DE69328912T2

DE69328912T2 - Verfahren zum Aufbringen eines Primers auf Glaselemente von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE69328912T2
Application number: DE69328912T
Authority: DE
Inventors: Andrew J. Burns; Gary A. Derian; James E. Devries; Robert D. Schneider
Original assignee: Nordson Corp
Current assignee: Nordson Corp
Priority date: 1992-03-23
Filing date: 1993-03-17
Publication date: 2001-02-15
Anticipated expiration: 2013-03-18
Also published as: AU3529193A; EP0562430A3; KR930019575A; FI107715B; US5277927A; DE69328912D1; FI931249A; FI931249A0; EP0562430B1; BR9301252A; JPH0639343A; AU653909B2; ES2147736T3; KR100243454B1; EP0562430A2; CA2091645A1

Description

Gegenstand der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorbereiten von Glas für eine Anbringung an einem Fahrzeug, welches die folgenden Schritte enthält: Bewegen eines Filzgeflechts und eines Auftragsmittels relativ zu dem Glas, intermittierendes Auftragen eines flüssigen Primermaterials und Verteilen des aufgetragenen, flüssigen Primermaterials in einem bzw. über einen Bereich des Glases.

Hintergrund der Erfindung

Das Anbringen von Windschutzscheiben, Heckscheiben und anderen Glaselementen eines Fahrzeuges an ihren zugehörigen Körperflanken ist ein wichtiger Vorgang bei der Herstellung von Fahrzeugen, insbesondere vom Sicherheitsstandpunkt. In den Vereinigten Staaten von Amerika fordert die Bundesregierung von Fahrzeugen, daß diese einen Windschutzscheiben-Halte- bzw. -Arretiertest bestehen, und die Materialien, welche verwendet werden, um die Windschutzscheibe an den Körperflanken des Fahrzeuges anzubringen, müssen in geeigneter Weise aufgebracht werden, um den Test zu bestehen und teuere Rückrufe zu vermeiden.
Die Vorbereitung der Windschutzscheibe und der zugehörigen Körperflanke eines Fahrzeuges für das Anbringen beinhaltet eine Reihe von Vorgängen. Hinsichtlich der Windschutzscheibe stellen die Glashersteller Kraftfahrzeug-Windschutzscheiben mit einem "geschwärzten Bereich" bereit, d. h. einen Bereich von vorbestimmter Breite entlang der Randkante der Windschutzscheibe, der mit einer schwarzen, keramischen Fritte bzw. Glasmasse bedeckt ist, welche eine rauhe Oberfläche besitzt. Es liegt in der Verantwortung des Automobilherstellers, diesen geschwärzten Bereich für die Montage an der Körperflanke des Fahrzeugs vorzubereiten. Zunächst wird ein klares Glasprimermaterial auf den geschwärzten Bereich aufgebracht, üblicherweise mit einer nassen Bürste, die durch einen Robotor oder eine andere automatische Bürstenbewegungseinrichtung gehandhabt wird. Der Primer kann auf die Borsten der Bürste über eine Abgabe des Primers durch die Mitte der Bürste aufgetragen werden. Vorzugsweise wird ein Filzgeflecht durch den Roboter unmittelbar hinter der nassen Bürste hinterhergeschleppt, um den klaren Glasprimer trocken zu wischen und um den klaren Glasprimer in die aufgerauhte Oberfläche des geschwärzten Bereiches zu drängen. Der klare Glasprimer bereitet den geschwärzten Bereich zur Aufnahme einer Lage eines schwarzen Glasprimermaterials vor. Der nächste Schritt bei der Vorbereitung der Windschutzscheibe zum Anbringen an der Körperflanke des Fahrzeuges beinhaltet das Aufbringen eines schwarzen Glasprimers über den Bereich, welcher vorher mit dem klaren Glasprimer beschichtet worden ist. Ein Verfahren zum Aufbringen des schwarzen Glasprimers auf die Windschutzscheibe enthält einen manuellen Vorgang unter Verwendung einer Fließ- oder Verlauf- bzw. Überlaufbürste und dergleichen. Dieses Verfahren ist arbeitsintensiv, wobei die Personen für das Aufbringen dazu neigen, einen Teil des schwarzen Glasprimers von der Bürste auf Bereiche außerhalb der geschwärzten, keramischen Fritte tröpfeln zu lassen. Solche Tropfen auf dem klaren Abschnitt des Glases sind nicht akzeptabel und können die Unbrauchbarkeit der Windschutzscheibe zur Folge haben. Alternativ kann das schwarze Material in ähnlicher Weise aufgebracht werden, wie es für den klaren Primer erfolgt.
Ein weiteres Verfahren, welches schematisch in Fig. 1 gezeigt ist, besteht darin, einen kontinuierlichen Strom oder intermittierende Ströme oder Tropfen des Primers auf die Windschutzscheibe aufzubringen, welche dann durch ein Schleppkissen aus Filz verteilt werden. Es wurde bereits eine Beschichtungs-Werkzeuganordnung 10 verwendet, die zwei Abgabe- bzw. Auftragpistolen 12, 14 sowie eine Greifanordnung 16 aufweist, welche ein Filzkissen oder ein Filzgeflecht 18 hält. Die Abgabepistolen 12, 14 sind in einem Winkel A ausgerichtet, welcher deutlich kleiner als 45º zu der vertikalen Mittellinie CL der Greifanordnung 16 ist. Beispielsweise sind Anordnungen verwendet worden, bei denen der Winkel A im Bereich von 20º bis 25º liegt. Auf diese Weise wird ein Strom oder Tropfen 20 des Fluids im wesentlichen vor dem Filz 18 abgegeben bzw. aufgetragen, wobei die Bewegungsrichtung der Anordnung durch den Pfeil 22 gekennzeichnet ist und wobei das Schleppkissen aus Filz verwendet wird, um das Material zu verteilen und um den Materialüberschuß von dem Glas 24 abzuwischen. Ein Problem bei diesem Verfahren besteht darin, daß Spritzer des Primers außerhalb des geschwärzten Bereichs auf die klaren Abschnitte des Fensters bzw. der Scheibe auftreten können. Ein weiteres Problem besteht darin, daß bei einem kontinuierlichen Fluidstrom es schwierig ist, die exakte Menge des auf das Glas aufgebrachten Fluids zu steuern.
Weiterhin hält die Greifanordnung 16 den Filz 18 fest in Kontakt mit dem Glas 24. Gelegentlich hat der Druck zum Halten des Filzes in Kontakt mit dem Glas das Glas tatsächlich zertrümmert. Darüber hinaus wurde festgestellt, daß die Stärke der Schicht bzw. Lage, die entweder durch den klaren oder den schwarzen Primer auf dem Glas aufgebaut wurde, durch den Druck, der durch den Filz auf das Glas ausgeübt wird, beeinflußt wurde. Wenn ein zu hoher Druck aufgebracht wird, kann der Filz anstelle eines gleichförmigen Verteilens des Primers über den zu beschichtenden Bereich tatsächlich das Material abwischen. In solchen Fällen kann der Filz als Schneepflug wirken, welcher das Material vor ihm zur Seite schiebt. Dies kann zu einem größeren bzw. schwereren Aufbau an den Außenkanten mit einem entsprechend geringeren Betrag im Mittenbereich führen.
Ein Problem, welches bei der Anwendung von Primern auf dem geschwärzten Bereich der Windschutzscheibe festgestellt worden ist, besteht darin, daß es schwierig ist, die geeignete Menge für den Schicht- bzw. Filmaufbau aufrecht zu erhalten, wobei die Tatsache unberücksichtigt bleibt, daß es schwierig ist, festzustellen, wieviel klarer Glasprimer aufgebracht worden ist (da er nicht ohne weiteres sichtbar ist) und ob der gewünschte Umfang des Oberflächenbereiches der keramischen Fritte beschichtet worden ist. Eine ungeeignete Menge oder ein ungeeigneter Schichtaufbau an klarem Glasprimer und/oder eine unvollständige Beschichtung des Oberflächenbereiches mit der keramischen Fritte kann zu einem Fehler bei dem Windschutzscheibenhaltetest führen, nachdem die Windschutzscheibe montiert worden ist.
Ein weiteres Mittel zum Aufbringen des Glasprimers auf die Randkante der Windschutzscheibe ist beispielsweise in dem US-Patent Nr. 4,857,367 offenbart, welches Thorn u. a. erteilt worden ist. Dieses Patent zeigt eine Vorrichtung, welche eine Flüssigkeitssprühdüse, eine Luftdüse und eine Vakuumeinrichtung enthält, die als eine Einheit an einem Roboterarm relativ zu der Randkante einer Windschutzscheibe bewegbar sind. Die Flüssigkeitsdüse sprüht atomisiertes, schwarzes Glasprimermaterial in einem Dreiecksmuster auf die Kante der Windschutzscheibe. Um zu verhindern, daß zuviel gesprühter, atomisierter schwarzer Glasprimer auf dem klaren Abschnitt der Windschutzscheibe aufgebracht wird, führt die Luftdüse einen Luftstrom vom Inneren der Windschutzscheibe nach außen, so daß jeder zuviel gesprühte Primerpartikel von dem Inneren oder dem klaren Abschnitt der Windschutzscheibe weggedrängt wird. Die Vakuumeinrichtung ist neben und entlang der Umfangsskante der Windschutzscheibe angeordnet, um ein Vakuum aufzubauen und die zuviel gesprühten Primerpartikel zu sammeln, welche nicht auf dem Glas anhaften.
Während Systeme entsprechend der in dem Patent Nr. 4,857,367 offenbarten Art dazu verwendet werden, um das Tropfenproblem zu vermeiden, welches bei dem Aufbringen des schwarzen Primers von Hand auftritt, wurde festgestellt, daß das Aufbringen von zumindest etwas schwarzem Glasprimer auf dem klaren Abschnitt der Windschutzscheibe weiterhin auftreten kann. Die Vakuumeinrichtung ist beim Sammeln des zuviel gesprühten, atomisierten, schwarzen Glasprimers nicht vollständig wirksam, der von der Flüssigkeitsdüse abgegeben wird, wobei ein Teil dieses zuviel gesprühten, schwarzen Glasprimers auf den klaren Abschnitt der Winschutzscheibe fallen kann.
Die Funktion des schwarzen Primers besteht darin, den klaren Glasprimer zu binden und eine gute Verbindungsstelle für Kleberraupen oder Abdichtmittel, wie es in der EPO 379 903, die auf Essex Speciality Product, Inc. übertragen worden ist, gezeigt ist, bei der Montage von Kraftfahrzeug-Windschutzscheiben bereit zu stellen. Der schwarze Primer dient als Blockade zum Unterbinden des Übertragens von ultraviolettem Licht auf die Kleber- oder Abdichtraupen. Die keramische Fritte blockiert nicht vollständig die Übertragung von ultraviolettem Licht. Daher kann ein unsauberes Aufbringen des schwarzen Primers zu einer ungenügenden Bindung des Klebers/Abdichtmittels und/oder zu einer Verringerung der Dichtwirkung infolge des ultravioletten Lichtes führen.
Daher ist es sehr wichtig, sicher zu stellen, daß genug Primer, entweder klarer oder schwarzer Primer, auf dem Glas aufgetragen werden. Wenn aus irgendwelchen Gründen die Strömung des Materials verringert oder insgesamt gestoppt wird, beispielsweise infolge einer teilweisen oder vollständigen Blockierung der Strömung, kann eine ungeeignete Verbindung bzw. Haftung des Glases an dem Kraftfahrzeug das Ergebnis sein.
Das US-Patent 4,605,569 offenbart ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, bei dem Zyklen von Tafelwischvorgängen ausgeführt werden, um Staub- und Fettflecken infolge des Handhabens während der Lagerung und des Transportes zu dem Kraftfahrzeughersteller zu entfernen. Ein Waschmittel wird durch eine Waschleitung gepumpt, die eine Auslaßöffnung aufweist, welche in Richtung der Scheibenglasplatte ausgerichtet ist. Die Leitung besitzt eine vertikale Ausrichtung und ist senkrecht zu der Scheibenglasplatte angeordnet. Die Öffnung der Leitung besitzt einen verhältnismäßig langen bzw. großen Abstand zu der Oberfläche der Scheibenglasplatte. Dies führt zu einem Verspritzen des flüssigen Materials außerhalb eines vorbestimmten Bereiches auf der Glasplatte. Tröpfchen des flüssigen Materials werden auf klare Abschnitte der Scheibenglasplatte abgelenkt.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist daher unter anderem Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Auftragen der Primerbeschichtungen auf die Randkante einer Windschutzscheibe oder anderer Glaselemente eines Kraftfahrzeuges bereitzustellen, bei dem eine konsistente, gleichförmige Beschichtung des Primermaterials erzeugt wird und bei dem ein Träufeln, ein Verlaufen und/oder Oversprayen bzw. Zuvielversprühen des Primermaterials vermieden wird.
Diese und andere Aufgaben sowie Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung können erreicht werden durch ein Verfahren zum Vorbereiten von Glas für eine Anbringung an einem Kraftfahrzeug, welches die folgenden Schritte enthält: Bewegen eines Filzgeflechts und eines Auftragsmittels relativ zu dem Glas, intermettierendes Auftragen eines flüssigen Primermaterials und Verteilen des aufgetragenen flüssigen Primermaterials über einen Bereich des Glases, wobei das flüssige Primermaterial in der Weise aufgetragen wird, daß Streifen oder Tropfen ausgerichtet werden, um auf das Glas in einem Auftreffwinkel von weniger als 45º in einem vorbestimmten Bereich der Glasscheibe derart aufzutreffen, daß abgelenkte Tröpfchen oder Partikel des flüssigen Primermaterials im wesentlichen in dem vorbestimmten Bereich des Glases verbleiben oder durch das Filzgeflecht eingeschlossen werden, während der Auftrag von flüssigem Primermaterial auf das Glas außerhalb des vorbestimmten Bereichs im wesentlichen verhindert wird.

Beschreibung der Zeichnungsfiguren

Nachfolgend erfolgt eine kurze Beschreibung der Zeichnungsfiguren. Hierbei ist:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines bekannten Verfahrens zum Auftragen von Primermaterialien auf eine Glasrandkante;
Fig. 2 eine schematische Ansicht des Auftragens eines der Glasprimermaterialien auf die Randkante einer Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeuges;
Fig. 3 eine vergrößerte Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß der schematischen Darstellung der Fig. 2;
Fig. 4 ein schematisches Blockdiagramm zum Überwachen von Tropfen oder Strömen; und
Fig. 5 eine Draufsicht, welche ein alternatives Mittel zum Überwachen der Tropfen oder Ströme wiedergibt.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

In Fig. 2 ist schematisch ein Abschnitt eines Industrieroboterarms 30 gezeigt, wie er beispielsweise bei der Montage von Automobilen oder anderen Kraftfahrzeugen verwendet wird. An dem Ende des Roboterarms 30 ist eine Beschichtungswerkzeuganordung angebracht, welche generell mit dem Bezugszeichen 32 gekennzeichnet ist. Die Beschichtungswerkzeuganordung enhält ein Halteelement 34 zum Tragen von zwei Abgabepistolen 36, 38 zum Abgeben bzw. Auftragen von Glasprimerbeschichtungen auf die Randkante 40 der Windschutzscheibe 42 oder anderen Glaselementen, die bei der Montage von Kraftfahrzeugen verwendet werden. Eine Greifanordung 44, die ebenfalls an dem Halteelement 34 angebracht ist, hält ein Filzkissen oder ein Filzgeflecht 46, um das Beschichtungsmaterial 48 (entweder klarer oder schwarzer Primer) gleichförmig über die Randkante 40 der Windschutzscheibe 42 zu verteilen.
In Fig. 3 ist eine vergrößerte Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß der schematischen Darstellung der Fig. 2 gezeigt. Das mittige Halteelement 34 kann zwei entgegensetzt zueinander angeordnete Arme 50, 52 zum Halten der Abgabepistolen 36, 38 aufweist. Die Abgabepistolen können pneumatisch betätigte Pistolen sein, wie beispielsweise die Fluidventilpistolen des 0,2- und 0,5-mm- Typs, welche für klare und schwarze Primersysteme verwendet werden und welche durch die Nordson Coperation, Amherst, Ohio hergestellt werden, oder alternativ die H200 Zero Cavity Gun, welche ebenfalls durch Nordson Corporation produziert wird.
Die Greifanordnung 44 kann eine pneumatisch betätigte Einrichtung mit einem Paar Klauen 54, 56 sein, welche sich öffnen, um ein Geflecht oder Kissen aus Filz 46 aufzunehmen, und welche sich anschließend schließen, um sie darin zu halten. Die Greifanordnung 44 kann über eine Adapterblockanordnung 62 mit einer Gleitanordung 60 verbunden sein.
Die Gleitanordnung 60 enthält einen luftbetätigten Zylinder (nicht gezeigt), der einen Kolben 64 antreibt, welcher an einer Montagestange bzw. Montageschiene 66 angebracht ist. Mit der Montagestange 66 ist die Adapterblockanordnung sowie ein Paar Linearlagerschlitten 68, 70 verbunden. Die Gleitanordnung 60 enthält zwei Luftöffnungen 72,74, um die Montagestange von ihrer voll ausgefahrenen Position (wie in Fig. 3 gezeigt) zu einer zurückgezogenen Position (nicht gezeigt) gerade gegenüber der unteren Kante 76 des Gehäuses 78 zu bewegen. Dies veranlaßt die Greifanordnung 44 aus der vollständig ausgefahrenen Position zurückgezogen zu werden, so daß die Düsen 80, 82 der Abgabepistolen 36, 38 gereinigt werden können, wie es nachstehend erläutert wird.
Die Gleitanordung 60 und die Greifanordnung 44 sind jeweils im Markt verfügbar und können beispielsweise von Phd Incorporated erhalten werden.
Jede Abgabepistole 36, 38 ist so angeordnet, daß im Betrieb diskrete Ströme bzw. Streifen oder Tropfen des flüssigen Primermaterials auf die zu beschichtende Randkante auftreffen werden, jedoch nicht auf das Glas außerhalb dieses Bereiches verspritzt oder versprüht wird. Vorzugsweise kann dies durch Richten der diskreten Ströme oder Tropfen des Fluids 84 in der Weise erreicht werden, daß sie auf dem Glas so auftreffen, daß das Material, wenn es abgelenkt wird oder hiervon zurückspritzt, innerhalb des Randkantenbereiches bleiben wird und/oder durch den Filz 46 gefangen wird. Mit anderen Worten sollte ein abgegebener, diskreter Strahl oder Tropfen 84, welcher auf das Glas auftrifft und hiervon abgelenkt wird, in den Filz 46 abgelenkt werden. Sogar wenn der diskrete Strahl oder Tropfen in kleinere Tröpfchen oder Partikel infolge des Auftreffens auf der Glasoberfläche aufgeteilt werden würde, sollten sie sämtlich auf diese Weise innerhalb des Filzes gehalten werden. Es wird daher angenommen, daß es weiter bevorzugt ist, daß das abgegebene Fluid das Glas in der Nähe der Gabel 86, die zwischen dem Filz 46 und dem Glas 42 gebildet wird, auf dem Glas auftrifft.
Vorzugsweise werden der klare und der schwarze Primer jeweils von den Abgabeeinrichtungen 36, 38 unter Druck abgegeben. Dies veranlaßt den diskreten Strahl bzw. Strom oder Tropfen ähnlich einer Schnecke von der Pistole abgegeben bzw. vorwärts getrieben zu werden. Ein diskretes Strommittel, das das Material abgibt, kann größer sein als das, was üblicherweise als ein Tropfen angesehen wird, arbeitet jedoch nicht kontinuierlich über den Aufbringweg, wie dies der Fall sein würde, wenn die Pistole kontinuierlich während des Betriebes betätigt würde. Stattdessen wird die Pistole in wiederholten Zyklen während des Beschichtens der Randkante einer Windschutzscheibe ein-/ausgeschaltet, um eine Reihe von Materialimpulsen zu erzeugen. Es ist jedoch bevorzugt, daß das Material aus der Düse im wesentlichen frei von atomisierten Partikel abgegeben wird.
Es ist wichtig, daß der Auftreff- bzw. Einfallwinkel AI, in dem der Strahl des Materials auf die Glasoberfläche auftritt, kleiner als 45º ist. Der Einfallwinkel AI kann durch den Winkel bestimmt werden, welcher zwischen dem Glas 42 und der Linie CLD gebildet wird, in der das Material aus der Düse während des Auftragens abgegeben wird. Obwohl Beschichtungswerkzeuganordnungen hergestellt worden sind, bei denen der Einfallwinkel AI 30º ist, wird angenommen, daß der bevorzugte Bereich von ca. 35º bis ca. 10º reicht.
Der Filz 46 verteilt die abgegebene Flüssigkeit, welche auf dem Glas verbleibt oder welche darin absorbiert worden ist, gleichförmig über die Randkante des Glases, um eine gleichförmige Beschichtung 48 zu erzeugen. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, erfolgt die Bewegung der Beschichtungswerkzeuganordnung 34 in die Richtung, die durch den Pfeil 90 gekennzeichnet ist. Sobald die Randkante der Windschutzscheibe vollständig beschichtet worden ist, werden die Klauen 54, 56 der Greifanordnung 44 zurückgezogen, um den bestehenden Filz 46 gegen ein neues Filzgeflecht oder ein neues Filzkissen auszutauschen. Die Beschichtungsanordnung 34 wird anschließend für die zweite Primerbeschichtung (den schwarzen Primer) eingesetzt. Die Beschichtungswerkzeuganordnung wird anschließend gedreht (entgegen der Uhrzeigerrichtung, die in Fig. 3 gezeigt ist), so daß die Pistole 36 den geeigneten Einfallwinkel gegenüber dem Glas einnimmt, beispielsweise den gleichen Winkel, wie die Pistole 38. Der Filz 46 wird daraufhin in die entgegengesetzte Richtung gekrümmt, die in Fig. 3 gezeigt ist, während die Bewegungsrichtung entgegengesetzt zu derjenigen sein wird, die durch den Pfeil 90 gekennzeichnet ist. Sobald das zweite Beschichtungsmaterial vollständig aufgetragen worden ist, wird das Filzgeflecht 46 entfernt und die Gleitanordnung 60 zurückgezogen, wodurch die Greifanordnung 44 zurückgezogen wird. Dies ermöglicht, daß die Düsen 80, 82 der Abgabepistolen 36, 38 gebürstet werden, um sie von getrockneten Primer zu reinigen.
Es wurde festgestellt, daß durch direktes Abgeben der diskreten Strahlen oder Tropfen des Fluids unmittelbar in den Filz 46 ein Verspritzen oder Versprühen außerhalb des Randbereiches auftreten kann. Jedoch scheint das Führen der Flüssigkeit in den Filz genug Energie zu zerstreuen, daß Verspritzen oder Versprühen nicht auftritt. Daher ist es bevorzugt, nicht direkt in den Filz abzugeben. Darüber hinaus ist es nicht wünschenswert, die Beschichtungswerkzeuganordnung eine hohe Kraft auf den Filz ausüben zu lassen, um es zwischen dem Glas zu halten, wie es in der Vergangenheit geschehen ist. Stattdessen sollte die Beschichtungswerkzeuganordnung dem Filzgeflecht ermöglichen, eine ausreichende Nach giebigkeit aufzuweisen, so daß es ähnlich wie eine Feder wirken kann. Dies kann weiterhin dadurch sicher gestellt werden, daß der Filz 46 ausreichenden Kontakt mit dem Glas aufweist, um das Beschichtungsmaterial zu verteilen, während es eine Nachgiebigkeit aufweist, um Abweichungen in dem Aufstandsabstand der Greifanordnung von dem Glas zu kompensieren, die durch Roboterprogrammfehler, Abweichungen im Glas und der Positionierung sowie Halterung des Glases durch die Befestigungseinrichtung (nicht gezeigt) während des Beschichtungsvorganges hervorgerufen werden können.
Es ist bevorzugt, daß die Mittellinie CLG der Klauen der Greifanordnung 44 nicht senkrecht zu der Oberfläche des Glases ausgerichtet sind. Stattdessen ist bevorzugt, daß die Greiferanordnung leicht gegenüber dem Glas schief gestellt ist. Dies ist wünschenswert, um sicherzustellen, daß das Geflecht 46 die geeignete gekrümmte Position einnimmt und nicht gestört wird, wenn es anfänglich über die Kante der Windschutzscheibe gezogen wird. Der Abstand von dem Glas zu dem nähesten Abschnitt der Greifanordnung, d. h. der Führungskante 92 ist der Aufstandsabstand.
Es wurde darüber hinaus festgestellt, daß durch die schräge Anordnung der Greifanordnung gegenüber dem üblichen 90º Winkel eine entsprechende Änderung in dem durch den Filz auf das Glas ausgeübten Druckes auftritt. Dieses Ergebnis wird infolge der Änderung des Kontaktbereiches des Filzes mit dem Glas erreicht, während die gleiche Kraft auf das Glas und die gleiche Filzlänge beibehalten werden. Eine Steigerung des Winkels der Greifanordnung GA führt dazu, daß der Winkel, welcher zwischen der Mittellinie der Greifanordnung CLG und einer Linie P, welche senkrecht zu dem Glas verläuft, gebildet wird, den Kontaktbereich zwischen dem Filz und dem Glas erhöht, was wiederum eine größere Schichtbildung erzeugt. Daher kann die Schichtbildung durch die Veränderung des Winkels der Greifanordnung verändert werden. Während gute Resultate mit einem Winkel GA von ca. 9º erzielt worden sind, wird angenommen, das gute Resultate ebenfalls durch Winkel im Bereich von 1º bis 15º erzielt werden können, obwohl vermutet wird, daß dieser Winkel bis ca. 40º verändert werden kann.
Es ist darüber hinaus zu bemerken, daß die Dichte des Filzes ebenfalls die Dichte der Schichtbildung beeinflusst. Je geringer die Dichte des Filzes ist, desto weicher und mehr absorbierender wird der Filz üblicherweise sein. Je absorbierender der Filz ist, desto genereller wird dies zu höheren Schichtaufbauten führen, als bei einem weniger absorbierenden Filz der gleichen Länge.
Die Filzlänge ist ebenfalls wichtig für den Schichtaufbau des Primers auf dem Glas. Kurze Filzlängen können zu einem geringeren Kontaktbereich führen, was Kontaktdrücke erzeugen kann, die zu dem schneepflugartigen Verschieben des Materials führen wird, wie es vorstehend erläutert worden ist. Auf der anderen Seite erzeugen Filzlängen, welche zu lang sind, einen ungleichmäßigen Schichtaufbau. Dies führt infolge eines vergrößerten Kontaktbereiches dazu, daß der Druck deutlich reduziert ist oder ungleichmäßig über die gesamte Kontaktlänge des Filzes wird. Daher muß die Filzlänge ausreichend lang genug sein, daß sie nachgiebig ist, jedoch nicht zu lang, daß der Schichtaufbau ungleichmäßig wird.
Bei der Beschichtung von Windschutzscheiben für Automobile, bei der die Materialaufbringeinrichtung einen Schichtaufbau insbesondere im Bereich von 3 bis 5 mm aufweist, sind gute Ergebnisse durch Verwendung des Glasprimerbeschichtungsmaterials erzielt worden, welches in dem nachstehenden Beispiel erläutert ist, bei dem:
der Winkel der Greifeinrichtung 9º betrug,
der Aufstandsabstand 1,5875 cm (5/8") betrug,
der Einfallwinkel 30º betrug, und
die Länge des Filzes von ca. 4,445 cm bis 5,08 cm (1,75" bis ca. 2") reichte (nicht enthaltend den Filz, welcher innerhalb der Klauen der Greifeinrichtung gehalten wird).
Es ist zu bemerken, daß die Länge des Filzes infolge der Änderung in dem Aufstandsabstand verändert werden kann. Aus dem Vorstehenden kann entnommen werden, daß die Länge des Filzes ca. das 3-fache des Aufstandsabstandes beträgt.
Es wird nun auf Fig. 2 Bezug genommen. Wenn die Beschichtungswerkzeuganordnung 32 entlang der Randkante 40 der Windschutzscheibe 42 verfährt, kann es wünschenswert sein, die Zahl der Tropfen oder diskreten Strahlen des abgegebenen Materials zu verändern. Wenn beispielsweise die Beschichtungswerkzeuganordnung beginnt, eine Beschichtung eines Primers auf der Randkante des Glases vorzusehen, kann es wünschenswert sein, mehr Tröpfchen vorzusehen, um zumindest einen Abschnitt des Filzes 46 zu sättigen. Sobald der Filz 46 gesättigt worden ist, kann das Intervall zwischen der Abgabe von Strahlen oder Tropfen auf eine hiervon unterschiedliche Rate verringert werden. Da die Beschichtungsanordnung fortfährt, ihrem Weg zu folgen, kann es wünschenswert sein, die Abgaberate (d. h. die Veränderung der Zahl der Tropfen oder Strahlen, die über eine gegebene Länge von Zeit oder Strecke abgegeben werden, zu verändern), den Betrag des abgegebenen Materials (beispielsweise durch Veränderung der "Ein"-Zeit der Pistole, um das Volumen des Materials in einem gegebenen Tropfen oder Strahl zu verändern) oder eine Kombination aus beidem zu ändern. Daher können Tropfen oder Strahlen nicht notwendigerweise gleichförmig über die gesamte Länge der Randkante 40 abgegeben werden. Stattdessen kann die Randkante in zumindest zwei oder mehrere unterschiedliche Zonen aufgeteilt werden. Beispielsweise in eine Sättigungszone, um den Filz zu sättigen, und eine weitere Zone, die den Rest des Rand- bzw. Umfangbereiches enthält, in den die Tropfen oder Strahlen mit einer Rate abgegeben werden, um den Filz gleichförmig gesättigt zu halten und um eine gleichförmige Bedeckung über den Randbereich bereitzustellen. Mehrere Zonen können vorgesehen sein, beispielsweise um das Herumfahren um eine Ecke zu kompensieren.
Wie vorstehend erwähnt worden ist, ist es sehr wichtig, eine gute, gleichförmige Beschichtung jedes Primermaterials bereit zustellen, um die strukturelle Intengrität der Windschutzscheibe sicherzustellen, wenn sie bei einem Kraftfahrzeug eingesetzt wird. Daher ist es wichtig, sicher zu sein, daß individuelle Ströme bzw. Strahlen oder Tröpfchen des Materials tatsächlich auf das Glas abgegeben werden. Um die aktuelle bzw. tatsächliche Abgabe des Materials zu überprüfen, kann jede Pistole 36, 38 mit einem Sensor 94, 96 zum Überwachen der Abgabe des Fluids versehen sein. Insbesondere können die Sensoren 94, 96 jeweils ein photoelektrischer Sensor sein, der an den Armen 50, 52 durch jeweils eine Halterung 98, 100 angebracht ist. Die Sensoren 94, 96 können beispielsweise ein wahlfreies Bündel aus gabelförmigen Glasfaser-Optikkabeln (random bundle of bifurcated fiber-optic cables) sein, welche Licht senden und empfangen. Alternativ könnte der Photodetektor ein Durchgangsstrahlsensor sein, welcher einen Transmitter und einen separaten Empfänger erfordert. Jedoch wurden gute Ergebnisse durch Verwendung eines Photoerfassungssystems und eine Infrarotlichtquelle erzielt, welche durch Banner Engineering Corporation hergestellt wird, wie die Modelle OSBFX (Sensorkopf), OPBT2 (Energieversorgung) und BAT21.33SMSTI (Kabel). Die Sensoren 94, 96 können mit einem Luftmesser (nicht gezeigt) versehen sein, wobei Luft über den Sensor geführt wird, um den Sensor vor einer Kontaminierung durch Primermaterial während der Abgabe frei zuhalten.
Es wird nun auf die Fig. 3 und 4 Bezug genommen. Wenn der diskrete Strahl oder Tropfen 84 von der Abgabeeinrichtung abgegeben wird, wird er den Licht strahl, der von dem Überdeckungssensor abgegeben wird, schneiden. Dies führt zu Licht, welches zu dem Sensor zurück reflektiert wird. Ist jedoch der Strahl oder Tropfen 84 nicht innerhalb des Gesichtsfeldes des Sensors vorhanden, wird das Licht nicht zu dem Sensor zurück geführt. Daher wird der Durchgang einer Reihe von Strahlen oder Tropfen eine Reihe von Pulsen an reflektietem Licht erzeugen. Die Weitergabe des Lichtes, welches von dem Detektor 96 empfangen wird, zu einer Wellenformgebungsschaltung wird zu einer rechteckförmigen Welle bzw. Rechteckwelle 102 führen. Die Spitzen und Täler der Rechteckwelle entsprechen der Übertragung und der Blockierung des Lichtes, was wiederum dem Vorhandensein oder der Abwesenheit eines Strahles oder eines Tropfens 84 entspricht. Spitzen oder Pulse der Rechteckwelle 102 sollten dann der Zahl der Tropfen, die über ein gegebenes Intervall abgegeben werden, entsprechen. Die Verbindung des Ausganges der Wellenformgebungsschaltung mit einem Zähler 106 führt zu der Zählung der Zahl der Pulse, die über ein Intervall abgegeben werden. Die Pistole 38 wird durch ein Pistolensteuersignal 108 betätigt, welches ebenfalls aus einer Reiche von Pulsen besteht, die eine Rechteckform aufweisen. Die Spitzen entsprechen der "Ein"-Zeit der Pistole, während die Täler der "Aus"-Zeit der Pistole entsprechen. Die Verbindung des Pistolensteuersignals 108 mit einem Pistolenzähler 110 erzeugt eine Zählung, die die Zahl der Zeiten kennzeichnet, in der die Pistole über ein gegebenes Intervall betätigt wurde und damit abgegeben hat. Daher würde unter normalen Betriebsbedingungen die Zahl der Zeiten, in denen eine Pistole während eines Intervalls betätigt wurde, zu einer entsprechenden Zahl an Strömen oder Tropfen, die davon abgegeben worden sind, führen. Aus diesem Grund sollten die Zählungen, die in den Zählern 106, 110 erhalten werden, am Ende eines Intervalls gleich sein. Wenn der Tropfenzähler 106 eine kleinere Zahl als der Pistolenzähler aufweist, würde dies kennzeichnen, daß das Material nicht von der Düse 82 von der Pistole 38 infolge einer Verstopfung oder einer anderweitig hervorgerufenen Unterbrechung der Strömung des Materials abgegeben worden ist oder daß ein Strahl oder ein Tropfen von der Düse abgegeben worden ist, jedoch nicht innerhalb des Gesichtsfeldes erfaßt werden konnte. Im letzteren Fall könnte eine teilweise Verstopfung zu einem diskreten Strahl oder Tropfen des Materials führen, welcher entlang eines Weges abgegeben wird, der schräg von seinem beabsichtigten oder bevorzugten Einfallwinkel verläuft. Dies kann dazu führen, daß das Material auf die Windschutzscheibe in einem Bereich abgeben wird, wo das Primermaterial nicht erforderlich ist. Dies wird nachstehend näher erläutert. Daher erzeugt die Verbindung der Ausgänge des Tropfenzählers 106 und des Pistolenzählers 110 mit dem Eingang einer Vergleichseinrichtung 112 ein Signal 114, wenn die Zählungen nicht gleich sind, was kennzeichnet, daß ein Fehler aufgetreten ist.
Alternativ könnte das Zeitintervall zwischen den Spitzen der Signale 102 mit dem Zeitintervall zwischen den Spitzen des Pistolensteuersignals 108 verglichen werden. Wenn der Start eines Impulses, was die Anwesenheit eines Strahles oder Tropfens kennzeichnet, über eine vorbestimmte Zeitgrenze hinausreicht, nachdem der Pistolenantrieb die Abgabepistole aktiviert haben sollte, würde dies kennzeichnen, daß ein diskreter Strahl oder Tropfen fehlgeleitet worden ist.
Das Volumen des über ein Intervall abgegebenen Fluids kann ebenfalls bestimmt werden. Dies kann durch Verbinden des Ausganges der Wellenformgebungsschaltung 104 mit einer Flankenerfassungsschaltung 116 erzielt werden. Die Flankenerfassungsschaltung 116 erfaßt die ansteigende und fallende Flanke der Rechteckwelle 102. Beim Erfassen der ansteigenden Flanke einer Rechteckwelle 102 entsprechend dem Beginn des diskreten Strahls oder Tropfens, der durch das Gesichtsfeld des Detektors 96 hindurchgeht, wird ein Signal von dem Ausgang der Flankenerfassungsschaltung 116 an einen Zähler 118 abgegeben. Der Zähler 118 ist mit einem Taktgeber 120 verbunden. Beim Empfang des Signals von der Flankenerfassungsschaltung 116 wird der Zähler 118 betätigt, was den Zähler veranlaßt, anzufangen die Impulse zu zählen, welche von dem Taktgeber 120 erhalten werden. Beim Erfassen einer fallenden Flanke der Rechteckwelle 102 wird die Flankenerfassungsschaltung 116 den Ausgang der Flankenerfassungsschaltung ausschalten, wodurch der Zähler 118 beim Zählen angehalten wird. Der Zähler 118 besitzt anschließend eine Gesamtzählung, die dem Zeitintervall entspricht, in dem der Strahl oder Tropfen innerhalb des Gesichtsfeldes des Detektors vorhanden war. Dies kann für nachfolgende Ströme oder Tropfen, die über ein Intervall abgegeben werden, wiederholt werden. Der Volumenzähler 118 würde dann eine Aufsummierung jedes Signals, welches von der Flankenerfassungsschaltung 116 entsprechend dem Vorhandensein des diskreten Strahles oder Tropfens innerhalb des Strahles über dem Intervall erzeugt wird, enthalten. Die Ausgabe des Zählers 118 kann über eine Leitung 122 mit einer einen Mikroprozessor enthaltenden Einrichtung (nicht gezeigt) verbunden sein, wie einem Computer, einem Minicomputer usw., wobei die Gesamtzählung mit einem Referenzzählwert verglichen werden kann. Wenn beispielsweise der Referenzzählwert gleich 1.000 ist, kann bestimmt werden, daß die Zählungen, die von dem Volumenzähler 118 erhalten werden und die innerhalb eines bestimmten Prozentbereiches, beispielsweise plus oder minus 5% liegen, innerhalb eines akzeptierbaren Bereiches liegen. Zählungen außerhalb dieses Bereiches würden jedoch kennzeichnen, daß entweder zuviel oder zuwenig Fluid auf das Glas über das betrachtete Intervall aufgebracht worden ist. Am Ende jedes Intervalls oder jeder Meßperiode wird ein Rücksetzsignal (nicht gezeigt) die Zähler 106, 110, 118 zurück zu setzen, so daß das Vorstehende für ein weiteres Intervall wiederholt werden kann.
Der Betrieb, der mit der anderen Abgabepistole 36 zusammenhängt, würde ähnlich zu dem Vorstehenden für das Auftragen des Primers aus der Abgabepistole 38 sein.
Alternativ zum Anbringen der Sensoren, um die abgegebenen Tropfen 84 von der Seite zu erfassen, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, kann es wünschenswert sein, die Sensoren oberhalb der Abgabeeinrichtungen anzubringen (wie sie in Fig. 3 gezeigt sind). Unter Bezugnahme auf Fig. 5 kann ein abgegebener Strahl 84 infolge einer Verstopfung der Düse schräg verlaufend abgegeben werden, wie es vorstehend erwähnt worden ist, so daß sein Weg oder seine Ausrichtung 130 außerhalb der Grenze 132 liegt, in der die Randkante 40 des Glases 42 beschichtet werden würde. In einem solchen Fall würde der Strahl 84 auf das Glas 42 in einem Bereich 134 auftreffen, in dem es nicht erwünscht ist, Primermaterial zu haben. Eine Ausrichtung des Sensors über der Düse senkrecht zu der gedachten Mittellinie der Abgabe der Pistole sollte in einem Gesichtsfeld 136 liegen, welches für die Erfassung von Strahlen oder Tropfen geeignet ist, die innerhalb des beabsichtigten Abdeckungs- bzw. Beschichtungsbereiches, d. h. dem Randbereich ausgerichtet sind, jedoch nicht solche Tropfen oder Strahlen 84 erfassen, welche außerhalb des beabsichtigten Beschichtungsbereichs 40 verlaufen. In einem solchen Fall ist die gezählte Zahl an Strahlen kleiner als die gezählte Zahl an Pistolenimpulsen. Dies würde ermöglichen einen Alarm oder eine andere Anzeige auszugeben. Der Konvergenzfotodetektor, wie er in Fig. 3 gezeigt ist, würde in ähnlicher Weise in der Lage sein, die Strahlen oder Tropfen, die außerhalb des Randbereiches auftreffen, zu überwachen. Wenn ein Strahl oder Tropfen nicht durch den Brennpunkt hindurchgeht, würde der Sensor ihn nicht erfassen und der Zähler zumindest um einen Wert kleiner als der Pistolenzähler sein.
Ein Beispiel des Glasprimerbeschichtungsmaterials, welches mit der vorstehend Erfindung verwendet worden ist, wird nachstehend gegeben:

Beispiel

A. Klarer Glasprimer für die Windschutzscheibe:
Material: "BETASEAL" Glasprimer 435.18 Essex Speciality Products, Inc., Troy, Michigan
Viskosität: 2 CPS
Druck: 14 bis 103 kPa (2-15 psi).
B. Schwarzer Glasprimer für die Windschutzscheibe:
Material: "BETASEAL" Glasprimer 435.20 Essex Speciality Products, Inc., Troy, Michigan
Viskosität 30 CPS
Druck: 28 bis 138 kPA (4-20 psi).
Obwohl bestimmte repräsentative Beispiele und Details zum Zwecke der Erläuterung der Erfindung gezeigt worden sind, ist es für den Fachmann erkennbar, daß verschiedene Änderungen und Modifikationen innerhalb dieser Details ausgeführt werden können, ohne daß sich von dem Umfang der Ansprüche entfernt wird.
Beispielsweise wurde das Erfassungssystem in der Weise dargestellt, daß es die Erfassung von diskreten Strahlen und Tropfen bereitstellt. Jedoch könnte es ebenfalls bei der Erfassung des Vorhandenseins oder der Abwesenheit eines kontinuierlichen Strahles verwendet werden. In einem solchen Fall würde der Sensor eine Anzeige bereitstellen, daß Material abgegeben wird.

Claims

1. Verfahren zum Vorbereiten von Glas für eine Anbringung an einem Fahrzeug, mit den Schritten:

Bewegen eines Filzgeflechts und eines Auftragsmittels relativ zu dem Glas; intermittierendes Auftragen eines flüssigen Primermaterials; und Verteilen des aufgetragenen flüssigen Primermaterials in einem Bereich des Glases; gekennzeichnet durch Auftragen des flüssigen Primermaterials derart, daß Streifen oder Tropfen so ausgerichtet sind, um auf das Glas in einem Auftreffwinkel von weniger als 45º auf einen vorbestimmten Bereich der Gasscheibe derart aufzutreffen, daß abgelenkte Tröpfchen oder Partikel des flüssigen Primermaterials im wesentlichen in dem vorbestimmten Bereich der Glases verbleiben oder durch das Filzgeflecht eingeschlossen werden, während der Auftrag von flüssigem Primermaterial auf das Glas außerhalb des vorbestimmten Bereichs im wesentlichen verhindert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diskrete Streifen oder Tropfen des flüssigen Primermaterials auf dem vorbestimmten Bereich der Glasscheibe in einem Bereich unterhalb einer das Filzgeflecht tragenden Greifanordnung auftreffen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das intermittierende Auftragen des flüssigen Primermaterials in einer vorbestimmten Weise über den vorbestimmten Bereich der Glasscheibe variiert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, mit dem Schritt: Erzeugen eines den aufgetragenen diskreten Streifen oder Tropfen entsprechenden Signals; und Vergleichen des Signals mit einer Bezugsgröße.

5. Verfahren zum Vorbereiten von Glas für eine Anbringung an einem Fahrzeug nach den voranstehenden Ansprüchen 1 bis 4, mit den Schritten:

a) Bewegen eines Auftragsmittels relativ zu dem Glas;

b) intermittierendes Auftragen eines flüssigen Primermaterials zum Ausbilden von diskreten Streifen oder Tropfen;

c) Erzeugen eines den aufgetragenen diskreten Streifen oder Tropfen entsprechenden Signals;

d) Verteilen des aufgetragenen flüssigen Primermaterials in einem vorbestimmten Bereich des Glases; und

e) Vergleichen des Signals mit einer Bezugsgröße.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal der Gesamtanzahl in einem Intervall aufgetragenen diskreten Streifen oder Tropfen entspricht.

7. Verfahren nach Anspruch 5, zusätzlich mit: Aussenden eines Lichtstrahls; Schneiden lassen der diskreten Streifen oder Tropfen mit dem Lichtstrahl; und Generieren eines Signals in Abhängigkeit von dem Vorhandensein oder Fehlen eines Streifens oder Tropfens innerhalb des Lichtstrahls und Generieren eines Signals.

8. Verfahren nach Anspruch 5 oder 7, mit den zusätzlichen Schritten: Generieren des Signals in Abhängigkeit von einem Intervall zwischen dem Vorhandensein eines Streifens oder Tropfens in dem Lichtstrahl und einem folgenden Vorhandensein eines weiteren Streifens oder Tropfens in dem Lichtstrahl und Generieren des Signals.

9. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal beinhaltet: Bestimmen des Volumens von auf der Glasscheibe aufgetragener Flüssigkeit über ein Zeitintervall und Generieren eines entsprechenden Meßsignals.

10. Verfahren nach Anspruch 5, zusätzlich mit:

Generieren eines dem Vorhandensein eines diskreten Streifens oder Tropfens in dem Strahl entsprechenden Signals; und

Generieren des Meßsignals, das der Summe jedes dem Vorhandensein eines diskreten Streifens oder Tropfens innerhalb des Strahls entsprechenden Signals über ein Intervall entspricht.