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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Profilstrangs
an einem Bauteil mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs
1. Sie bezieht sich auch auf eine zum Durchführen des Verfahrens geeignete
Vorrichtung.
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Es
sind verschiedene Verfahren bekannt, körperhafte Bauteile, auch Scheiben,
z. B. Fensterscheiben aus Glas und/oder Kunststoff, mit einem Profilstrang
aus Kunststoff, z. B. aus einem thermoplastischen Elastomer, zu
versehen, der auf einer der (Haupt-)Flächen des Bauteils haftet. Auf
Scheiben nahe ihrem Rand aufgebracht, überdeckt der Profilstrang mitunter
auch deren Stirnkante. Besonders interessant sind dabei solche Verfahren,
bei denen sich ein glatter, flächenbündiger Anschluss
des Profilstrangs an eine von ihm nicht berührte Hauptfläche des
Bauteils erzielen lässt.
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Ein
solches Verfahren ist aus dem Dokument DE-C1-42 32 554 bekannt,
bei dem eine Fensterscheibe auf ein metallisches, beheiztes Formbett
aufgelegt und dann in einem Arbeitsgang mithilfe einer durch Roboter
geführten
Düse mit
einem den Rand ihrer oben liegenden Hauptfläche und ihre Stirnkante überdeckenden
Profilstrang des gewünschten
Querschnitts versehen wird. Das Formbett kann eine elastische Auflage
haben, die geringe Maßabweichungen zwischen
Fensterscheibe und Formbett ausgleichen kann.
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Das
Dokument DE-A1-41 03 047 beschreibt ein ähnliches Verfahren zum Anbringen
eines Einfassungsprofils an den Rand einer Glasscheibe, bei dem ein
rinnenförmiges
Formwerkzeug zunächst
mit einer Teilmenge des Kunststoffs gefüllt wird, aus dem das Einfassungsprofil
gefertigt wird. Dann wird die Glasscheibe auf das Werkzeug gelegt,
ihre Hauptfläche mit
dem Kunststoff in Kontakt gebracht. Danach kann weiteres Kunststoffmaterial
mithilfe einer Düse
zugefügt
werden, bis die gewünschte
Querschnittform des Einfassungsprofils erreicht ist. Die Form kann
flexibel ausgeführt
sein, damit man sie an den Verlauf des Randes der Glasscheibe anpassen
kann. Sie besteht aber jedenfalls aus einem Formteil mit fester
Kontur, das bei Bedarf bis zum Einbau der Scheibe als Schutz an
dieser verbleiben kann.
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Dokument
DE-A1-43 26 650 A1 beschreibt ein anderes Verfahren zum Herstellen
eines Profilstrangs, der mithilfe einer Extrusionsdüse mit einer maulförmigen Öffnung entlang
dem Rand einer Glasscheibe abgelegt wird. Der Profilstrang kann
einen U-förmigen
oder L-förmigen Querschnitt
haben, welcher mindestens eine Hauptfläche randseitig und die daran angrenzende
Stirnfläche
(Kante) der Scheibe überdeckt
und sich ggf. an deren andere Hauptfläche flächenbündig anschließt.
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Bei
den bekannten Verfahren lässt
es sich infolge von Maßabweichungen
der Scheiben bzw. von deren Rändern
von der Sollkontur nicht vermeiden, dass sich zwischen der Form
bzw. dem Düsenmaul und
der Plattenfläche
stellenweise Spalte bilden, durch die das -unter Druck- anzuformende
Kunststoffmaterial entweicht. Es kann dann an unerwünschter
Stelle auf der Plattenfläche
haften bleiben. Damit werden zusätzliche
Arbeitsgänge
(Material entfernen, Scheibenfläche
reinigen) erforderlich, die sich insbesondere auf voll mechanisierte
Arbeitsprozesse äußerst störend und
kostentreibend auswirken.
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Aus
DE 100 21 808 A1 ist
eine Spritzform zum Aufbringen eines flächenbündig aufgespritzten Strangs
auf eine Glasscheiben bekannt. Die Form umfasst ein System zur Kompensierung
von Toleranzen zwischen einem oberen Formelement und einem unteren
Formelement, das den Rand der Scheibe zum Formen eines Strangs aufnimmt.
Dieses System umfasst eine auf Federn gelagerte oder Hohlräume aufweisende
Auflage, um dieser etwas Flexibilität zu verleihen. Die Hohlräume können unter
Unterdruck oder mit Gas oder Flüssigkeiten
gefüllt
sein. Gemäß dieser
Technik ist es notwendig auf die Glasscheibe einen Druck, über die
obere Halbform auszuüben, Druck,
der durch das Glas auf die Auflage zur Formung des wasserdichten
Strangs weitergegeben wird.
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Dokument
US 4 854 599 zeigt ein Verfahren zur
Herstellung eines Profilstrangs auf einem Bauteil durch Umspritzung,
das einen Strang mit durch Fluiddruck veränderlicher Form verwendet,
der gegen den Randbereich des Bauteils gepresst wird.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Herstellen
eines Profilstrangs an einem Bauteil mithilfe einer Formfläche anzugeben, bei
dem die Anschmiegung der Formfläche
an das Bauteil noch weiter verbessert wird, sowie eine Vorrichtung
zu schaffen, die besonders zum Durchführen des Verfahrens geeignet
ist.
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Diese
Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens erfindungsgemäß mit den
Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Merkmale des Patentanspruchs
11 geben eine entsprechende Vorrichtung an. Die Merkmale der den
unabhängigen
Ansprüchen
jeweils nachgeordneten Unteransprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen
dieser Gegenstände
an.
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Eine
gutes Anschmiegen der Formfläche
auf ganzem Umfang oder nur auf einem mit dem Profilstrang zu versehenden
Teilumfang des Bauteils wird nunmehr dadurch erreicht, dass man
die Formfläche mit
einem durch Fluiddruck formveränderlichen
flächigen
Support kombiniert (unter Fluid sind sowohl Gase als auch Flüssigkeiten
zu verstehen), wobei die Formfläche
durch Auffüllen
des Supports an das Bauteil bzw. an dessen Kante angedrückt wird.
Die Formfläche
kann sich unter dem gleichmäßigen Druck
des Supports auch an eventuelle Unebenheiten der gegenüberliegenden
Fläche
oder Kante des Bauteils fugenlos anschmiegen. Natürlich wird
das Bauteil selbst zugleich in geeigneter Weise, z. B. mithilfe
von Gegenhaltern in seiner Position fixiert, damit es dem Andrücken der
Formfläche
durch Fluiddruck nicht ausweichen kann.
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Dieses
Verfahren lässt
sich sowohl auf die Extrusion des Profilstrangs in situ aus einem
plastischen Material durch relative Bewegung zwischen einer Extruderdüse und der
Bauteilkante bzw. der daran anliegenden Formfläche ausführen als auch durch Einspritzen
eines plastischen Materials in eine geschlossene (Spritzguss-)Form,
die die gewünschte Profilkontur
definiert. Letzteres setzt natürlich
eine genaue Abstimmung der Drücke
des Einspritzmechanismus' und
des Supports voraus, damit letzterer nicht dem Einspritzdruck nachgibt.
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Als
plastisches Material wird hier jegliches Material bezeichnet, aus
dem sich durch Extrudieren ein Profilstrang mit definiertem und
dauerhaftem Querschnitt extrudieren oder formen lässt. Man
verwendet in der Regel Polymerkunststoffe, vorzugsweise thermoplastische
Polymere, Elastomere, 2-Komponenten-Polyurethane etc. Diese widerstehen
auch den hohen Beanspruchungen im Einsatzfall (Temperaturwechsel,
mechanische Schwingungen, Sonneneinstrahlung etc.) in zufriedenstellender
Weise.
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Die
Formfläche
kann mit dem Support zu einer Baueinheit zusammen gefasst werden,
kann sogar einen integralen Bestandteil des Supports bilden. In
einer Ausführungsform
wird ein die Formfläche umfassendes
Formteil als relativ dünnes,
in Längsrichtung
flexibles, in Querrichtung jedoch relativ steifes Band auf einem
schlauchförmigen
Support befestigt, z. B. durch Kleben oder Vulkanisieren. Der Support
liegt seinerseits auf einem starren Tragrahmen oder ähnlichem,
dessen Umfang etwa dem Umriss des mit dem Profilstrang zu versehenden
Umfangs des Bauteils, z. B. einer Scheibe entspricht. Bei Bedarf
kommen auch andere, kräftigere
Querschnitte als Bänder
zum Einsatz.
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In
einer anderen Ausführungsform
ist das die Formfläche
umfassende Formteil direkt in den Support integriert. Es ist z.
B. möglich,
ein Schlauchprofil zu extrudieren, das sowohl den durch Fluiddruck formveränderlichen
Support mit relativ dünnen
Wänden
als auch die Formfläche
mit einem verdickten, außen
in der gewünschten
Weise profilierten Querschnitt einstückig enthält.
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In
einer dritten Variante kann die Formfläche Teil eines vom Support
Iosgelösten,
unabhängigen Formteils
sein, das in geeigneter Weise in der Nähe des mit dem Profilstrang
zu versehenden Bauteils so positioniert ist, dass es durch den Support
gegen eine Fläche
oder Kante des fixierten Bauteils drückbar ist. Dabei kann das Formteil
als Ganzes ortsfest sein, z. B. wenn es bereits mit dem Bauteil
in Kontakt steht und die notwendige Anschmiegung allein durch seine
elastische Verformung schafft, oder es kann vom Support aus einer
abgelegten Ruhestellung in die angelegte Stellung mitgenommen werden.
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In
noch einer weiteren Variante könnte
man ein die Formfläche
umfassendes Formteil mit der benötigten
Querschnittsform auf einer Membran befestigen, deren Fläche etwas
größer als
die Bauteil- bzw. Scheibenfläche
ist. In diesem Fall muss nur das besagte Formteil ein- oder mehrteilig
spezifisch an den Bauteil- bzw. Scheibenumriss angepasst werden, während die
Membran als Support universell für mehrere
Bauteilformen verwendbar wäre.
Die Formfläche
könnte
in diesem Fall auf der Membran z. B. durch Kleben mit lösbaren
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Klebern,
durch Klettverschlüsse
oder dergleichen an der gewünschten
Position, unterstützt
z. B. durch Schablonen, festgelegt werden. Die Membran könnte dabei
den Abschluss eines Trägerkastens oder ähnlichem
bilden, der mit fluidischem Druck beaufschlagbar ist. Die Scheibe
wird auf der Membran bzw. auf dem Formteil/den Formteilen positioniert und
raumfest fixiert. Insbesondere ist sie durch geeignete Gegenhalter
am Ausweichen zu hindern. Sodann wird die Membran mit Fluiddruck
gegen die Scheibe gepresst, worauf sich die Formfläche des Formteils
in der gewünschten
Weise gegen das auf der Membran liegende Bauteil bzw. gegen dessen Rand
anlegt.
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Das
Formteil selbst bzw. dessen Formfläche können aus jedem geeigneten Material
bestehen. Es versteht sich von selbst, dass durch den Kontakt zwischen
der Formfläche
und dem Bauteil keine Beschädigungen
an der berührten
Oberfläche
des letzteren entstehen dürfen.
Man kann als Formteil eine halbharte, flexible Auflage verwenden,
z. B. aus PTFE („Teflon"), aus Federstahl.
Insbesondere aus Kunststoff bestehende Formteile könnten durch
Einlagen aus Geweben (z. B. Glasfasern) oder Metallen (Aluminium,
Stahl) verstärkt
und versteift werden.
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Grundsätzlich ist
es zwar unerheblich, in welcher Lage das Bauteil mit dem Profilstrang
versehen wird. Jedoch wird man es so anordnen, dass der Profilstrang
während
seiner Herstellung im wesentlichen horizontal ausgerichtet ist,
um ein Fließen
des plastischen, noch nicht erstarrten Materials in Längsrichtung
des Profilstrangs zu verhindern. Die Formfläche kann dann von oben, von
unten und/oder seitlich an die Bauteil- bzw. Scheibenkante angelegt
werden.
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In
den meisten Fällen
wird eine Gegenform vorzusehen sein, welche der Formfläche gegenüber liegend
den anderseitigen Abschluss des zu bildenden Formraumes darstellt,
welcher den Querschnitt des Profilstrangs bestimmt.
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Das
Fluid, das ein Gas, z. B. im einfachsten Falle Luft, oder auch eine
hydraulische, praktisch inkompressible Flüssigkeit sein kann, wird in
den Hohlraum des Supports vorzugsweise mithilfe einer Bidruckpumpe
gefördert,
die nach dem Formen und Erstarren des Profilstrangs das Fluid rasch
wieder absaugen kann, um den Support zu entleeren und die Formfläche aus
dem Kontakt mit der Scheibe und mit dem Profilstrang herauszuführen (den
Profilstrang zu „entformen").
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Mit
dem erfindungsgemäßen Verfahren
und geeigneten Vorrichtungen können
Bauteile aller Art aus diversen Materialien (Glas, Keramik, Kunststoffe, Metalle),
des weiteren nicht nur ebene, sondern auch Scheiben mit größeren Biegetoleranzen
als bisher (Welligkeit am Rand normal und parallel zu ihrer Oberfläche) mit
einem Profilstrang versehen werden. Abweichungen des sogenannten „Endtangentenwinkels" bei gebogenen Glasscheiben
-das ist der Winkel, den eine Tangente an den Scheibenrand gegenüber der
angenommenen ebenen Scheibe bildet- werden vollständig ausgeglichen,
was mit starren Formflächen
nach dem Stand der Technik allenfalls eingeschränkt möglich ist. Auch befinden sich
die Scheiben nicht mehr im Kontakt mit einer harten Unterform, so
dass eventuelle Schäden
an den glatten Oberflächen
des Bauteils vermieden werden.
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Auf
Fahrzeug-Fensterscheiben können
Profilquerschnitte mit einem Abstandhalter zur Karosserieseite und
einer ggf. über
den Scheibenrand auskragenden Dichtlippe kantenbündig ohne den bislang erforderlichen
geringen Rücksprung
von der Kante extrudiert werden, die Glaskante bleibt komplett sichtbar.
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Ebenfalls
auf Fahrzeugscheiben können Profilquerschnitte,
die einen Spalt zwischen Fensterscheiben-Kante und Karosserieblech überdecken,
so ausgeführt
werden, dass tatsächlich
ein glatter, knickfreier Übergang
von der Scheibenfläche
zu dem sich daran anschließenden
Profilabschnitt entsteht.
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Auch
kann die sichtbare Außenseite
der spaltabdeckenden Lippe in einfacher Weise, vorgegeben durch
die Formfläche,
gekrümmt
ausgeführt werden.
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Schließlich hat
die sichtbare Außenseite
des Profilstrangs keine Grate mehr, die bei bekannten Verfahren
durch Stoßkanten
der Werkzeug-Formfläche
verursacht werden.
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Die
sichtbare Außenseite
des Profilstrangs kann mit beliebigen Oberflächenstrukturen ausgeführt werden,
indem man die Formfläche
mit der entsprechenden Negativstruktur versieht.
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Das
beschriebene flexible Werkzeug eignet sich zum Anformen von Profilsträngen sowohl
an Verbundscheiben (z. B. Verbundsicherheitsglas VSG) als auch an
monolithische Scheiben (Einscheibensicherheitsglas ESG). Man kann
auch dünne Bauteile
aus harten Kunststoffen mithilfe des Verfahrens und der Werkzeuge
mit einem als Dichtlippe oder dgl. dienenden Profilstrang versehen.
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Weitere
Einzelheiten und Vorteile des Gegenstands der Erfindung gehen aus
der Zeichnung eines Ausführungsbeispiels
und deren sich im folgenden anschließender eingehender Beschreibung hervor.
Es versteht sich, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Profilstränge auch
an nicht-scheibenförmige
Bauteile angeformt werden können.
Es kann sich dabei auch um Formteile handeln, an die eine Dichtung
aus dem plastischen Material anzuformen ist, um Kästen, die
mit einer Profilleiste zu versehen sind etc.
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Die
im folgenden beschriebenen Anwendungen beziehen sich ohne die Absicht
einer Beschränkung
auf das Ausstatten von Fahrzeugscheiben mit einem Profilstrang.
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Die
Zeichnungen zeigen in vereinfachter Darstellung in
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1:
einen Querschnitt einer Teilansicht einer ersten Ausführungsform
einer Vorrichtung mit einer auf einem schlauchförmigen Support angebrachten
Formfläche,
die durch Entspannen des Innendrucks des Supports von einer in der
Vorrichtung fixierten Scheibe zurückgezogen ist,
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2:
den gleichen Querschnitt wie in 1, wobei
aber die Formfläche
nun mithilfe des Supports an die Scheibe angelegt ist, um einen
die Stirnkante der Scheibe überdeckenden
und flächenbündig an
eine von deren Hauptflächen
anschließenden
Profilstrang anzuformen,
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3:
eine zweite Ausführungsform
der Vorrichtung ebenfalls im Querschnitt, mit der an eine Scheibe
ein Profilstrang mit einer über
die Stirnkante der Scheibe frei auskragenden Lippe angeformt wird, der
die Stirnkante der Scheibe jedoch nicht berührt.
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Gemäß 1 liegt
eine Scheibe 1, die hier als Verbundscheibe mit zwei starren
Scheiben 21, 22 aus Glas und/oder Kunststoff und
einer diese verbindenden Klebeschicht ausgeführt ist, in global horizontaler
Ausrichtung auf einer nur angedeuteten raumfesten Stütze 2 einer Bearbeitungsstation
auf. Es handelt sich z. B. um eine Windschutzscheibe für ein Kraftfahrzeug.
Gerade so gut könnte
auch eine monolithische Scheibe aus Glas oder Kunststoff oder ein
anderer plattenförmiger
Gegenstand in die Vorrichtung eingelegt sein. Die Scheibe 1 wird
zusätzlich zu
ihrer Gewichtskraft durch geeignete Mittel, z. B. Sauger, in der
Richtung des Pfeils G auf den Stützen fixiert
und ist dadurch auch seitlich festgelegt. Die besagten Mittel können auch
von der Oberseite her auf die Scheibenfläche drücken, wenn Kollisionen mit anderen
Werkzeugen ausgeschlossen sind.
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Man
blickt auf einen Schnitt im Randbereich der Scheibe 1 mit
Blickrichtung parallel zu einer der Seitenkanten 21b, 22b,
jeweils zu deren Stirnflächen 21c, 22c.
Der unten liegende Rand der Scheibe 1 ist von einem raumfesten
starren Tragrahmen 3 unterfasst. Auf diesem ist über einer
Zwischenschicht 4 ein schlauchförmiger Support 5 befestigt.
Auf dessen Oberseite ist ein band- oder streifenförmiges Formteil 6 befestigt,
deren Längserstreckung
stets parallel zur Seitenkante der Scheibe 1 verläuft. Auf
der Oberseite des Formteils 6 ist eine Formfläche 7 ausgebildet,
die mit einer haftvermindernden Beschichtung 8 versehen
ist. Das Formteil 6 und seine Formfläche 7 sind in Längsrichtung
flexibel ausgebildet. Die Formfläche 7 unterfasst
ebenfalls um einen geringen Betrag die untere Scheibenkante. Gezeigt
ist hier eine Ruhestellung der Vorrichtung (auch als Be- und Entladestellung
anzusehen), in der der schlauchförmige Support 5 drucklos
bzw. entspannt ist. Abweichend von der Darstellung könnte der
Support natürlich auch
breiter als das Formteil ausgeführt
werden.
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Auf
dem Tragrahmen 3 ist ferner eine Gegenform 9 abnehmbar
(ggf. wegschwenkbar) befestigt. Diese hat eine formgebende Kurvenkontur 10,
an deren äußeren, scheibenfernen
Rand sich eine Stützschulter 11 anschließt. Der
Innenrand der Gegenform bzw. das auslaufende Ende der Kurvenkontur 10 übergreift
geringfügig
den Rand der Scheibe 1, oberhalb von deren oben liegender
freier Hauptfläche.
Zwischen der Formfläche 7 des
Formteils 6, der Kurvenkontur 10 der Gegenform 9 und
der Stirnkante der Scheibe 1 ist eine Kavität 12 gebildet,
die als Formraum zum Herstellen eines Profilstrangs mit einer vorgegebenen
Querschnittsform dient. Die Formfläche 7 bildet eine
Teilwand dieser Kavität.
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Abweichend
von der Darstellung kann man die Stützen 2 und den Tragrahmen 3 zusammenfassen.
Hierzu könnte
an dem der Scheibe 1 zugewandten Rand des Tragrahmens 3 ein
durchlaufender oder auch nur auf Teilabschnitten des Tragrahmens, ggf.
punktuell ausgebildeter Steg mit definierter Höhe ausgebildet werden, auf
den die Scheibe 1 aufgelegt werden kann. Zugleich kann
ein solcher Steg auch eine seitliche Stütze gegen ein Ausweichen des schlauchförmigen Supports
in Richtung der Scheibe 1 bilden.
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Der
Innenraum 13 des schlauchförmigen Supports 5 ist
-als nicht einschränkendes
schematisches Beispiel- über
eine Leitung 14 an eine elektromotorisch betreibbare, umschaltbare
Bidruckpumpe 15 angeschlossen, welche in einer Arbeitsrichtung Luft
aus der Umgebung über
einen Filter 16 ansaugt und in den besagten Innenraum 13 fördert. In
der anderen Arbeitsrichtung saugt die Bidruckpumpe 15 die Luft
wieder aus dem Innenraum 13 ab und bläst sie in die Umgebung aus.
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Es
versteht sich, dass der Innenraum 13 abweichend von dieser
Betriebsweise auch aus einem Druckluftvorrat speisbar sein kann,
wobei der Druckaufbau, das Druckniveau und die Entlüftung über Ventile
gesteuert wird.
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Auch
hydraulischer Druckwechsel ist denkbar, wobei eine Flüssigkeit
als Medium dient, die mit geeigneten Pump- und Ventileinrichtungen
gefördert wird.
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Natürlich kann
man bei Bedarf mehr als eine Einspeise- und Auslassstelle für das Fluid
im Innenraum 13 vorsehen, die ggf. über dessen Längserstreckung
zu verteilen sind.
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Die 2 zeigt
die „Arbeitsstellung" derselben Vorrichtung.
Der Innenraum 13 des Supports 5 steht nunmehr
unter Fluiddruck. Der Druck kann z. B. von der durchlaufenden Bidruckpumpe
oder durch Schalten eines Sperrventils gehalten werden (letzteres
ist in 1 nicht dargestellt). Bei Verwendung einer hydraulischen
Flüssigkeit
könnte
der Support 5 durch Einsperren des Fluids eine praktisch
inkompressible Stütze
für das
Formteil 6 bilden, welche dieses auch gegen den Einspritzdruck
beim Spritzen des Profilstrangs aus einem plastischen Material unverrückbar an
der Scheibenkante hält.
Unter dem Einfluss des Druckanstiegs im Innenraum 13 hat
sich die Formfläche 7 bzw.
an diese beidseits anstoßende Stützflächen einerseits
an die unten liegende Kante der Scheibe 1, andererseits
an die Stützschulter 11 angelegt.
Die Hubbewegung braucht dabei nur in vertikaler Richtung (bei im
wesentlichen horizontaler Ausrichtung der Scheibe und des Tragrahmens)
zu verlaufen. Die Kavität 12 ist
nun ersichtlich bis auf einen Spalt 17 zwischen der Gegenform
und der oben liegenden Hauptfläche 21a bzw.
Kante der Scheibe 1 geschlossen. Die Formfläche 7 liegt
infolge ihrer Flexibilität
in Längsrichtung
satt einerseits an der Scheibenkante, andererseits an der Stützschulter
an. Es bleiben keine Spalte bzw. Undichtigkeiten offen. Das Formteil 6 ist
in seiner Querrichtung relativ steif, so dass es in sich nicht oder
allenfalls geringfügig
vertikal „durchfedern" kann, wenn von der
Kavität 12 her Druck
auf es ausgeübt
wird.
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Man
erkennt ferner, dass der Auslauf der Kurvenkontur 10 zur
Stützschulter 11 hin
gut ausgerundet ist. So lässt
sich im Übergang
von der Formfläche
zur Kurvenkontur das Entstehen eines Grats an der Spitze der zu
erzeugenden Dichtlippe eines Profilstrangs vermeiden. Ein haftungsminderndes Mittel
wird man in an sich bekannter Weise auch auf die Oberfläche der
Kurvenkontur auftragen, so dass diese sich nach dem Herstellen des
Profilstrangs problemlos von diesem abheben lässt.
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Durch
den Spalt 17 kann nun mithilfe einer nur strichpunktiert
angedeuteten Extruderdüse 18 in an
sich bekannter Weise eine Kunststoffmasse 19 in die Kavität 12 eingefüllt werden.
Sie wird darin zu einem Profilstrang mit der gewünschten Querschnittsform geformt.
Die Düse
wird -wie in der erwähnten Druckschrift
DE-C1-42 32 554 beschrieben, und vorzugsweise mithilfe eines Roboters-
entlang dem Spalt so weit geführt,
wie lang der Profilstrang im Endzustand sein soll, also zumindest über einen
Teil des Scheibenumfangs oder um den gesamten Scheibenumfang herum.
Sie kann sich dabei zur Führung beidseits
des Spalts 17 auf der oben liegenden Hauptfläche der
Scheibe und an der Gegenform 9 abstützen. Übergänge bzw. Anfang und Ende des Profilstrangs
werden ggf. in an sich bekannter Weise nachbearbeitet.
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Abweichend
von der Darstellung könnte
die Extruderdüse 18 das
Querschnittsprofil des Profilstrangs auch zumindest teilweise anstelle
der hier festen Kurvenkontur 9 vorgeben. Man könnte, abhängig von
der gewünschten
Querschnittsgestalt des Profilstrangs, ggf. sogar vollständig auf
eine Gegen- oder Oberform verzichten, indem die Extruderdüse selbst
bzw. deren Düsenmaul
die Sollkontur während des
Extrudierens formen kann und zugleich die Abstützung der Formfläche an der
Stützschulter
oder an einem gleichwertigen Bauteil erhalten bleibt.
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Der
fertige, erstarrte Profilstrang haftet zumindest auf dem Rand der
oben liegenden Hauptfläche
der Scheibe 1, die man diesem Bereich in bekannter Weise
mit einem Haftvermittler versehen wird. Bei monolithischen Scheiben
kann die Kunststoffmasse dieses Profilquerschnitts auch an deren Stirnkante
haften. Bei Verbundscheiben kann man diese Stirnkanten-Haftung durch
geeignete Mittel unterbinden, damit die Klebeschicht belüftbar bleibt. Diese
Mittel (z. B. haftungsmindernde Beschichtungen, Masken und dergleichen)
sind ohne weiteres mit dem hier beschriebenen Verfahren und mit
der gezeigten Vorrichtung kombinierbar, hier jedoch nicht dargestellt.
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Man
erkennt, dass der geformte Profilstrang sich praktisch stufenlos
an die unten liegende Hauptfläche
der Scheibe 1 anschließt.
Die leicht konvex gewölbte
Formfläche
gibt ihm eine konkave Außenkontur,
welche sich gut dazu eignet, im eingebauten Zustand dieser Scheibe 1 einen
Spalt zwischen der Scheibenkante und dem an die Fensteröffnung angrenzenden
Karosserieblech flächenbündig zu überdecken
(„spaltabdeckendes
Profil"). Die im
Auslauf recht dünne
frei auskragende Lippe dieses Profilquerschnitts wird während des
Einbringens des plastischen Materials und während dessen Erstarrens von
der Formfläche 7 lagestabil
gestützt.
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Oberhalb
der oben liegenden Hauptfläche 21a bildet
der Profilstrang einen Buckel bzw. -in Längsrichtung gesehen- einen
Wall, der als Abstandhalter („spacer") in bekannter Weise
dazu dient, einen vorgegebenen Abstand der inneren Scheibenfläche von
dem Montageflansch der Fensteröffnung einzuhalten,
mit dem die Scheibe in ebenfalls bekannter Wiese verklebt wird.
Der bei Fahrzeugscheiben allgemein übliche opake Rahmen, der den
Profilstrang und den Montagekleberstrang optisch kaschiert und gegen
UV-Strahlung schützt,
ist hier nicht dargestellt.
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In
dieser Gestaltung der Vorrichtung und des Profilstrangs kann das
Formteil 6 einstückig
als nahtloser Rahmen -jeweils für
einen bestimmten Scheiben-Umriss- ausgeführt und mit einem einstückigen schlauch-
oder membranförmigen
Support kombiniert werden. Natürlich
kann ein einstückiges
Formteil auch mit mehreren Support-Abschnitten kombiniert werden,
die vorzugsweise fluidisch synchron steuerbar sein werden. Auch
wenn die Scheibe nur auf einem Teil ihres Umfangs mit einem Profilstrang zu
bestücken
ist, kann trotzdem ein umlaufendes Formteil hierfür verwendet
werden, denn die Länge des
Profilstrangs wird von der Wegsteuerung der Extruderdüse bestimmt,
nicht vom Formteil. Natürlich kann
aber das Formteil auch individuell für die jeweilige Länge des
Profilstrangs konfektioniert werden.
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In
einer anderen Variante der Vorrichtung, die in 3 nur
in ihrer Arbeitsstellung gezeigt wird, wird das erfindungsgemäße Verfahren
zum Erzeugen eines reinen „Lippe-Spacer-Profils" ohne Spaltabdeckung
genutzt. Der so bezeichnete Profilstrang haftet nur auf der von
einem Support 5' abgewandten
Hauptfläche 21a der
Scheibe 1. Auch hier wird eine frei über den Scheibenumriss auskragende Lippe
angeformt. Diese liegt allerdings im Einbaufall „Fahrzeugkarosserie" in der Tiefe des
Spalts zwischen der (dann frei liegenden) Scheibenstirnfläche und
der Karosseriefläche.
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Im
Unterschied zur Konfiguration gemäss 1 und 2 liegt
das Formteil 6' hier
an der Stirnkante bzw. -fläche
der Scheibe 1 an. Das erfordert gewisse Änderungen
im Vergleich mit der zuvor beschriebenen Anordnung. Insbesondere
bei Verbundscheiben springt üblicherweise,
wie hier auch angedeutet ist, die Kante bzw. der Außenumriss
der später
innen liegenden starren Scheibe 21 geringfügig gegenüber der
später
außen
liegenden Scheibe 22 zurück. Da der Profilstrang auf
der innen liegenden Hauptfläche 21a haften
muss, führt
man das Formteil 6' schräg von unten
an die Stirnseite 21c der betreffenden (hier oben liegenden)
Scheibe heran (der Raum oberhalb der Scheibe ist für andere
Werkzeuge, insbesondere für
den die Extruderdüse
führenden
Roboterarm freizuhalten). Dem ist hier einerseits durch entsprechende
Auslegung der Verformung des schlauchförmigen Supports 5' bei dessen Druckbeaufschlagung
Rechnung getragen. Diese ist durch einen in den Innenraum 13 des
Supports 5' eingezeichneten
Doppelpfeil kenntlich gemacht. Der Vorschub des Formteils hat also
neben einer vertikalen Komponente -wie schon in den 1 und 2- auch
eine horizontale Komponente radial nach innen zur Scheibenkante
hin. Die Schräglage
der Vorschubrichtung des Formteils 6' ist hier der Deutlichkeit halber überzeichnet.
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Andererseits
ist auch die Gestalt des Formteils 6' selbst an diesen Anwendungsfall
angepasst. Neben einer anwendungskonform modifizierten Formfläche 7' umfasst es
auch eine seitliche Anlagefläche 7'', die sich möglichst glatt und dicht an
die Stirnfläche
der Scheibe 1 anlegen lässt.
Anders als das Formteil 6 der 1 und 2 sollte
sich das Formteil 6' auch
in seiner Querrichtung elastisch an eventuelle Wellen und Krümmungen
in der Stirnfläche
der Scheibe 1 anschmiegen können. Allerdings sind Welligkeiten
dort in aller Regel äußerst gering, weil
die Scheibenkanten nach dem Brechen mit Automaten geschliffen werden.
Man kann das Formteil 6' selbst
mit Vorteil in Querrichtung relativ starr gestalten und nur mit
einer dünnen
elastischen Auflage (nicht dargestellt) an der Anlagefläche 7'' versehen, die unter dem Druck
des Supports gegen die Stirnfläche
der Scheibe hinreichend elastisch verformbar ist, um die gewünschte Anschmiegung
sicherzustellen. Natürlich
darf auch diese elastische Auflage nicht an dem Kunststoffmaterial
des Profilstrangs haften.
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In
der Arbeitsstellung stützt
sich das Formteil 6' einerseits
wieder an der Stützschulter 11 der
Gegenform 9 ab, andererseits mit einer nicht geringen Kraft
gegen die Stirnfläche 21c der
Scheibe 1. Zugleich kann auch der Support 5' selbst sich
leicht gegen die Stirnfläche 22c der
unten liegenden starren Scheibe anlegen. Die seitliche Anlagefläche 7'' des Formteils 6' wird vorzugsweise
so (konkav) gestaltet, dass sie in Arbeitsstellung in einen gewissen
Formschluss mit der -im Querschnitt abgerundet (konvex) geschliffenen-
Stirnfläche
der Scheibe 1 bzw. deren oben liegender starrer Scheibe
gelangt. Damit wird die Haltekraft des Supports in vertikaler Richtung während des
Einfüllens
der Kunststoffmasse 19 in die Kavität 12 unterstützt. Schließlich ist
noch eine Stütze 2' in Gestalt
eines Kunststoffblocks oder einer Kunststoffleiste vorgesehen, die
in der bereits erwähnten
Weise auf dem Innenrand des Tragrahmens 3 liegend die Unterseite
der Scheibe 1 unterstützt.
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Mit
dieser Auslegung des Formteils 6' lässt sich in besonders vorteilhafter
Weise der Profilstrang praktisch unmittelbar an die Übergangskante 21b zwischen
der oben liegenden Hauptfläche 21a und der
Stirnfläche 21c der
Scheibe setzen. Mit konventionellen Extrusionsverfahren ist an dieser
Stelle ein geringfügiger
Rücksprung
einzuhalten.
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Natürlich ist
es mit einer geeigneten anderen Gestaltung des Formteils auch möglich, den
Profilstrang mehr oder minder weit teilweise auf die Stirnfläche 21c der
oben liegenden starren Scheibe 21, ja sogar auf den Randbereich
der inneren Fläche 22a (die
Seite mit dem haftenden Material) der unten liegenden starren Scheibe 22,
aufzutragen. Das Material des Profilstrangs ist so durch die Übergangskante 22b,
zwischen der unteren Scheibe 22 und der Seitenfläche 22c der
unteren Scheibe 22 begrenzt.
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Sämtliche
Zwischenstufen zwischen den in 2 und 3 gezeigten „Extremen" sind möglich, zumal
an monolithischen Scheiben. Man kann z. B. auch das Formteil an
die untere Kante der unten liegenden starren Scheibe andrücken und
zugleich die daran anstoßende
Stirnfläche
mithilfe einer modifizierten Anlagefläche des Formteils zum Teil
abdecken.
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Die
weiteren Randbedingungen dieser Konfiguration entsprechen denen
der Ausführung
nach 1 und 2, so dass hier nicht mehr darauf
eingegangen werden muss.
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Wenn
mit dieser Ausführung
der Vorrichtung der Profilstrang absatzlos um eine oder mehrere Ecken
der Scheibe 1 herumgeführt
werden soll, so erfordern die Eckbereiche des Formteils 6' einen gewissen
Mehraufwand. Man könnte
das Formteil 6' in mehrere
Einzelabschnitte unterteilen, z. B. einen für jede Scheibenkante, und diese
Abschnitte nur in der Arbeitsstellung gegeneinander zu legen, während sie in
der Ruhestellung infolge der diagonalen Hubbewegung auseinander
gezogen würden.
Dann sind allerdings Maßnahmen
zum möglichst
stufenfreien Anlegen dieser Abschnitte zu treffen (z. B. Formschluss-Elemente wie Verzahnungen,
Schiebeführungen
etc.). Jeder Abschnitt kann dann z. B. über einen eigenen fluidisch
steuerbaren Support betätigt werden.
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In
Anbetracht dessen, dass die Diagonalbewegung hier jedoch überzeichnet
dargestellt ist, lässt sich
in der Praxis das Formteil auch in dieser Ausführung praktisch einstückig gestalten.
In den Eckbereichen können
in Längsrichtung
elastische Abschnitte stufenlos eingeformt werden, die einerseits
auch in den Ecken der Scheibe nahtlos an diese anlegbar sind, andererseits
sich beim Verbringen in die abgezogene Ruhestellung hinreichend
dehnen lassen, um das vollständige
Ablösen
des Formteils von der Scheibe nicht zu behindern. Man kann diese „Entformung" z. B. dadurch unterstützen, dass
man auch hier jedem Abschnitt des an sich einstückigen Formteils einen fluidisch
steuerbaren Support zuordnet, wobei diese Mehrzahl von Supporten
auch in der Abrückrichtung
zwangsgesteuert (z. B. durch Unterdruckbeaufschlagung mithilfe der
Bidruckpumpe) werden und so eine Kraftunterstützung der Ablösebewegung
leisten.