DE69731153T2

DE69731153T2 - Formstempel und Verfahren zum Nachformen einer extrudierten Profilleiste und einem Gegenstand

Info

Publication number: DE69731153T2
Application number: DE69731153T
Authority: DE
Inventors: Florenz Kittel; Helmut Krumm
Original assignee: Saint Gobain Glass France SAS; Compagnie de Saint Gobain SA
Current assignee: Saint Gobain Glass France SAS; Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date: 1996-08-09
Filing date: 1997-07-31
Publication date: 2005-10-13
Anticipated expiration: 2017-08-01
Also published as: EP0823317B1; US5984656A; EP0823317A2; DE69731153D1; US6274076B1; EP0823317A3; JP4104703B2; MX9706088A; BR9704304A; ES2230592T3; JPH1080927A; PT823317E; DE19632149C1

Description

Die Erfindung betrifft einen Formstempel zum Nachformen eines an einen Gegenstand anextrudierten Profilstrangs aus einem Polymer.
Es ist bekannt, Autoglasscheiben mit einem Rahmen oder mit rahmenförmigen Elementen zu versehen, indem ein entsprechend profilierter Profilstrang aus einem extrudierfähigen Polymer unmittelbar an die Glasscheibe anextrudiert wird. Auch andere plattenförmige Gegenstände, wie beispielsweise Türen, lassen sich auf diese Weise mit einer rahmenartigen Dichtung versehen. Der an den Gegenstand anextrudierte Profilstrang muss jedoch in der Regel an bestimmten Stellen nachgeformt werden, beispielsweise im Bereich des Übergangs zwischen dem Anfang und dem Ende eines geschlossenen Rahmens. Auch im Bereich der Ecken eines Profilrahmens kann eine solche Nachformung erforderlich oder zweckmäßig sein, insbesondere wenn es sich um eine spitze Ecke handelt.
Als extrudierfähige Polymere werden für den genannten Zweck sowohl Reaktionssysteme, beispielsweise feuchtigkeitshärtende Polyurethansysteme, als auch thermoplastische Polymersysteme verwendet. Im Fall der Reaktionssysteme kann das Nachformen unmittelbar im Anschluss an den Extrusionsvorgang vor dem Aushärten des extrudierten Polymerstrangs erfolgen. Ein solcher Nachformprozess und hierfür geeignete Presswerkzeuge sind in der EP 0 421 833 B1 und in der DE 9o 11 573 U1 beschrieben. Das Nachformen kann bei einem Reaktionssystem auch nach dem Aushärten des Profilstrangs vorgenommen werden. Ein entsprechendes Verfahren und ein hierfür geeignetes Werkzeug mit einem Formstempel sind Gegenstand der EP 0 524 060 B1 und der EP 0 723 846 A1 .
Vorrichtungen mit einem Formstempel zum Nachformen des Übergangsbereichs eines an eine Glasscheibe anextrudierten Rahmens aus einem thermoplastischen Polymer sind in den DE 44 21 299 C2 und DE 44 45 258 A1 beschrieben.
Bei allen bekannten Vorrichtungen zum Nachformen ist die formgebende Fläche des Formstempels in ihrer gesamten Längsausdehnung der Geometrie des extrudierten Profilstrangs angepasst. Das heißt, dass beispielsweise bei einem an eine ebene Glasscheibe anextrudierten Rahmen die profilierte Formfläche geradlinig ausgebildet ist.
Beim Nachformen mit Hilfe der bekannten Formstempel kann es vorkommen, dass an den Übergangsstellen zwischen dem nachgeformten Profilabschnitt und den ursprünglichen anextrudierten Profilabschnitten Nahtstellen sichtbar sind, die durch die Begren zungskanten an den Stirnflächen des Formstempels hervorgerufen werden. Solche sichtbaren Nahtstellen treten insbesondere dann auf, wenn die Höhenabmessungen des anextrudierten Profilstrangs oder die Form und die Dicke des Gegenstandes im Rahmen der gegebenen Toleranzen geringfügig schwanken.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug der eingangs genannten Art zum bereichsweisen Nachformen eines an einen Gegenstand anextrudierten Profilstrangs bereitzustellen, bei dem das Entstehen von sichtbaren Nahtstellen zwischen dem nachgeformten Bereich und dem angrenzenden Profilstrang vermieden wird.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Formfläche des Formstempels in Längsrichtung des Profilstrangs wenigstens in den seitlichen Endbereichen zurückgebogen ist.
Das Ausmaß der Biegung ist dabei so zu wählen, dass die seitlichen Begrenzungskanten der Formfläche in der Endstellung des Stempels beim Nachformvorgang auch bei einer Dicke des Profilstrangs an der oberen Grenze des Toleranzbereichs nicht mehr mit der Oberfläche des Profilstrangs in Kontakt steht, sondern sich deutlich oberhalb dieser Oberfläche befindet. Es hat sich gezeigt, dass diese Bedingung in der Regel dann erfüllt ist, wenn die Höhendifferenz zwischen den an der Oberfläche des Gegenstandes anliegenden Bereichen des Formstempels und den entsprechenden Kanten der Formfläche an den Stirnseiten des Formstempels 0,1 bis 1 mm, und vorzugsweise 0,2 bis 0,6 mm beträgt. Auf diese Weise werden keine linienförmigen oder kantenförmigen Eindrücke gebildet, vielmehr entsteht in jedem Fall ein allmählicher, kontinuierlicher Übergang zwischen dem nachgeformten Abschnitt und den sich anschließenden Strangprofilabschnitten. Dieser allmähliche Übergang ist mit dem Auge in den meisten Fällen nicht sichtbar, und das Strangprofil hat auch in diesem nachgeformten Bereich ein homogenes Aussehen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Formfläche des Formstempels über ihre gesamte Längsausdehnung mit einer gleichbleibenden Biegung versehen. Bei einem solchen Formstempel mit einer Längsausdehnung von beispielsweise 8 cm, wie er zum Nachformen des Übergangsbereichs zwischen Anfang und Ende eines Profilstrangs geeignet ist, wird eine Höhendifferenz von 0,5 mm zwischen den Kanten der Formfläche und dem tiefsten Punkt erreicht, wenn der Radius der kreisförmigen Biegung der Formfläche etwa 1500 mm beträgt. Solche Formstempel mit dem gleichen Biegeradius auf ihrer gesamten Längsausdehnung lassen sich aus technischen Gründen einfa cher herstellen als Formstempel mit lediglich abgebogenen Endbereichen. Der mit einem solchen Formstempel nachgeformte Bereich eines Profilstrangs hat ein homogenes Aussehen und lässt keinerlei Unstetigkeiten in der nachgeformten Oberfläche erkennen.
Erfindungsgemäß ausgebildete Formstempel lassen sich für alle bekannten Nachformverfahren mit dem gleichen Vorteil einsetzen, da das zugrundeliegende Problem grundsätzlich bei allen eingangs beschriebenen Nachformverfahren zu beobachten ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen.
Von den Zeichnungen zeigt
1 ein Werkzeug zum Nachformen eines thermoplastischen Profilstrangs in schematischer Darstellung im Querschnitt;
2 einen Längsschnitt in der Ebene II-II der 1;
3 einen erfindungsgemäßen Formstempel für das in 1 dargestellte Werkzeug, in perspektivischer Darstellung, und
4 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Nachformen eines Polymerrahmens im Eckbereich einer Glasscheibe durch ein Spritzgießverfahren.
An den Rand einer Glasscheibe 1 ist ein Profilstrang 2 anextrudiert, der eine über die Kante der Glasscheibe 1 hinausragende Dicht- und Zentrierlippe 3 aufweist. In dem Übergangsbereich zwischen dem Anfang und dem Ende des extrudierten Profilstrangs 2, 3 muss der Profilstrang nachgeformt werden. Im dargestellten Fall besteht der Profilstrang 2, 3 aus einem thermoplastischen Elastomer. Zum Nachformen wird in diesem Fall ein beheizter Formstempel 5 eingesetzt. Zum Nachformen der Lippe 3 wirkt der Formstempel 5 mit einer entsprechenden Gegenform 6 zusammen, die mit einer Vertiefung 7 versehen ist, in die der Rand der Glasscheibe 1 eingelegt wird.
Zum Zweck des Nachformens wird der Formstempel 5 in derart geneigter Lage auf den Profilstrang 2 abgesenkt, dass die Kante 10 des keilförmigen Vorsprungs 11 die Glasoberfläche berührt. Sodann wird der Formstempel 5 um die Kante 10 herum verschwenkt, bis die äußere Schneidkante 12 die Oberfläche der Gegenform 6 berührt. Bei diesem Schwenkvorgang erfolgt die Nachformung des Profilstrangs 2 und der Lippe 3, und der bei diesem Vorgang nach außen gepresste überschüssige Teil der Polymermasse wird durch die Schneidkante 12 abgetrennt.
Die erfindungsgemäße Biegung des Formstempels 5 ist in den 2 und 3 dargestellt. Die gesamte Formfläche 8 weist eine leichte zylindrische Biegung auf. Das Ausmaß der Biegung wird vorzugsweise so gewählt, dass an der Kante 10 der Radius R 100 bis 400 cm, und insbesondere 200 bis 350 cm beträgt. Bei einer Länge L des Formstempels von beispielsweise 6 bis 10 cm bedeutet das, dass der Höhenunterschied H zwischen der mittleren tiefsten Querschnittslinie der Formfläche 8 und den Kanten 13, 14 an den beiden Stirnflächen 15, 16 des Formstempels 0,1 bis 1 mm, und vorzugsweise 0,2 bis 0,8 mm beträgt. Dabei ist sichergestellt, wie es insbesondere aus 2 hervorgeht, dass die Kanten 13, 14 geringfügig oberhalb der Oberfläche des Profilstrangs 2 liegen. Mit diesen geometrischen Abmessungen werden bei den üblichen Rahmenprofilen optimale Ergebnisse erzielt.
Eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die sich zum nachträglichen Vervollständigen eines an eine Glasscheibe 17 anextrudierten Rahmenprofils 18 im Bereich einer rechtwinkligen spitzen Ecke der Glasscheibe eignet, ist in 4 dargestellt. Die Glasscheibe 17 wird wiederum in eine untere Formplatte 20 eingelegt, die mit einer Ausnehmung 21 versehen ist. Die Ausnehmung 21 entspricht der Kontur des Randes der Glasscheibe und der unteren Gestalt der Lippe 19.
Im Eckbereich der Glasscheibe ist das Rahmenprofil 18, bei dem es sich zum Beispiel auch um ein Rahmenprofil aus einem aushärtenden Reaktionssystem handeln kann, mechanisch entfernt worden, indem es an den Trennflächen 23, 24 durchgeschnitten und von der Glasoberfläche abgeschält wurde.
Der Formstempel 26 ist in diesem Fall als Spritzgießform ausgebildet, indem der von der eigentlichen Formfläche begrenzte Hohlraum über eine Bohrung 27 mit einer Einspritzöffnung 28 versehen ist, durch die über eine entsprechende Spritzdüse das Polymer in den Formhohlraum eingespritzt wird.
Die beiden Schenkel des Formstempels 26 weisen jeweils in ihrem Endabschnitt auf einer Länge A die erfindungsgemäße Krümmung auf. Die Länge A entspricht etwa der Länge der von dem Formstempel überdeckten Abschnitte des Rahmenprofils 18. Der Krümmungsradius der profilierten Formfläche 30 ist wiederum so gewählt, dass die Kanten 33, 34 der Formfläche 30 an den Stirnseiten 31, 32 des Formstempels bei geschlossener Form in jedem Fall geringfügig oberhalb der Oberfläche des Rahmenprofils 18 liegen.

Claims

Formstempel zum Nachformen eines an einen Gegenstand anextrudierten Profilstrangs aus einem Polymer, dadurch gekennzeichnet, dass die Formfläche (8; 30) des Formstempels (5; 26) in Längsrichtung des Profilstrangs in den seitlichen Endbereichen zurückgebogen ist.
Formstempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausmaß der Biegung in den gebogenen Bereichen des Formstempels (5) so gewählt ist, dass die Höhendifferenz zwischen dem mittleren tiefsten Abschnitt der Formfläche und den Kanten (13, 14) der Formfläche an den Stirnseiten (15, 16) des Formstempels 0,1 bis 1 mm beträgt.
Formstempel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Formstempel (5) zum Nachformen des Übergangs zwischen Anfang und Ende eines entlang einer Kante des Gegenstandes an diesen anextrudierten Profilstrangs bestimmt ist, und dass die Formfläche über die gesamte Längsausdehnung (L) des Formstempels mit gleichbleibender Biegung entsprechend einem Radius (R) versehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Formstempel (26) zum Nachformen eines anextrudierten rahmenförmigen Profilstrangs (18) im Bereich einer Ecke des Gegenstandes bestimmt ist, und dass die Formfläche (30) im Bereich zwischen den Endflächen (23, 24) des Profilstrangs (18) eben verläuft.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Formstempel (5) ein beheizbarer Formstempel zum Pressformen eines Rahmenprofils (2) aus einem thermoplastischen Polymer ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Formstempel (26) als Spritzgießform mit einer Einspritzöffnung (28) ausgebildet ist.
Anwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zum Nachformen eines mit einer überstehenden Dichtlippe (3; 19) versehenen, an eine Glasscheibe (1; 17) anextrudierten Profilstrangs (2; 18).
Verfahren zum Nachformen eines an einen Gegenstand anextrudierten Profilstrangs aus einem Polymer, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Profilstrang ein Formstempel nach einem der Ansprüche 1 bis 6 aufgedrückt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Profilstrang aus einem Reaktions-Polymersystem extrudiert wird und sich das Nachformen direkt nach dem Extrusionsvorgang vor dem Aushärten des Profilstrangs ereignet.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Profilstrang aus einem thermoplastischen Polymersystem extrudiert wird und auf den Profilstrang ein beheizter Formstempel aufgedrückt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Formstempel auf die Übergangszone zwischen Anfang und Ende des extrudierten Profilstrangs gedrückt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Formstempel (26) nach Anspruch 6 auf den Profilstrang gedrückt wird und dass ein Polymer in die Einspritzöffnung eingespritzt wird.