DE4315986A1

DE4315986A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Isolierglaseinheit

Info

Publication number: DE4315986A1
Application number: DE19934315986
Authority: DE
Inventors: Eberhard Halle
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-05-13
Filing date: 1993-05-13
Publication date: 1994-11-17
Anticipated expiration: 2013-05-14
Also published as: DE4315986C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Iso lierglaseinheit, die mit einem von Luft verschiedenen Gas (Füllgas) befüllt ist. Die Erfindung betrifft ferner eine Gas füllstation für eine Anlage zum Herstellen einer mit einem von Luft verschiedenen Gas befüllten Isolierglaseinheit.

Bei der Fertigung der Isolierglaseinheiten wird beim Zusammen bau die sie umgebende Luft eingeschlossen. Die eingeschlossene Luft wird durch das im rohrartigen Profil des Abstandshalters der Isolierglaseinheit befindliche Trockenmittel getrocknet, um einen besseren Isolationseffekt zu erhalten. Zur weiteren Steigerung des Isolationseffektes können die Isolierglasein heiten mit einem Gas bzw. einem Gasgemisch gefüllt werden. Vorzugsweise werden Gase verwendet, die schwerer als Luft sind. Es kommen in erster Linie die Edelgase Schwefel, Hexa fluorid, Argon und neuerdings auch Krypton zur Anwendung. Da die Gase sehr teuer sind, legt der Benutzer der Gasfüllanlagen großen Wert auf geringe Gasverluste.

Ein Problem ergibt sich daraus, daß die in Isolierglas-Ferti gungsstraßen integrierten Anlagen mit immer kürzeren Taktzei ten (zur Zeit etwa 30 sek/m²) arbeiten müssen. Dabei nimmt bei allen bisher bekannten Fülltechniken der Gasverlust mit der Verkürzung der Füllzeit zu. Jeder Versuch zur Verringerung des Gasverlustes steigert jedoch den Restluftanteil in der Iso lierglaseinheit.

Der Austausch der bereits in der Isolierglaseinheit einge schlossenen Luft gegen das Füllgas wird nach dem Stand der Technik so vollzogen, daß durch mehr oder weniger starkes Spü len mit Füllgas die Luft herausgespült wird. Bei den hierfür eingesetzten Verfahren wird das Gas in den Innenraum der Scheibe über Schläuche mit Füllsonden gedrückt, die durch in die Abstandshalter der Isolierglaseinheit gebohrte Löcher ge steckt werden. Über eine üblicherweise oberhalb der ersten Bohrung angeordnete zweite Bohrung wird das Gas über eine Kon trollsonde in ein Gaskonzentrations-Meßgerät geleitet. Nachdem die Luft vollständig herausgespült worden ist, wird der Gaszu fluß gestoppt. Anschließend müssen die Bohrungen sofort und mit großer Sorgfalt verschlossen werden, da das Gas sehr schnell aus den Bohrungen wieder herausfließen kann.

Geräte für geringe Einfließgeschwindigkeit des Füllgases über Füllsonden mit guter Gasverteilung (breite Streuung) verwir beln das Gas nur wenig mit der Luft, so daß das Gas die leich tere Luft oben aus der Entlüftungsbohrung herausdrücken kann. Hierbei baucht sich die Scheibe aufgrund des geringen Über drucks im Scheibeninnenraum nur geringfügig auf, so daß eine Luftabsaugung aufgrund der großen Druckempfindlichkeit der Glasscheiben nicht erforderlich ist. Der Gasverlust beträgt etwa 40 bis 60% der eingesetzten Menge. Es wird ein guter Füllgrad erreicht, wobei der Gasanteil in der Scheibe ca. 90 bis 95% beträgt. Jedoch liegt der wesentliche Nachteil dieses Verfahrens in der nur sehr langsamen Befüllung, die je Füll station, Scheiben-Quadratmeter und Abstandshalterbreite 1,5 bis 3 Minuten erfordert. Die Abstandshalter müssen mit Bohrun gen versehen werden. Die teuren und empfindlichen Füll- und Kontrollsonden unterliegen einem hohen Verschleiß.

Demgegenüber haben Geräte mit hoher Einfließgeschwindigkeit des Füllgases über Füllsonden oder Blasdüsen eine schlechte Gasverteilung und verwirbeln bzw. vermischen das Gas sofort sehr stark mit der zu entfernenden Luft, so daß große Gasmen gen eingespült werden müssen. Um den entstehenden Überdruck im Scheibeninneren nicht bis zum Bersten der Glasscheibe anstei gen zu lassen, muß bei Befüllung über Bohrungen abgesaugt wer den. Hierfür sind eine sensible Druckmessung und eine aufwen dige Absaugtechnik erforderlich. Bei Befüllung über Luftspal te, die durch Abheben bzw. Abbiegen des Glases vom Abstands halter entstehen, wird der Füllvorgang in der Glaspresse vor genommen, um die Scheibe vor dem Bersten durch Überdruck zu schützen, da hier nicht abgesaugt wird. Vorteilhaft sind bei diesem Verfahren die kürzeren Füllzeiten. Je Scheiben-Quadrat meter und Abstandshalterbreite werden ca. 20 bis 40 Sekunden benötigt. Das Füllen wird in der Produktionslinie der Isolier glaseinheiten vorgenommen. Nachteilig ist hingegen der hohe Gasverlust, der ca. 70 bis 80% der eingesetzten Menge be trägt. Der Füllgrad ist schlecht; der Gasanteil in der Scheibe beträgt je nach Spüldauer nur ca. 70 bis 80%.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für das Befüllen einer Isolierglaseinheit mit Gas ein neues Verfahren sowie eine neue Vorrichtung zu entwickeln, mit denen sich die ein gangs erläuterten Nachteile weitgehend vermeiden lassen.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des eingangs genannten Verfah rens erfindungsgemäß durch folgende Verfahrensschritte gelöst:

a) Eine aus zwei Glasscheiben und einem Abstandshalter vor montierte Isolierglaseinheit wird mit noch offenem Schei beninnenraum in eine Füllkammer eingefahren;
b) der Innenraum der Füllkammer wird möglichst eng der Au ßenkontur der vormontierten Isolierglaseinheit angepaßt und dann vakuumdicht verschlossen;
c) der genannte Innenraum wird evakuiert und dann mit Füll gas befüllt mit einem leichten Überdruck des Füllgases über dem anstehenden Umgebungs-Luftdruck;
d) der Scheibeninnenraum wird von außerhalb der Füllkammer zumindest weitgehend geschlossen;
e) die Füllkammer wird geöffnet, die Isolierglaseinheit wird entnommen und dann in einer Scheibenpresse verpreßt.

Hinsichtlich der eingangs beschriebenen Gasfüllstation wird die genannte Aufgabe erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gelöst:

a) Eine Füllkammer, deren Innenraum zur Aufnahme zumindest einer vormontierten Isolierglaseinheit ausgelegt und ge genüber der Umgebungsluft vakuumdicht abschließbar ist;
b) die beiden sich gegenüberliegenden Flachseiten der Füllkammer werden von einer hinteren und einer vorderen Druckplatte gebildet, die relativ zueinander ab standsveränderlich angeordnet und von einer Druckmechanik in Richtung zueinander beaufschlagbar sind;
c) die schmalen Umfangsseiten der Füllkammer werden durch an einer der beiden Druckplatten angeordnete Distanz leisten gebildet, von denen zwei rechtwinklig zueinanderliegende Distanz leisten unabhängig voneinander jeweils parallel zu sich selbst zwischen den beiden Druckplatten verschiebbar gelagert sind,
d) an den Innenraum der Füllkammer sind eine Vakuumpumpe sowie eine Druckgasflasche angeschlossen;
e) im Innenraum der Füllkammer ist ein zur Aufnahme von zu mindest einer vormontierten Isolierglaseinheit dienender Transportrollen-Träger vorgesehen, der durch Absenken die Isolierglaseinheit an im Innenraum der Füllkammer ange ordnete Halte- und Positioniereinrichtungen übergibt;
f) die Transportrollen halten den unteren Rand der nicht mit dem Abstandshalter bestückten Glasscheibe in lichtem Ab stand vom Abstandshalter;
g) im Innenraum der Füllkammer ist eine von außen bedienbare Andrückeinrichtung vorgesehen zum Andrücken der einen Glasscheibe gegen den Abstandshalter.

Durch die erfindungsgemäße Lösung lassen sich kurze Füllzeiten erzielen, die bei Scheibengrößen bis zu 2,5 m² nicht größer sind als etwa 20 Sekunden. Der Gasverlust ist gering und be trägt nur ca. 30 bis 40% der eingesetzten Menge und läßt sich durch eine erfindungsgemäße Zusatzeinrichtung noch weiter ver ringern. Dabei nimmt der Gasverlust bei größer werdenden Glas scheiben ab. Es läßt sich ein hoher Füllgrad erzielen, wobei der Gasanteil in der Scheibe zuverlässig zumindest 95% be trägt. Bohrungen im Abstandshalter können ebenso entfallen wie eine komplizierte Mechanik zum Aufbiegen der Glasscheiben zwecks Füllspaltbildung. Gaskonzentrations-Messungen sind nicht erforderlich, so daß auch Nachkalibrierungen von Gaskon zentrationsmeßgeräten entfallen. Es lassen sich alle Gase ohne Berücksichtigung ihrer unterschiedlichen physikalischen Werte verwenden. Füll- und Kontrollsonden entfallen vollständig. Der Überdruck in der noch nicht durch die zweite Versiegelungsstu fe geschlossenen Isolierglaseinheit läßt sich steuern, so daß sich ein hoher Schutz vor Eindringen von Luft ergibt. Zwischen dem im Abstandshalter befindlichen Trockenmittel verbleibt keine Restluft. Die erfindungsgemäße Gasfüllstation läßt sich in eine herkömmliche Isolierglasfertigungsstraße integrieren, so daß die Vormontagestation sowie die Scheibenpresse unver ändert eingesetzt werden können.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteran sprüche und werden in Verbindung mit weiteren Vorteilen der Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

In der Zeichnung sind einige als Beispiele dienende Ausfüh rungsformen der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 - in Frontansicht eine Gasfüllstation mit einer eingefahrenen Isolierglaseinheit (unter Weglas sung der vorderen Druckplatte der Füllkammer;

Fig. 2 - die Gasfüllstation gemäß Fig. 1 in Stirnan sicht;

Fig. 3 - in einer Darstellung gemäß Fig. 1 eine auf ihre größten Abmessungen eingestellte Füllkammer (oh ne vordere Druckplatte);

Fig. 4 - die Darstellung gemäß Fig. 3 in Stirnansicht;

Fig. 5 - in einer Darstellung gemäß Fig. 3 eine Einstel lung der Füllkammer auf eine mittelgroße sowie auf eine kleine Isolierglaseinheit;

Fig. 6 - eine Darstellung gemäß Fig. 1 jedoch mit auf ge legter vorderer Druckplatte;

Fig. 7 - die Darstellung gemäß Fig. 6 in Stirnansicht bei geschlossener Füllkammer;

Fig. 8 - in vergrößertem Maßstab einen Querschnitt durch eine zwischen zwei geschlossenen Druckplatten angeordnete Distanzleiste;

Fig. 9 - eine Ansicht auf das Dichtmaterial ohne Druck platte;

Fig. 10 - in einem Maßstab gemäß den Fig. 8 und 9 eine Distanzleiste zwischen geöffneten Druckplatten;

Fig. 11 - in einer Darstellung gemäß Fig. 10 der Verfor mungsvorgang am Dichtmaterial bei geschlossenen Druckplatten;

Fig. 12 - die Gasfüllstation in einer Darstellung gemäß
Fig. 6 mit vor- und nachgeschalteten Förderein richtungen für eine Isolierglaseinheit;

Fig. 13 - die Darstellung gemäß Fig. 12 in Draufsicht;

Fig. 14 - in vergrößertem Maßstab eine Führungsrolle mit zwei Führungsrillen zur Aufnahme des unteren Randes je einer Glasscheibe (bei noch geöffneter Isolierglaseinheit);

Fig. 15 - in einer Darstellung gemäß Fig. 14 die nunmehr geschlossene Isolierglaseinheit;

Fig. 16 - eine abgewandelte Ausführungsform in einer Dar stellung gemäß Fig. 14;

Fig. 17 - die Ausführungsform gemäß Fig. 16 in einer Dar stellung gemäß Fig. 15;

Fig. 18 - in vergrößertem Maßstab im Längsschnitt einen Ausschnitt einer Linearführung einer Distanzlei ste;

Fig. 19 - einen Querschnitt durch die Darstellung gemäß Fig. 18;

Fig. 20 - in nochmals vergrößertem Maßstab die Einzelheit "A" in Fig. 18;

Fig. 21 - in einer Darstellung gemäß Fig. 5 eine an eine kleine Isolierglaseinheit angepaßte Füllkammer;

Fig. 22 - die Darstellung gemäß Fig. 21 in Stirnansicht;

Fig. 23 - eine abgewandelte Ausführungsform in einer Dar stellung gemäß Fig. 14;

Fig. 24 - in einer Darstellung gemäß Fig. 23 eine auf eine Auflagewelle abgesenkte, noch geöffnete Isolierglaseinheit;

Fig. 25 - in einer Darstellung gemäß Fig. 24 die nunmehr geschlossene Isolierglaseinheit;

Fig. 26 - die von Transportrollen wieder angehobene Iso lierglaseinheit gemäß den Fig. 23 bis 25;

Fig. 27 - in Draufsicht die Anordnung der Transportrollen und der Auflagewellen gemäß den Fig. 23 bis 26;

Fig. 28 - einen Schnitt gemäß der Linie A-A in Fig. 27 durch eine Auflagewelle in der Position gemäß Fig. 24 und

Fig. 29 - einen Schnitt gemäß Fig. 28 durch eine gegen über der Darstellung gemäß Fig. 28 um 90° ver drehte Auflagewelle in einer Position gemäß Fig. 25.

Die in den Fig. 1 bis 7 sowie 12 und 13 dargestellte Gas füllstation 1 umfaßt eine Füllkammer 2, deren Innenraum 3 zur Aufnahme zumindest einer vormontierten Isolierglaseinheit 4 dient. Die Füllkammer 2 ist flach ausgebildet und weist zwei sich gegenüberliegende, die Flachseiten bildende Druckplatten 5,6 auf, von denen die hintere Druckplatte 5 fest mit dem Ma schinengestell 7 verbunden ist, während die vordere Druckplat te 6 an einer Parallelogramm-Hebelführung 8 auf gehängt ist und von einer Druckmechanik 9 in Richtung auf die hintere Druck platte 5 beaufschlagt werden kann. Die schmalen Umfangsseiten der Füllkammer 2 werden durch an der vorderen Druckplatte 5 angeordnete Distanzleisten 10 bis 13 gebildet, von denen die vordere vertikale Distanzleiste 10 sowie die obere horizontale Distanzleiste 13 unabhängig voneinander jeweils parallel zu sich selbst zwischen den beiden Druckplatten 5,6 verschiebbar gelagert sind. Die Verschiebung der beiden Distanzleisten 10,13 erfolgt jeweils durch einen Linearantrieb 14,15 in Line arführungen 16,17. Fig. 3 läßt erkennen, daß die obere hori zontale Distanzleiste geteilt und teleskopartig zusammen schiebbar ist und in ihrer obersten Position über einen Mit nahmezapfen 18 mit der vorderen vertikalen Distanzleiste 10 kuppelbar ist. Über jeweils eine Stütze 19 wird die Recht winkligkeit zwischen der Distanzleiste 10 und ihrer Linearfüh rung 16 bzw. zwischen der Distanzleiste 13 und ihrer Linear führung 17 garantiert.

Die beiden Druckplatten 5,6 sind unterdruckfest als Schweiß konstruktion oder in Gußausführung ausgebildet und weisen auf den sich gegenüberliegenden Seiten blanke Dichtflächen 20 auf. Versteifungsrippen der Druckplatten 5,6 sind mit dem Bezugs zeichen 21 gekennzeichnet. Die Distanzleisten 10 bis 13 weisen eine maßliche Dicke auf, die größer ist als die stärkste zu verarbeitende vormontierte Isolierglaseinheit 4. Dabei können die Distanzleisten 10 bis 13 in ihrer maßlichen Dicke auch variabel ausgeführt werden zur Anpassung an die jeweilige Stärke der vormontierten Isolierglaseinheiten 4.

Die Linearführungen 16,17 können als Wälzlager oder Gleitbuch sen ausgeführt sein.

In einer Isolierglaseinheit-Montagestation 22 (siehe Fig. 12) wird beim Aufbau einer Isolierglaseinheit 4 von der Montage person ein beschichteter Abstandshalter 23 auf die aus der Sicht der Montageperson hintere Glasscheibe 24 ausgerichtet aufgelegt. Aufgrund der guten Haftung der Dichtmasse behält der Abstandshalter 23 diese Position bei. Die so bestückte hintere Glasscheibe 24 wird mit ihrem unteren Rand in einer erste Führungsrille 25 von die Isolierglaseinheit 4 aufnehmen den Transportrollen 26 gesetzt (siehe z. B. Fig. 14). Die vordere Glasscheibe 27 wird mit ihrem unteren Rand in eine zweite Führungsrille 28 der genannten Transportrollen 26 ge setzt. Dabei ist der Abstand zwischen den beiden Führungsril len 25,28 so groß gewählt, daß die vordere Glasscheibe 27 zu mindest in ihrem unteren Randbereich einen lichten Abstand von dem Abstandshalter 23 aufweist. In dem Ausführungsbeispiel ge mäß den Fig. 12 sowie 16 und 17 werden die Glasscheiben 24, 27 an ihrer Oberkante durch einen schwenkbaren Hebel mit einem Abstandsklotz 29 auf Distanz gehalten. Bevor der Hebel aus der Transportlinie geschwenkt wird, erhält ein in Produk tionsrichtung sowie auf- und abverfahrbarer Haltearm 30 mit einer Gummidruckplatte 31 die Distanz, in dem er auf die Ober kanten der Glasscheiben 24, 27 drückt. Die so vormontierte Iso lierglaseinheit 4 wird dann mittels der Transportrollen 26 und mit Hilfe des mitlaufenden Haltearms 30 in die Gasfüllstation 1 gefahren. Dabei läßt Fig. 14 erkennen, daß der Abstandshal ter 23 in unterschiedlichen Dickenmaßen B1, B2 und B3 Verwen dung findet und beidseitig mit Dichtmasse 32 versehen ist.

Eine in der Zeichnung nicht näher dargestellte Steuerung, vor zugsweise ein elektronischer Steuerungsrechner zur Beaufschla gung der Linearantriebe 14, 15 hat über einen Strichcode auf einem Etikett oder durch automatisches Ausmessen der vormon tierten Isolierglaseinheit 4 oder aber über eine Datendiskette oder dergleichen die maßlichen und gasfülltechnischen Daten der vormontierten Isolierglaseinheit 4 erhalten. Mit diesen Informationen werden die verschiebbaren Distanzleisten 10,13 möglichst dicht an die in die Füllkammer 2 eingefahrene Iso lierglaseinheit 4 herangefahren. Zusammen mit den weitgehend ortsfesten Distanzleisten 11, 12 wird somit ein Rahmen gebil det, dessen Innenraum der Größe der eingefahrenen Isolierglas einheit 4 möglichst nahe kommt. Wenn die Isolierglaseinheit 4 bis vor einen Näherungsschalter 33 gefahren ist, wird sie ge stoppt. Aus den Druckplatten 5,6 werden aus einer bündig in deren Dichtfläche 20 liegenden Position Saugnäpfe 34, 35 gegen die Glasscheiben 24, 27 geschoben, um diese in ihrer Position festzuhalten. Ein mit den genannten Transportrollen 26 be stückter Transportrollen-Träger 36 wird nun abgesenkt, während der Haltearm 30 nach oben aus der Füllkammer 2 herausge schwenkt wird. Die hinteren Saugnäpfe 34 ziehen nunmehr die hintere Glasscheibe 24 gegen in die hintere Druckplatte 5 ein gelegte elastische Ringe 37, die einen Schutz gegen Verkratzen bilden. Die vorderen Saugnäpfe 35 ziehen die vordere Scheibe 27 bis auf einen Luftspalt von ca. 1 bis 2 mm gegen die vor dere Druckplatte 6. Die vorzugsweise durch einen Pneumatikzylinder gebildete Druckmechanik 9 drückt nun die parallel zu sich selbst verstellbar aufgehängte vordere Druckplatte 6 mit den an ihr vorgesehenen Distanzleisten 10 bis 13 gegen die hintere Druckplatte 5 und schließt somit die Füllkammer 2. Die vormontierte Isolierglaseinheit 4 ist damit in einer flachen, weitgehend vakuumdichten Füllkammer 2 eingeschlossen. Durch die Anordnung der Distanzleisten 10 bis 13 an der vorderen Druckplatte 6 können die Isolierglaseinheiten 4 dicht an der hinteren Druckplatte 5 geführt werden; Glasabrieb, z. B. Splitter können somit nicht in die Linearführungen 16, 17 der Distanzleisten fallen. Dabei sind in dem dargestellten Ausfüh rungsbeispiel die nicht verstellbaren Distanzleisten 11, 12 nicht fest mit der vorderen Druckplatte 6 verschraubt sondern lediglich gegen seitliches Verrutschen fixiert. Eine leichte Freigängigkeit senkrecht zur Dichtfläche 20 der Druckplatte 6 ist gegeben und bewirkt, daß ein auf die den Druckplatten 5,6 zugewandten Dichtflächen der Distanzleisten 10-13 aufgebrach tes elastisches Dichtmaterial 39 gleichmäßig durch die Druckplatten 5, 6 belastet wird. Unterstützt wird dieser Effekt auch durch die Parallelogramm-Hebelführung 8, die eine geringe Beweglichkeit zur Planparallelität der vorderen Druckplatte 6 und damit eine selbsttätige Ausrichtung gegenüber der hinteren Druckplatte 5 gewährleistet.

Außerhalb des Bewegungsbereichs der Distanzleisten 10,13 sind zwischen den Druckplatten 5, 6 Abstandsklötze 29 angeordnet, die das Zusammendrücken des elastischen Dichtmaterials 39 der Distanzleisten 10 bis 13 nur im elastischen Bereich erlauben, so daß das Dichtmaterial 39 gegen vorzeitige Ermüdung ge schützt wird und die Druckplatten 5, 6 immer auf ein exaktes Maß zusammenfahren.

Gemäß Fig. 13 ist an den Füllkammer-Innenraum 3 über ein mit einem Luft-Ventil 40 bestücktes Saugrohr 41 ein Unterdruckbe hälter 42 angeschlossen, der von einer Vakuumpumpe 43 beauf schlagbar ist, die im Unterdruckbehälter 42 ständig einen be stimmten Unterdruck auf rechterhält. Durch Öffnen des Luft-Ven tils 40 wird die Füllkammer 2 in ihrem unteren Bereich über entsprechend dimensionierte Saugrohre 41 sofort soweit leer gepumpt, bis im Unterdruckbehälter 42 und der Füllkammer 2 gleicher Druck herrscht. Daraufhin läuft die Vakuumpumpe 43 wieder an und senkt den gegenüber dem Ausgangsdruck im Unter druckbehälter 42 höheren, gemeinsamen Druck wieder ab. Dabei wird der Unterdruck so bemessen, daß sich im Füllkammer-Innen raum 3 noch ein Restluftanteil von ca. 3 bis 5% befindet.

An den Füllkammer-Innenraum 3 ist ferner über ein Füllgas-Ven til 44 eine Druckgasflasche 45 angeschlossen. Ist der vorbe stimmte Unterdruck in dem Füllkammer-Innenraum 3 erreicht, wird das Luft-Ventil 40 geschlossen; das Füllgas-Ventil 44 wird geöffnet. Dabei braucht der Unterdruck nur wenige Milli sekunden anzustehen. Eine geringfügige Undichtigkeit des Füll kammer-Aufbaus kann toleriert werden, da die Isolierglasein heit 4 nur zu etwa 95% mit dem Füllgas befüllt sein muß. Das Füllgas strömt nun von der Druckgasflasche 45 kommend in den nahezu luftleeren Füllkammer-Innenraum 3 und füllt diesen mit der in ihr angeordneten vormontierten Isolierglaseinheit 4 mit einem leichten Überdruck des Füllgases über dem anstehenden Umgebungs-Luftdruck aus. Dabei können je nach Bedarf unter schiedliche Füllgase in die Füllkammer eingeleitet werden. Die in der Füllkammer 2 befindliche Isolierglaseinheit 4 wird nun geschlossen, in dem die Saugnäpfe 35 der vorderen Druckplatte 6 die vordere Glasscheibe 27 gegen den mit Dichtmasse 32 be schichteten Abstandshalter 23 drücken. Um diese Horizontalver schiebungen der Glasscheiben 24, 27 zu ermöglichen, war zuvor der Transportrollen-Träger 36 in eine inaktive Position abge senkt worden und hat dadurch die unteren Glasscheibenränder freigegeben (siehe hierzu auch Fig. 15).

Nachdem die Isolierglaseinheit 4 gemäß vorstehender Beschrei bung geschlossen wurde, werden die Saugnäpfe 35 von der vor deren Glasscheibe 27 gelöst und fahren wieder in ihre inaktive Position innerhalb der vorderen Druckplatte 6 ein. Die Iso lierglaseinheit 4 hängt dann nur noch an den hinteren Saugnäp fen 34. Die mit den Distanzleisten 10 bis 13 bestückte vordere Druckplatte 6 wird parallel zu sich selbst in ihre Offenstel lung verschwenkt und die Füllkammer 2 damit geöffnet. Die hin teren Saugnäpfe 34 werden vorgeschoben, bis die an ihnen hän gende Isolierglaseinheit 4 gegenüber den noch abgesenkten Transportrollen 26 ausgerichtet ist. Daraufhin wird der Trans portrollen-Träger 36 bis unter die Isolierglaseinheit 4 ange hoben; der Haltearm 30 wird mit seiner Gummidruckplatte 31 wieder auf den oberen Rand der Isolierglaseinheit 4 ge schwenkt; die hinteren Saugnäpfe 34 werden von der hinteren Glasscheibe 24 gelöst und fahren wieder in ihre inaktive Posi tion innerhalb der hinteren Druckplatte 5 ein. Die Isolier glaseinheit 4 wird von dem angehobenen Transportrollen-Träger 36 auf eine nachgeordnete Transportstrecke 46 gefahren, die zu einer nachgeschalteten, in Fig. 12 nur schematisch angedeute ten Scheibenpresse 47 führt. Der Haltearm 30 wird in die Iso lierglas-Montagestation 22 zurückgefahren, um dort die nächste vormontierte Isolierglaseinheit 4 zu übernehmen.

Nach der Entnahme der geschlossenen Isolierglaseinheit 4 aus der Füllkammer 2 bleibt in ihrem Scheibeninnenraum 48 der Füllgas-Überdruck bestehen. Dieser verhindert wirksam ein Ein dringen von Luft durch noch vorhandene Undichtigkeiten, die dadurch bedingt sein können, daß die Glasscheiben 24,27 noch nicht ausreichend abdichtend an der Dichtmasse 32 des Ab standshalters 23 anliegen. Erst in der Scheibenpresse 47 wer den die Glasscheiben 24,27 gegeneinander und damit gegen die Dichtmassen 32 des Abstandshalters 23 gepreßt, wodurch über schüssiges Gas ausgepreßt wird. Anschließend wird die Isolier glaseinheit 4 an ihrem Umfang in herkömmlicher Weise mit einer Versiegelungsmasse geschlossen (zweite Dichtstufe).

Das Füllgas, das im Füllkammer-Innenraum 3 die geschlossene Isolierglaseinheit 4 außen herum umgibt, strömt beim Öffnen der Füllkammer ins Freie und ist damit verloren. Der bereits relativ geringe Verlustgasanteil läßt sich dadurch noch weiter reduzieren, daß vor dem Öffnen der Füllkammer 2 und vor dem Lösen der Saugnäpfe 34, 35 von den Glasscheiben 24, 27 das ge nannte Verlustgas von einer Gasabsaugvorrichtung 49 aus dem Füllkammer-Innenraum 3 abgesaugt wird. Dieses Absaugen erfolgt vorzugsweise aus dem unteren Bereich der Füllkammer 2, in de ren oberen Bereich durch eine zuvor geöffnete Belüftungsöff nung Umgebungsluft nachströmen kann. Dabei saugt die Gasab saugvorrichtung 49 vorzugsweise nur etwa 50 bis 70% des Ver lustgases ab, um keine nachströmende Luft mit zu erfassen. In den Anschlußöffnungen 50 für die Gasabsaugvorrichtung 49 an der Füllkammer 2 können von einem Rechner gesteuerte Ventile vorgesehen sein. Das abgesaugte Verlustgas wird bis zum näch sten Füllvorgang gespeichert und während des Einströmens des Füllgases aus der Druckgasflasche 45 in den Füllkammer-Innen raum 3 ebenfalls in diesen zurückgepumpt.

Die Gasfüllstation 1 ist - ebenso wie die ihr vor- und nach geschaltete Transportstrecke 51, 46 - um wenige Grad nach hin ten geneigt, um ein Umfallen der Isolierglaseinheiten 4 zu verhindern. Isolierglaseinheiten, die nicht mit Gas gefüllt werden sollen, werden in der Isolierglas-Montagestation 22 komplett zusammengelegt und durchlaufen anschließend die Gas füllstation 1, um unmittelbar auf die nachgeschaltete Trans portstrecke 46 und von dort zur Scheibenpresse 47 zu gelangen.

Der Gasüberdruck in dem Füllkammer-Innenraum 3 kann auf einen festen Wert eingestellt werden, der für die größte und damit druckempfindlichste Isolierglaseinheit 4 Gültigkeit hat. Der Gasüberdruck kann aber auch in Anpassung an die jeweilige Grö ße der zu befüllenden Isolierglaseinheit verändert werden. Je kleiner, d. h. je härter eine Isolierglaseinheit 4 ist, um so höhere Überdrücke kann sie verkraften, und um so höher ist die Gasreserve, um das Eindringen der Luft zu verhindern. Die Restluftmenge in der Isolierglaseinheit 4 kann durch Variieren der Höhe des Unterdrucks bestimmt werden. Die Saugnäpfe 34, 35 werden mit einem Unterdruck beaufschlagt, der höher ist als der maximal in der Füllkammer 2 erzeugte Unterdruck. Hierdurch wird ein Herunterfallen der Isolierglaseinheit 4 während des Austausches von Luft gegen Füllgas verhindert.

Die Distanzleisten 10 bis 13 haben einschließlich des sie um schießenden Dichtungsmaterials 39 eine Stärke, die sich wie folgt ergibt: Zweimal Glasscheibenstärke plus Dicke des stärk sten zur Verarbeitung kommenden Abstandshalters 23 plus Luft spalte zwischen Abstandshalter und vorderer Glasscheibe 27 (ca. 4 mm) plus zweimal Luftspalt zwischen den Glasscheiben 24, 27 und den Druckplatten 5, 6. Das elastische Dichtmaterial 39 schließt bündig mit den senkrecht zur Druckplatte 5, 6 an geordneten Flächen 52 der Distanzleisten 10 bis 13 ab, so daß die Verschiebung der Dichtleisten 10, 13 durch das Dichtmateri al 39 nicht behindert wird (siehe Fig. 8 bis 11). Bei ge schlossener Füllkammer 2 wird jedoch durch den großen Druck der Druckplatten 5, 6, hervorgerufen durch Vakuum und Außen druck, das Dichtmaterial 39 etwas zusammen und damit etwas breiter gedrückt, so daß Luftspalte zwischen dem elastischen Dichtmaterial geschlossen werden. Die Fig. 8 und 9 lassen erkennen, daß z. B. die verschiebbare obere Distanzleiste 13 mit einer Dichtlippe 53 bestückt ist, die an der zugeordneten Fläche der vorderen vertikalen Distanzleiste 10 anliegt. Gemäß den Fig. 18 bis 20 können die Linearführungen 16, 17 mit Dichtmanschetten 54 gegenüber den Distanz leisten abgedichtet sein.

Da die obere horizontale Distanzleiste 13 mit der vorderen vertikalen Distanzleiste 10 kuppelbar ist, wird sie beim Zu rückfahren der vorderen vertikalen Distanzleiste 10 in ihre Ausgangsstellung automatisch in ihre Maximallänge wieder aus einandergezogen, so daß für diesen Vorgang kein separater An trieb erforderlich ist.

Um die Transportrollen 26 unterschiedlichen Breiten der Ab standshalter 23 anpassen zu können, kann eine maschinelle Ver stellung für den axialen Abstand der beiden Führungsrillen 25, 28 z. B. mit Hilfe von Schiebehülsen vorgesehen werden. Zur Lösung des gleichen Problems zeigen die Fig. 16 und 17 eine erste Variante:

Hier weisen die Transportrollen 26 nur eine einzige Führungs rille 55 auf, in die die stärkste Isolierglaseinheit 4 zuzüg lich eines Luftspaltes von mindestens 2 mm zwischen Abstands halter 23 und einer Glasscheibe eingestellt werden kann. Der Abstandshalter 23 wird durch Auflageleisten, die sich in der Isolierglas-Montagestation 22 zwischen den Transportrollen 26 befinden können und diese entsprechend überragen, angehoben. Die Glasscheiben 24, 27 werden durch versetzt angeordnete Di stanz-Kegelrollen 56 auf Abstand voneinander gehalten. Diese Distanz-Kegelrollen 56 sind zwischen den Transportrollen 26 montiert und können diesen gegenüber abgesenkt werden, damit eine fertigmontierte und gasgefüllte Isolierglaseinheit 4 nicht auf den Distanz-Kegelrollen 56 aufsetzt.

Eine zweite Variante zur Lösung des gleichen Problems zeigen die Fig. 23 bis 29:

Hier wird in der Isolierglas-Montagestation 22 die vordere Glasscheibe 27 der Isolierglaseinheit 4 nur an ihrem oberen Randbereich gegen den Abstandshalter 23 gelegt. Im unteren Randbereich halten die auch hier vorgesehenen Distanz-Kegel rollen 56 den unteren Randbereich der vorderen Glasscheibe 27 in lichtem Abstand vom Abstandshalter 23. Der Transport der vormontierten Glaseinheit 4 in die Füllkammer 2 erfolgt nur auf den Transportrollen 26, die in ihrer Ausbildung denen der Fig. 16 und 17 entsprechen können. Bei diesem Transport kann der Haltearm 30 mit seiner Gummidruckplatte 31 entfallen. In der Füllkammer 2 wird der Transportrollen-Träger 36 abge senkt und setzt dadurch die Isolierglaseinheit 4 auf Auflage wellen 57 ab, die mit zwei Führungsringen 58 bestückt sind, die beim Absenkvorgang zwischen die beiden Glasscheiben 24, 27 eintauchen. Durch Axialverschiebung der Auflagewellen 57 neh men deren der hinteren Glasscheibe 24 benachbarte Führungsrin ge 58 die hintere Glasscheibe 24 und damit die gesamte Iso lierglaseinheit 4 mit, bis diese sich an Stützrollen 59 ab stützt, die in der hinteren Druckplatte 5 gelagert sind und die hinteren Saugnäpfe 34 sowie die elastischen Ringe 37 er setzen (siehe Fig. 24). Nach dem Schließen der Füllkammer 2 und dem Austausch von Luft gegen Füllgas werden die Auflage wellen 57 um 90° derart gedreht, daß die sich nur über einen Teilumfang der Auflagewelle 57 erstreckenden Führungsringe 58 aus der Auflageebene herausgedreht sind (siehe Fig. 25 und 29). Durch Beaufschlagung mit von außen gesteuerten Stößeln 60 (die die vorderen Saugnäpfe 35 ersetzen) läßt sich nunmehr auch der untere Bereich der vorderen Glasscheibe 27 gegen die Dichtmasse 32 des Abstandshalters 23 drücken und somit die Iso lierglaseinheit 4 schließen. Nach dem Öffnen der Füllkammer 2 werden die Auflagewellen 57 wieder etwas aus der hinteren Druckplatte 5 axial herausgeschoben, um die Isolierglaseinheit 4 über die Transportrollen 26 zu positionieren. Der Transport rollen-Träger 36 wird wieder nach oben gefahren, übernimmt die Isolierglaseinheit 4 und fördert diese auf die zur Scheiben presse 47 führende Transportstrecke 46.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen einer Isolierglaseinheit (4), die mit einem von Luft verschiedenen Gas (Füllgas) be füllt ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) Eine aus zwei Glasscheiben (24, 27) und einem Ab standshalter (23) vormontierte Isolierglaseinheit (4) wird mit noch offenem Scheibeninnenraum (48) in eine Füllkammer (2) eingefahren;
b) der Innenraum (3) der Füllkammer (2) wird möglichst eng der Außenkontur der vormontierten Isolierglas einheit (4) angepaßt und dann vakuumdicht verschlos sen;
c) der genannte Innenraum (3) wird evakuiert und dann mit Füllgas befüllt mit einem leichten Überdruck des Füllgases über dem anstehenden Umgebungs-Luftdruck;
d) der Scheibeninnenraum (48) wird von außerhalb der Füllkammer (2) zumindest weitgehend geschlossen;
e) die Füllkammer (2) wird geöffnet, die Isolierglas einheit (4) wird entnommen und dann in einer Schei benpresse (47) verpreßt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpassung des Füllkammer-Innenraumes (3) automatisch erfolgt in Abhängigkeit von den zuvor eingegebenen Außen maßen der zu befüllenden Isolierglaseinheit (4).

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Evakuierung des Füllkammer-Innenraumes (3) in einer ersten Phase über einen Unterdruckbehälter (42) erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeich net, daß die Evakuierung des Füllkammer-Innenraumes (3) bis auf einen Restluftanteil von etwa 3 bis 5% erfolgt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß nach dem Schließen des Schei beninnenraumes (48) und vor dem Öffnen der Füllkammer (2) das in ihr noch befindliche Füllgas (Verlustgas) abge saugt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß während der Verlustgasabsaugung Umgebungsluft in den Füllkammer-Innenraum (3) nachströmt.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß nur etwa 50 bis 70% des Verlustgases abgesaugt wer den.

8. Verfahren nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeich net, daß das abgesaugte Verlustgas gespeichert und bei einer erneuten Befüllung der Füllkammer (2) als Füllgas zurückgeführt wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß zur Vormontage der Isolierglas einheit (4) der mit einer Dichtmasse (32) beschichtete Abstandshalter (23) auf einer der beiden Glasscheiben (24, 27) festgelegt wird, während die andere Glasscheibe auf zumindest einer ihrer Umfangsseiten in einem lichten Abstand von dem Abstandshalter (23) gehalten wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Glasscheibe (27) nur an ihrem oberen Rand ge gen den Abstandshalter (23) gelegt wird.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß zum Schließen des Scheibenin nenraumes (48) in der Füllkammer (2) die andere Glas scheibe (27) gegen den Abstandshalter (23) gedrückt wird.

12. Gasfüllstation (1) für eine Anlage zum Herstellen einer mit einem von Luft verschiedenen Gas (Füllgas) befüllten Isolierglaseinheit (4), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ge kennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) Eine Füllkammer (2), deren Innenraum (3) zur Aufnah me zumindest einer vormontierten Isolierglaseinheit (4) ausgelegt und gegenüber der Umgebungsluft vaku umdicht abschließbar ist;
b) die beiden sich gegenüberliegenden Flachseiten der Füllkammer (2) werden von einer hinteren und einer vorderen Druckplatte (5, 6) gebildet, die relativ zueinander abstandsveränderlich angeordnet und von einer Druckmechanik (9) in Richtung zueinander be aufschlagbar sind;
c) die schmalen Umfangsseiten der Füllkammer (2) werden durch an einer der beiden Druckplatten (5, 6) ange ordnete Distanzleisten (10 bis 13) gebildet, von denen zwei rechtwinklig zueinanderliegende Distanz leisten (10, 13) unabhängig voneinander jeweils par allel zu sich selbst zwischen den beiden Druckplat ten (5, 6) verschiebbar gelagert sind,
d) an den Innenraum (3) der Füllkammer (2) sind eine Vakuumpumpe (43) sowie eine Druckgasflasche (45) angeschlossen;
e) im Innenraum (3) der Füllkammer (2) ist ein zur Auf nahme von zumindest einer vormontierten Isolierglas einheit (4) dienender Transportrollen-Träger (36) vorgesehen, der durch Absenken die Isolierglasein heit (4) an im Innenraum (3) der Füllkammer (2) an geordnete Halte- und Positioniereinrichtungen über gibt;
f) die Transportrollen (26) halten den unteren Rand der nicht mit dem Abstandshalter (23) bestückten Glas scheibe (27) in lichtem Abstand vom Abstandshalter (23);
g) im Innenraum (3) der Füllkammer (2) ist eine von außen bedienbare Andrückeinrichtung vorgesehen zum Andrücken der einen Glasscheibe (27) gegen den Ab standshalter (23).

13. Gasfüllstation nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzleisten (10 bis 13) mit einem elastischen Dichtmaterial (39) beschichtet sind.

14. Gasfüllstation nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn zeichnet, daß die verstellbaren Distanzleisten (10, 13) im Stoßbereich mit einer Dichtlippe (53) bestückt sind.

15. Gasfüllstation nach einem der Ansprüche 12 bis 14, da durch gekennzeichnet, daß die verstellbare horizontale Distanzleiste (13) geteilt und teleskopartig zusammen schiebbar ist.

16. Gasfüllstation nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die verstellbare horizontale Distanzleiste (13) in ihrer höchsten Position mit der verstellbaren vertikalen Distanzleiste (10) kuppelbar ist.

17. Gasfüllstation nach einem der Ansprüche 12 bis 16, da durch gekennzeichnet, daß die Verschiebung der Distanz leisten (10, 13) durch Linearantriebe (14, 15) in Linear führungen (16, 17) erfolgt.

18. Gasfüllstation nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Linearführungen (16, 17) mit Dichtmanschetten (54) abgedichtet sind.

19. Gasfüllstation nach einem der Ansprüche 12 bis 18, da durch gekennzeichnet, daß die hintere Druckplatte (5) fest mit dem Maschinengestell (7) verbunden ist, während die vordere Druckplatte (6) an einer Parallelogramm-He belführung (8) aufgehängt ist.

20. Gasfüllstation nach einem der Ansprüche 12 bis 19, da durch gekennzeichnet, daß die Transportrollen (26) Füh rungsrillen (25, 28) zur Aufnahme des unteren Randes der beiden Glasscheiben (24, 27) der vormontierten Isolier glaseinheit (4) aufweisen.

21. Gasfüllstation nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Abstand der beiden Führungsrillen (25, 28) voneinander verstellbar ist.

22. Gasfüllstation nach einem der Ansprüche 12 bis 19, da durch gekennzeichnet, daß die Transportrollen (26) nur eine breite, den unteren Rand der vormontierten Isolier glaseinheit (4) aufnehmende Führungsrille (55) aufweisen, und daß die beiden Glasscheiben (24, 27) an ihrem unteren Rand durch versetzt angeordnete, aus der unteren Trans portebene absenkbare Distanz-Kegelrollen (56) auf Abstand gehalten werden.

23. Gasfüllstation nach einem der Ansprüche 12 bis 22, da durch gekennzeichnet, daß die die vormontierte Isolier glaseinheit (4) beim Absenken des Transportrollen-Trägers (36) übernehmenden Halte- und Positioniereinrichtungen Auflagewellen (57) umfassen, die mit Führungsringen (58) zwischen die Glasscheiben (24, 27) greifen, durch axiale Verschiebung die mit dem Abstandshalter (23) bestückte Glasscheibe (24) zur Anlage an in der einen Druckplatte (5) gelagerte Stützrollen (59) bringen und durch Verdre hung die Führungsringe (58) aus der Auflageebene heraus drehen, um so eine Horizontalverschiebung der anderen Glasscheibe (27) zur Anlage an den Abstandshalter (23) zu ermöglichen.