Walzvorrichtung.

Es ist auch bekannt, die vorläufige Verbindung von Folie und Glasscheibe in der Weise durchzuführen, daß man die aus der Glasscheibe und der Folie bestehende Schichtenanordnung in einen geschlossenen Behälter legt und diesen evakuiert. Ein solches Verfahren ist zum Beispiel in der DE-PS 24 24 085 beschrieben. Dieses bekannte Verfahren gestattet jedoch keinen kontinuierlichen Fertigungsbetrieb.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum vorläufigen Verbinden einer flexiblen Folie mit einer Glasscheibe zu schaffen, das einerseits einen kontinuierlichen Arbeitsfluß gestattet und das andererseits ohne eine spezielle Walzvorrichtung durchgeführt werden kann.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß im Bereich vor dem Kontakt der Folie mit der Glasscheibe durch gleitenden Kontakt eines sich quer zur Bewegungsrichtung der Glasscheibe erstreckenden Distanzkörpers einerseits mit der Glasoberfläche und andererseits mit der Folie ein sich kontinuierlich verschiebender, durch die Folie, die Glasscheibe und den Distanzkörper begrenzter Hohlraum geschaffen und aus diesem Hohlraum die Luft kontinuierlich abgesaugt wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Vorverbindung der Folie mit der Glasscheibe in der Art eines Vakuumverfahrens, jedoch in kontinuierlicher Weise, so daß sich das Verfahren in einen kontinuierlichen Herstellprozeß integrieren läßt. Das blasenfreie Anpressen der Folie an die Glasscheibe erfolgt durch den Differenzdruck, der außerhalb des durch den Absaugvorgang unter Unterdruck gesetzten Hohlraums unmittelbar vor der Berührungslinie zwischen Folie und Glasscheibe infolge des durch die Absaugung bewirkten Unterdrucks auf die Folie einwirkt. Die Höhe des Unterdruckes, das heißt der Absaug-Volumenstrom, sowie die Gestaltung der mit der Glasscheibe und mit der Folie in Berührung stehenden Oberflächen des Distanzkörpers sind dabei so zu wählen, daß trotz der zwischen dem Distanzkörper einerseits und der Folie und der Glasscheibe andererseits wirkenden Reibungskräfte die gleitende Relativbewegung ermöglicht wird.

Vorteilhafterweise erfolgt die Absaugung der Luft aus dem Hohlraum zwischen der Folie und der Glasscheibe mit Hilfe einer oder mehrerer Breitschlitzdüsen, die als solche mit ihren Außenflächen den Distanzkörper bilden.

Wenn es sich um ebene oder nur in einer Richtung gebogene, das heißt zylindrisch gebogene Glasscheiben handelt, die mit der Folie zu beschichten sind, kann eine ebene und starre Schlitzdüse zum Einsatz kommen. Auch für gebogene Glasscheiben kann man eine starre Schlitzdüse verwenden, wenn die Schlitzdüse entsprechend der Form der Glasscheiben geformt ist.

In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung kommen jedoch für die Beschichtung von gebogenen Glasscheiben Breitschlitzdüsen zum Einsatz, die aus kautschukelastischem Material bestehen und die sich unter der Wirkung der von dem Differenzdruck ausgeübten Kräfte der Form der Glasscheibe anpassen. Vorteilhafterweise weist die Düse auch in der Richtung der Schlitzebene eine elastische Verformbarkeit auf, damit sie sich auch bei dreidimensionaler Krümmung der Berührungslinie zwischen Folie und Glasscheibe in optimaler Weise dem Verlauf der gekrümmten Berührungslinie anpassen kann.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Von den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine Glasscheibe und eine Folie während des Beschichtungsvorgangs mit Hilfe einer starren Breitschlitz-Saugdüse;

Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Anordnung in einer Aufsicht;

Fig. 3 eine Breitschlitz-Saugdüse aus elastisch verformbarem Material in einem vertikalen Querschnitt entlang der Linie III-III in Fig. 4, und

Fig. 4 die in Fig. 3 dargestellte Breitschlitz-Saugdüse als Schnittdarstellung entlang der Linie IV-IV.

In den Zeichnungen ist die Glasscheibe 1, die auf einer ihrer Oberflächen mit einer flexiblen Kunststoffolie 2 beschichtet werden, als monolithische Glasscheibe dargestellt. Selbstverständlich kann es sich bei der Glasscheibe 1 aber, wie bereits weiter oben erwähnt, auch um eine mehrschichtige Glasscheibe handeln, beispielsweise um eine übliche Verbundsicherheitsglasscheibe, wie sie für Kraftfahrzeug-Windschutzscheiben Verwendung findet. Ebenso kann es sich bei der flexiblen Folie 2 um unterschiedliche Materialien handeln. Beispielsweise kann die Folie 2 eine durchsichtige Folie aus einem hochelastischen Polyurethan sein, die auf ihrer an der Glasscheibe anbiegenden Seite mit einer thermoplastischen Polyurethanschicht versehen ist. Solche Folien sind beispielsweise in der DE-PS 26 29 779 beschrieben.

Die Glasscheibe 1 wird auf einer nicht dargestellten Transporteinrichtung, die beispielsweise aus einem Transportband bestehen kann, in Richtung des Pfeiles F bewegt. Oberhalb der Transporteinrichtung ist die Folie 2, mit der die Glasscheibe beschichtet wird, als aufgerollte Folienbahn so gelagert, daß sie als zusammenhängende Folienbahn von der Rolle abgerollt und in Richtung des Pfeiles G unter einem spitzen Winkel Alpha zur Glasscheibe 1 geführt wird. Die aufgerollte Folienbahn, die Mittel zur drehbaren Lagerung der Folienrolle und die Einrichtungen zur Führung der Folienbahn sind übliche Vorrichtungen und sind der besseren Übersicht wegen nicht dargestellt.

In dem Raum, der von der Glasscheibe 1 und der unter dem Winkel Alpha auf die Glasscheibe 1 gelangenden Folie 2 gebildet wird, ist eine Breitschlitzdüse 3 angeordnet. Die Breitschlitzdüse 3 ist über einen Anschlußstutzen 4 und über eine nicht dargestellte Leitung an eine ebenfalls nicht dargestellte Saugpumpe angeschlossen. Im Querschnitt gesehen weist die Breitschlitzdüse zwei konisch zusammenlaufende Wände 5, 6 auf, die am Ende den Düsenspalt 7 bilden. Durch den Düsenspalt 7 wird die Luft aus dem Raum 8 kontinuierlich abgesaugt, so daß in dem Raum 8 ein Unterdruck entsteht. Durch diesen Unterdruck bzw. durch den hierdurch hervorgerufenen atmosphärischen Überdruck oberhalb der Folie 2 wird diese gegen die Wand 5 der Breitschlitzdüse gedrückt und legt sich dicht an diese Wand 5 an. Ebenso wird durch den durch die Saugwirkung erzeugten Differenzdruck das vordere Ende der Wand 6 der Breitschlitzdüse 3 auf die Oberfläche der Glasscheibe 1 gepreßt, so daß auch zwischen der Düsenwand 6 und der Oberfläche der Glasscheibe 1 entlang der Berührungslinie ein luftdichter oder zumindest weitgehend luftdichter Abschluß erzeugt wird. Gegebenenfalls kann die Wand 6 in ihrem vorderen Endbereich, mit dem sie über die Oberfläche der Glasscheibe gleitet, mit einer elastischen Beschichtung versehen sein, durch die die dichte Anlage der Düsenlippe an der Glasoberfläche begünstigt wird. Ebenso kann auch auf der äußeren Seite der Düsenwand 5 im Bereich der Düsenlippe, an der die Folie 2 entlanggleitet, eine geeignete Beschichtung aufgebracht sein, die den Reibungskoeffizienten zwischen der Folie und der Düsenlippe vermindert und die ebenfalls einen günstigen Einfluß auf den luftdichten Kontakt zwischen der Düsenlippe und der Folie hat.

Die Breitschlitzdüse 3 hat im Bereich des Düsenspaltes 7 eine Breite B, die der gewünschten Breite der beschichteten Glasscheibe entspricht. Im dargestellten Fall ist die Breitschlitzdüse 3 im Bereich des Düsenspaltes genauso breit wie die Glasscheibe 1 und die Folie 2, doch können die Glasscheiben 1 und die Folie 2 auch verschieden breit sein. Auch kann die Breite B der Breitschlitzdüse 3 größer oder kleiner als die Breite der Folie 2 und/oder der Glasscheibe 1 sein, ohne daß dadurch die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wesentlich beeinträchtigt würde.

Falls zylindrisch oder sphärisch gebogene Glasscheiben mit einer Folie zu beschichten sind, findet zum Absaugen der Luft eine Breitschlitzdüse Verwendung, die hinreichend flexibel ist, um sich dem Kurvenverlauf anzupassen, den die Linie nimmt, entlang derer der Kontakt der Folie mit der Glasscheibe erfolgt. Diese Linie kann je nach der Form der Glasscheibe auch in zwei Dimensionen gekrümmt sein, so daß die Breitschlitzdüse elastische Verformungen in zwei Richtungen zulassen muß.

Eine Ausführungsform einer solchen Saugdüse, die eine elastische Verformung in zwei Dimensionen ermöglicht, ist in den Fig. 3 und 4 dargestellt. Diese Saugdüse besteht aus dem eigentlichen Düsenkörper 10 aus flexiblem Material, beispielsweise aus einem gummielastischen Elastomer, einem starren Verteilerrohr 11 und elastisch verformbaren Wellschläuchen 12, die die Verbindung zwischen dem Verteilerrohr 11 und dem Düsenkörper 10 herstellen. Das Verteilerrohr 11 ist über einen oder mehrere Anschlußstutzen 13 mit einem geeigneten Unterdruckerzeuger, beispielsweise einem Saugventilator, verbunden.

Der Düsenkörper 10 hat einen konisch zulaufenden Querschnitt und besteht aus zwei Düsenlippen 14 und 15, die am vorderen Ende den Saugspalt 16 bilden. Um zu verhindern, daß die Düsenlippen 14, 15 in den Bereichen mit dünner werdender Wandstärke unter der Wirkung des Differenzdrucks zusammengepreßt werden, sind zwischen den Düsenlippen 14, 15 Distanzstege 18 angeordnet, die beispielsweise einen runden Querschnitt haben.

Zur Erhöhung seiner Flexibilität ist der Düsenkörper 10 in seiner Längsrichtung mit Einbuchtungen 19 versehen. Die Anschlußstutzen 20 der Wellschläuche 12 sind zweckmäßigerweise in der Rückwand 21 des Düsenkörpers 10 einvulkanisiert.

Der Düsenkörper 10 ist auf seiner unteren Oberfläche mit einer Schicht 23 mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten versehen, die den Gleitvorgang auf der Glasoberfläche begünstigt. Gegebenenfalls kann auch die obere Düsenlippe 14 mit einer solchen Gleitschicht versehen sein.

Statt der beschriebenen Ausführungsformen sind selbstverständlich andere Ausführungsformen von für den genannten Zweck geeigneten Vorrichtungen denkbar.

Claims (9)

1. Verfahren zum Beschichten einer Glas- oder Kunststoffscheibe mit einer flexiblen Folie, bei dem die Glasscheibe und die Folie unter einem spitzen Winkel zusammengeführt und gemeinsam kontinuierlich fortbewegt, und durch Anwendung von Druck entlang der Berührungslinie von Folie und Glasscheibe die Folie unter Entfernung der Luft mit der Glasscheibe vorläufig verbunden, und die vorläufig verbundene Schichtenanordnung unter Anwendung von erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck endgültig miteinander verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich vor dem Kontakt der Folie mit der Glasscheibe durch gleitenden Kontakt eines sich quer zur Bewegungsrichtung der Glasscheibe erstreckenden Distanzkörpers einerseits mit der Glasoberfläche und andererseits mit der Folie ein sich kontinuierlich verschiebender, durch die Folie, die Glasscheibe und den Distanzkörper begrenzter Hohlraum geschaffen und aus diesem Hohlraum die Luft kontinuierlich abgesaugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum kontinuierlichen Absaugen der Luft eine Breitschlitzdüse verwendet wird, die gleichzeitig den Distanzkörper bildet.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer der Form der Glasscheibe angepaßten Breitschlitzdüse besteht.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Breitschlitzdüse aus einem elastisch verformbaren Material besteht, die sich unter dem Einfluß des durch die Saugwirkung erzeugten Differenzdrucks der gegebenen Form der Glasscheibe anpaßt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Breitschlitzdüse aus einem elastisch verformbaren Düsenkörper (10) und einem starren Verteilerrohr (11) besteht, das mit dem elastischen Düsenkörper (10) über flexible Wellschläuche (12) in Verbindung steht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper (10) aus einem Elastomer besteht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper (10) in seiner Längsrichtung gesehen mit seine Verformbarkeit erhöhenden Einbuchtungen (19) versehen ist.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Düsenlippen (14, 15) des Düsenkörpers (10) im vorderen Bereich des Düsenspaltes (16) durch Distanzstege (18) gegeneinander abgestützt sind.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Breitschlitzdüse (3; 10) auf ihren mit der Glasscheibe oder/und der Folie in gleitendem Kontakt stehenden Oberflächen mit einer die Gleitfähigkeit erhöhenden Schicht (23) versehen sind.