DE69906360T2

DE69906360T2 - Vorrichtung und verfahren für das abdichten von isolierverglasungen

Info

Publication number: DE69906360T2
Application number: DE69906360T
Authority: DE
Inventors: Luc Lafond
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-11-05
Filing date: 1999-11-04
Publication date: 2003-11-27
Anticipated expiration: 2019-11-05
Also published as: WO2000028186A1; ES2194549T3; US6332948B1; ATE235645T1; DE69906360D1; AU1142900A; EP1131527A1; EP1131527B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Einheiten aus Isolierglas ("IG"). Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Versiegeln eines Abstandshalters zwischen einem Paar voneinander beabstandeter Substrate.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Bei der herkömmlichen Herstellung von versiegelten Isoliereinheiten, welche eine Anordnung von zwei beabstandeten parallelen Substratplatten (für gewöhnlich Glas) und einen dazwischen angeordneten bindungsfähigen und/oder härtbaren Abstandshalter umfassen, sind zusammengebaute Einheiten in einer Presse angeordnet und die gesamte Einheit wird erhitzt, um den Abstandshalter zu schmelzen und/oder zu härten, wodurch es dem Abstandshalter ermöglicht wird, sich mit den Substraten zu binden. Das Erhitzen der gesamten. Einheit verursacht Probleme, da dadurch die Temperatur der gesamten Einheit erhöht wird, einschließlich der Luft zwischen den Substraten. Wenn die gesamte Einheit in der vertikalen Position erhitzt wird, kommt es ferner zu einer "Kaminwirkung", wobei die obere Zone der Einheit relativ zur unteren Zone überhitzt werden kann, wodurch Probleme entstehen.
In der US-Patentschrift US 5,567,258 wird zum Beispiel eine IG-Einheit, die einen Abstandshalter aus Aluminium, Aluminiumband-Eckverbinder und eine in Wärme ausgehärtete Harzdichtungsmasse enthält, innerhalb eines Tunnels angeordnet, der auf jeder Seite Mikrowellengeneratoren aufweist. Die Einheit führt durch den Tunnel, wobei die gesamte IG-Einheit einer Mikrowellenenergie unterzogen wird, um den Abstandshalter an die Substrate zu binden. Herkömmlicher Druck stellt sicher, dass der Abstandshalter fest an die Substrate gebunden ist. Es wird jedoch der gesamte Abstandshalter erhitzt, was zu einem Erweichen des Abstandshalters und zu Änderungen bei der Form des Abstandshalters führen kann.
Die europäische Patentanmeldung 0 061 183A (Lenhardt) offenbart ein System zum Anwenden von Wärme auf Kantenbereiche einer Glasanordnung. Die Glasanordnung liegt auf einer Stützeinrichtung auf, während mehrere Paare beabstandeter, gegenüberliegender Heizeinrichtungen in das Glas eingreifen. Ein oder zwei Paare von beabstandeten Heizelementen sind relativ zur Stützeinrichtung beweglich. Es wird jedoch nicht offenbart, dass die Heizungselemente so angeordnet sind, dass sie sich gleichzeitig mit den Isolierglasanordnungen bewegen, wenn die Anordnungen entlang der Stützeinrichtung befördert werden, um eine kontinuierliche Versiegelung während des Transports der Glasanordnungen zu ermöglichen.
Die US-Patentschrift US 4,683, 154 offenbart eine Fensterscheibe, die in beabstandeter Weise von Glasperlen gehalten und durch geschweißtes Glas versiegelt wird, das erhalten wird, indem die Perlenabstandshalter mit einem Laserstrahl zusammengeschweißt werden, während sie sich in einem Vakuumofen befinden. Das Laserschweißen erfolgt während sich die IG-Einheit im Ofen befindet und ist um den Umfang der IG-Einheit herum gerichtet, wobei kombinierend die IG-Einheit gedreht und der Laser mit Spiegeln ausgerichtet wird.
Zu den Nachteilen des Stands der Technik zählen der höhere Energieverbrauch, größere Wärmeableitungsanforderungen, eine längere Herstellungszeit und Überhitzen der IG- Anordnung und des Abstandshalters. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des bekannten Stands der Technik durch Verwendung einer lokalisierten zonalen Wärme- oder sonstigen Energiequelle zu beseitigen, um eine Erwärmung herbeizuführen oder auf sonstige Weise eine Wirkung (z. B. zum Aushärten) innerhalb des Abstandshalters der IG-Anordnung in der/den Zone(n) der Anordnung zu induzieren, wo der Abstandshalter zwischen den Substraten angeordnet ist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine verbesserte Vorrichtung zum Versiegeln eines Abstandshalters zwischen einem Paar beabstandeter Substrate bereitgestellt, wobei thermische oder sonstige Energie lokal auf ausgewählte Zonen der Anordnung angewendet wird, in denen der Abstandshalter die Substrate berührt.
Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung wird in der oben genannten Vorrichtung eine Presse bereitgestellt, die geeignet ist, eine Versiegelung zwischen einem Paar von beabstandeten Substraten (vorteilhafterweise Glas) und einem bindungsfähigen Abstandshalter zu schaffen, einschließlich Wärmequellen, die geeignet sind, mit den Glassubstraten mitzuwandern und insbesondere beweglich angeordnet sind, um die Kanten der Glassubstrate oder der IG-Einheit zu erhitzen.
Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung wird in der oben genannten Vorrichtung eine vertikale Presse bereitgestellt, die geeignet ist, ein Versiegeln zwischen einem Paar beabstandeter Glassubstrate in im Allgemeinen vertikaler Ausrichtung und einem bindungsfähigen Abstandshalter zu schaffen, einschließlich Führungswalzeneinrichtungen.
In einem weiteren Aspekt ist die Vorrichtung so angeordnet, dass sie eine Abfolge von Schritten auf einer kontinuierlich beförderten Glasanordnung ausführt, wobei Energie (vorzugsweise in Form von Wärme) und Druck zuerst auf eine Vorderkante einer Glasanordnung durch ein erstes Paar beweglicher Glieder, die mit der Vorderkante mitwandern, angewendet werden, während ein zweites Paar beweglicher Glieder stationär verbleibt. Darauf folgt ein zweiter Schritt, in dem das zweite Paar beweglicher Glieder Energie (vorzugsweise Wärme) und Druck auf den Hinterkantenbereich der Anordnung anwenden, während diese mit dem Hinterkantenbereich mitwandern. Die Elemente sind so angeordnet, dass sie die Abfolge von Schritten ausführen, ohne dass es zwischen den Schritten zu einem Drehen der Anordnung kommt.
In einem weiteren Aspekt sind die erste und die zweite Versiegelungseinrichtung zum Anwenden von Energie und Druck auf die Vorderkante und die Hinterkante einerseits und die Seitenkantenbereiche andererseits in getrennten und benachbarten Stationen mit aufeinanderfolgender Anwendung von Wärme und Energie auf die Seiten- und Vorder- /Hinterkantenbereiche einer Glasanordnung angeordnet, die durch die erste und die zweite Station wandert.
In einem wiederum anderen Aspekt schließen wenigstens eine und vorzugsweise beide Versiegelungseinrichtungen, d. h. die Einrichtungen zum Anwenden von Energie und Druck auf die Vorder- und Hinterkantenbereiche einerseits und die Seitenkantenbereiche andererseits, ein Paar beabstandeter Schienen ein, die einen konvergierenden Abschnitt zum stufenweisen Zusammenpressen der Glassubstrate aufweisen, gefolgt von einem divergierenden Abschnitt zur Reduktion des Druckes auf die Anordnung, während die Anordnung durch die Stationen wandert.
Gemäß eines nochmals anderen Aspekts der vorliegenden Erfindung werden mehrere lokalisierte Energieanwendungsköpfe, vorzugsweise einer pro Seite der IG-Einheit, verwendet.
In einem wiederum anderen Aspekt der Erfindung wird in der oben genannten Vorrichtung eine vertikale Glaspresse bereitgestellt, die geeignet ist, eine Versiegelung zwischen einem Paar beabstandeter Glassubstrate und einem bindungsfähigen Abstandshalter zu schaffen, wobei mindestens ein Heizungselement synchronisiert ist, um eine gewünschte Strecke mit der Vorderkante eines Glassubstrats mitzuwandern. Die Vorrichtung kann ferner ein zweites Heizungselement einschließen, das synchronisiert ist, um eine gewünschte Strecke mit der Hinterkante eines Glassubstrats mitzuwandern.
Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung wird in der oben genannten Vorrichtung eine Glaspresse bereitgestellt, die geeignet ist, eine Versiegelung zwischen einem Paar beabstandeter Glassubstrate und einem bindungsfähigen Abstandshalter zu schaffen, umfassend mehrere beabstandete Kompressionsmittel wie Walzen oder Kugellager, zwischen die eine Glasanordnung hindurch führen kann, wobei die Walzen Kompressionskraft auf die beabstandeten Glassubstrate ausüben, Mittel zum Befördern einer Glasanordnung zu der und durch die Vorrichtung, mehrere beabstandete Heizungselemente, die geeignet sind, lokalisierte Erwärmung für die Abstandshalter in ausgewählten Bereichen der Glasanordnung bereitzustellen, wo der Abstandshalter angeordnet ist, ohne Wärme direkt auf den Rest der Glasanordnung zu übertragen.
Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung wird in der oben genannten Vorrichtung ein bevorzugtes Heizungselement bereitgestellt, das zwei Paare beabstandeter Heizungsanordnungen umfasst, wobei mindestens ein Paar der beabstandeten Heizungsanordnungen mindestens eine einstellbare Heizeinrichtung umfasst, die geeignet ist, sich in einer im Allgemeinen parallelen Richtung relativ zur anderen Heizeinrichtung des einen Paares zu bewegen.
Gemäß eines wiederum anderen Aspekts der Erfindung wird die oben genannte Vorrichtung bereitgestellt, wobei die Heizungsanordnung ein erstes Paar beabstandeter Heizeinrichtungen, wobei eine der Heizeinrichtungen in fester Beziehung an der Presse befestigt und die andere der Heizeinrichtungen des einen Paars in einer im Allgemeinen parallelen Beziehung zur festen Heizeinrichtung beweglich ist, und Mittel zum Ausführen der Bewegung der einen beweglichen Heizeinrichtung einschließt.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die oben genannte Vorrichtung bereitgestellt, wobei die andere Heizeinrichtung des Heizeinrichtungs-Paars mindestens eine bewegliche Heizeinrichtung, die in einer zweiten Richtung relativ zur Richtung der Bewegung des ersten Paars der Heizeinrichtungen beweglich ist, und Mittel zum Ausführen der Bewegung der beweglichen Heizeinrichtung des zweiten Paars Heizeinrichtungen umfasst.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Versiegeln einer Isolieranordnung mit einem Paar beabstandeter Substrate und einem dazwischen angeordneten Abstandshalter geschaffen, umfassend:
(a) Bereitstellen einer Isolier-Anordnung,
(b) Bereitstellen einer Energiequelle,
(c) selektive Anwendung von Energie auf ausgewählte Zonen der Anordnung, wobei der Abstandshalter so angebracht ist, dass keine Energie direkt auf den Rest der Anordnung übertragen wird.
In einem wiederum anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Versiegeln einer Isolieranordnung mit einem Paar beabstandeter Substrate und einem dazwischen angeordneten Abstandshalter bereitgestellt, umfassend selektives Anwenden von Energie auf ausgewählte Zonen der Anordnung, wobei der Abstandshalter so angebracht ist, dass keine Energie direkt auf den Rest der Anordnung übertragen wird.
Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung wird die oben genannte Vorrichtung bereitgestellt, wobei zwei Paare Heizungsanordnungen bereitgestellt werden, wobei jedes Paar in einer rechtwinkeligen Beziehung zum anderen Paar Heizeinrichtungen befestigt ist, wobei jedes Heizungselement eine einzelne Heizeinrichtung umfasst, die geeignet ist, eine Wärmequelle auf einen ausgewählten Abschnitt einer Glasanordnung zu richten, der ein Abstandselement enthält.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Binden eines Abstandshalters an ein Paar beabstandeter Glassubstrate geschaffen, in dem der Abstandshalter zwischen den Substraten angeordnet wird. Das Verfahren schließt den Schritt des Bereitstellens einer Glasanordnung, die einen Abstandshalter aufweist, der zwischen einem Paar beabstandeter Glassubstrate angeordnet ist, und wobei die Glassubstrate der Anordnung lose durch den Abstandshalter gebunden sind, den Schritt des Bereitstellens einer Vielzahl an Wärmequellen mit einer im Vergleich zur Gesamtoberfläche der Glasanordnung länglichen, relativ schmalen Breite, den Schritt des Positionierens der Vielzahl an Wärmequellen in operativer Beziehung zu einer Glasoberfläche, unterhalb welcher der längliche Abstandshalter angeordnet ist, und den Schritt des selektiven Anwendens von Wärme auf den Abstandshalter entlang eines länglichen, schmalen Streifens der Glasanordnung ein, wobei der Abstandshalter vorzugsweise relativ zu anderen Bereichen der Glasanordnung erhitzt wird.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird in der oben genannten Vorrichtung eine vertikale Presse bereitgestellt, die geeignet ist, ein Versiegeln zwischen einem Paar Substrate und einem bindungsfähigen Abstandshaltermaterial mit Heizungselementen zu schaffen, die geeignet sind, eine Wärme für einen speziellen Bereich eines Substrats bereitzustellen, um ein in dem Paar Substrate eingeschlossenes Material zu binden.
Nachdem die Erfindung im Allgemeinen beschrieben worden ist, wird nun auf die beigelegten Zeichnungen Bezug genommen, die bevorzugte Ausführungsformen darstellen, und wobei:

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 eine Vorderansicht der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 2 eine Draufsicht der Kompressionswalzen der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung ist;
Fig. 3 eine Endansicht der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung ist;
die Fig. 4A bis einschließlich 4G die verschiedenen aufeinanderfolgenden Schritte und die dazugehörige Vorrichtung für das Heißversiegeln einer IG-Einheit in Diagrammform darstellen;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts einer anderen Vorrichtung ist, wobei bestimmte Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung entfernt sind;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung von Fig. 5 ist, wobei die vertikale Heizungsanordnung und die Pressanordnung dargestellt sind;
Fig. 7 eine teilweise auseinandergezogene Ansicht einer vertikalen Heizungs- und Pressanordnung von Fig. 6 ist;
Fig. 8A eine teilweise auseinandergezogene Ansicht der Schienen der vertikalen Station der Vorrichtung von Fig. 6 ist;
Fig. 8B eine Vorderansicht der Schienen der vertikalen Station der Vorrichtung von Fig. 6 ist;
Fig. 9A eine teilweise auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer horizontalen Heizungs- und Pressanordnung der Vorrichtung von Fig. 6 ist;
Fig. 9B und 9C Seitenansichten der Vorrichtung von Fig. 9A sind;
Fig. 10A eine perspektivische Ansicht des Transportsystems der Vorrichtung von Fig. 6 ist;
Fig. 10b eine vergrößerte Ansicht eines Greifers ist;
Fig. 11 eine Seitenansicht des Klemmsystems der vertikalen Heizungs- und der Pressanordnung von Fig. 6 ist; und
Fig. 12 eine Endansicht vom Austrittsende der horizontalen Heizungs- und Pressanordnung von Fig. 6 ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die Begriffe "Höhe" und "Breite" beziehen sich, wenn sie im vorliegenden Dokument in Bezug auf die IG-Anordnungen verwendet werden, auf die im Allgemeinen vertikal positionierte IG-Anordnung. Der Begriff "Dicke" bezieht sich auf die Querachse, die über die Substrate verläuft. "Links" und "rechts" beziehen sich auf einen Betrachter an der Vorderkante der Vorrichtung, der die Anordnung entlang der Bewegungsachse der IG-Anordnung betrachtet, die bearbeitet wird. Die IG-Anordnung schließt Anordnungen ein, die Substrate aus Glas oder anderem geeigneten Material, wie Kunststoff oder Aluminium, aufweisen.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 3 schließt die Pressvorrichtung eine Energieanwendungsstation in Form einer Heizungsstation, die im Allgemeinen durch H gekennzeichnet ist, und einer Pressstation ein, die im Allgemeinen durch P gekennzeichnet ist. Die Pressvorrichtung ist als Teil eines herkömmlichen Fließbandproduktionsverfahrens für die Herstellung von IG- Einheiten gedacht, kann aber alternativ dazu auch als unabhängige Einheit verwendet werden. Ein Beförderungsmittel in Form einer Transporteinrichtung 12, die in einer Basis 10 angebracht ist, verbindet die Station H mit der Station P.
Eine zu bearbeitende LG-Einheit 15 wird von der Transporteinrichtung 12 aufeinanderfolgend zur Station H und zur Station P in einer beinahe vertikalen Position befördert, wobei die Substrate 13 der IG-Einheit 15 im Allgemeinen vertikal zur Beförderungsoberfläche 125 der Transporteinrichtung 12 sind. Fachmänner werden jedoch verstehen, dass die vorliegende Erfindung verwendet werden kann, um Einheiten zu bearbeiten, die in horizontaler Position zur Pressvorrichtung befördert werden.
Die Beförderungsoberfläche 125 ist vorzugsweise ungefähr 5 Grad in Bezug auf die Horizontale geneigt, so dass die zu bearbeitende IG-Einheit 15 zu einer Seite der Transporteinrichtung 12 geneigt ist. Die Transporteinrichtung 12 kann durch geeignete Zeitmessmittel gesteuert werden, um eine IG-Einheit 15 nach Wunsch zwischen der Station H und der Station P zu bewegen.
Die Heizungsstation H schließt eine untere und eine obere Anordnung ein, die im Allgemeinen durch 110 und 112 gekennzeichnet sind. Die untere Anordnung 112 ist an der Basis 10 befestigt und beherbergt links und rechts unten horizontale Heizungsgehäuse 32L und 32R sowie Führungswalzen 132. Die Gehäuse 32L und 32R beherbergen ferner eine Vielzahl an linear befestigten Heizungselementen 28. Die horizontalen Heizungsgehäuse 32L und 32R sind beweglich innerhalb der Anordnung 112 durch geeignete Mittel aufgenommen, so dass der Abstand zwischen dem Gehäuse 32L und dem Gehäuse 32R geändert werden kann, um IG-Einheiten 15 mit unterschiedlicher Dicke aufzunehmen. Die horizontale Position der unteren Anordnung 112 ist feststehend, kann aber erforderlichenfalls durch geeignete Mittel verstellbar gemacht werden.
Die obere Anordnung 110 ist an der Stützeinrichtung 113 befestigt, welche Höheneinstellmittel einschließt, um den Abstand zwischen der oberen Anordnung 110 und der unteren Anordnung 112 einzustellen, wodurch es der Pressvorrichtung ermöglicht wird, IG-Anordnungen unterschiedlicher Größe aufzunehmen. Die obere Anordnung 112 schließt linke und rechte beabstandete obere horizontale Heizungsgehäuse 30L und 30R sowie eine einzelnen Führungswalze 130 ein. Die Gehäuse 30L und 30R beherbergen ferner eine Vielzahl an linear befestigten Heizungselementen 28. Die horizontalen Heizungsgehäuse 30L und 30R sind innerhalb der Anordnung 110 durch geeignete Mittel beweglich aufgenommen, so dass der Abstand zwischen den Gehäusen 30L und 30R geändert werden kann, um IG-Einheiten 15 mit unterschiedlichen Dicken aufzunehmen.
Eine Führungswalze 130 ist mit dem Gehäuse 30L beweglich. Die Führungswalzen 130 und 132 stützen die IG-Anordnung, während sie sich in der Station H befindet. Im Bedarfsfall können zusätzliche Führungswalzen verwendet werden.
Die Heizungsstation H schließt weiterhin linke und rechte vordere und hintere vertikale Heizungsgehäuse 40L, 40R bzw. 50L, 50R ein. Die vertikalen Heizungsgehäuse 40L, 40R und 50L, 50R sind um ein Ausmaß geneigt, das der Neigung der Beförderungsoberfläche 125 entspricht, wobei jedes Gehäuse ferner eine Vielzahl an linear befestigten Heizungselementen 28 beherbergt. Die Heizungselemente 28 sind jegliche geeignete Mittel wie Strom, Gas, die auf dem Fachgebiet bekannt sind, z. B. Wärmelampen, während die Gehäuse 30L, 30R, 32L, 32R, 40L, 40R und 50L, 50R aus geeigneten wärmebeständigen Materialien wie Aluminium hergestellt sind. Es sind Mittel bereitgestellt, um die Heizungselemente 28 nach Wunsch selektiv zu aktivieren und zu deaktivieren.
Die vorderen vertikalen Gehäuse 40L, 40R sind beweglich an der Basis 10 befestigt, um mit der Vorderkante der IG- Einheit 15 zwischen einer Ausgangsposition, wenn eine IG- Einheit 15 zuerst in die Station H eintritt, und einer Endposition am Ende des Heizungszyklus mitzuwandern. Die hinteren vertikalen Gehäuse 50L, 50R wandern zwischen gleichen Positionen mit der Hinterkante der IG-Einheit 15 mit. Die Wegstrecke der vertikalen Gehäuse 40L, 40R und 50L, 50R mit der IG-Einheit wird durch die gewünschte Erwärmungszeit bestimmt und kann verändert werden, wie von Fachleuten geschätzt werden wird.
Die Gehäuse 30L, 30R, 32L, 32R, 40L, 40R und 50L, 50R sind so gestaltet, dass sie Wärme von den Heizungselementen 28 auf die Zonen der IG-Anordnung fokussieren, wo der Abstandshalter 11 angebracht ist, und die Erwärmung des Rests der IG-Anordnung reduzieren oder eliminieren. Die Fläche der erhitzten Zone entspricht ungefähr der Kontaktfläche zwischen dem Abstandshalter 11 und dem Substrat 13.
Die Pressstation P schließt Pressmittel in Form von zwei konvergierenden Pressriemen 60 ein, die am Beginn der Station P einen größeren Abstand aufweisen als am Ende, um einen stufenweise abnehmenden Durchgangskanal bereitzustellen, durch den eine IG-Einheit 15 hindurchgeführt wird. Der Anfangs- und Endabstand der Riemen 60 entspricht der Dicke der IG-Einheit 15, während die Riemen 60 optional an der Basis 10 befestigt werden können, so dass der Abstand zwischen den Riemen manuell oder automatisch eingestellt werden kann, um verschiedene Dicken von IG-Einheiten 15 aufzunehmen. Andere geeignete Pressmittel können verwendet verwenden, wie eine Reihe von Kompressionswalzen mit stufenweise abnehmendem Abstand und Pressen des "Schmetterling"-Typs. Die Pressriemen 60 werden gemäß der Neigung der Beförderungsoberfläche 125 geneigt, so dass eine IG-Einheit 15 entlang der im Allgemeinen selben Ebene von Station H zu Station P wandern wird.
Fig. 4A bis Fig. 4G zeigen die Pressvorrichtung im Betrieb. Unter Bezugnahme auf Fig. 4A wird eine IG-Einheit 15 von der Transporteinrichtung zur Station H bewegt. Wenn die Pressvorrichtung Teil eines automatischen Bandes ist, wird die IG-Einheit von einer vorhergehenden Station auf dem Band, wie einer automatischen Abstandshalteranwendungsstation, zur Station H fortbewegt. Die horizontalen Heizungsgehäuse 30L, 30R und 32L, 32R sind so angeordnet, dass die Abstandshaltersegmente 11 entlang der oberen und der unteren Kanten der IG-Einheit 15 zu den horizontalen Heizungselementen 28 in den Gehäusen 30L, 30R und 32L, 32R benachbart sind, die in den Gehäusen 30 und 32 aktiviert werden, wenn die IG-Einheit 15 zu der in Figur AB gezeigten Position fortbewegt werden. Die vertikalen Gehäuse 40L, 40R und 50L, 50R befinden sich in der Ausgangsposition außerhalb des Pfads der fortschreitenden IG-Einheit.
Wie in Fig. 4B dargestellt, liegt die IG-Einheit 15 auf der Transporteinrichtung 12 auf, wobei sie zu einer Seite der Transporteinrichtung 12 geneigt ist und seitlich durch die Führungswalzen 130 und 132 gestützt wird. Die vorderen vertikalen Gehäuse 40L, 40R befinden sich in der Ausgangsposition benachbart zum Abstandshalter 11 entlang der Vorderkante der IG-Einheit 15. Die hinteren vertikalen Gehäuse 50L, 50R befinden sich in der Ausgangsposition benachbart zu den vorderen vertikalen Gehäusen 40L und 40R. Die Energie erzeugenden Mittel 28 in den Gehäusen 30L, 30R, 32L, 32R und 40L, 40R werden aktiviert, um den benachbarten Abstandshalter 11 zu erhitzen.
Wie in Fig. 4C dargestellt, befinden sich die vorderen vertikalen Gehäuse 40L, 40R in der Endposition, nachdem sie mit der Vorderkante der IG-Einheit 15 mitgewandert sind, und wurden bei Erreichen der Endposition deaktiviert, um zu verhindern, dass die IG-Einheit 15 in Zonen ohne Abstandshalter 11 erhitzt wird, während sie sich an den Gehäusen 40L, 40R vorbei bewegt. Die Heizungselemente 28 in den Gehäusen 30L, 30R und 32L, 32R sind noch immer aktiviert.
Wie in Fig. 4D dargestellt, hat sich die Vorderkante der IG-Einheit 15 über das vordere vertikale Gehäuse 40L, 40R hinaus und in die Station P fortbewegt. Die Hinterkante der IG-Einheit 15 hat die Gehäuse 30L, 30R und 32L, 32R verlassen, und die darin angeordneten Energie erzeugenden Mittel 28 wurden deaktiviert. Die Hinterkante der IG- Einheit ist nun zur Ausgangsposition der hinteren vertikalen Gehäuse 50L, 50R benachbart, und die darin angeordneten Heizungselemente 28 sind aktiviert.
Wie in Fig. 4E dargestellt, befindet sich das hintere vertikale Gehäuse in der Endposition, nachdem es mit der Hinterkante der IG-Einheit 15 mitgewandert ist, während diese sich fortbewegt hat, und wurde bei Erreichen der Endposition deaktiviert. Beinahe die gesamte Länge der IG- Einheit 15 befindet sich nun bei Station P, wo die IG- Einheit 15 stufenweise zusammengepresst wird, um den Abstandshalter 11 an die Substrate 13 zu binden, um eine versiegelte IG-Einheit zu bilden.
Wie in Fig. 4F dargestellt, hat die IG-Einheit 15 die Station P verlassen, und eine nachfolgende IG-Einheit 15 bewegt sich in die Station H vor.
Wie in Fig. 4G dargestellt, sind die vertikalen Gehäuse 40L, 40R und 50L, 50R in ihre jeweiligen Ausgangspositionen zurückgekehrt, wobei, die Heizungselemente in den Gehäusen 30 und 32 aktiviert werden, um den Zyklus von neuem zu beginnen.
Unter Bezugnahme auf Fig. 5 bis 12 schließt in einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Pressvorrichtung eine vertikale Energieanwendungs- und Pressstation, die im Allgemeinen als 200 gekennzeichnet wird, und eine horizontale Energieanwendungs- und Pressstation ein, die im Allgemeinen als 210 gekennzeichnet ist.

Vertikale Station 200

Eine zu versiegelnde IG-Einheit bewegt sich auf der Transporteinrichtung 220 zur vertikalen Station 200. Die vertikale Station schließt zwei vertikale Heizungs- und Pressanordnungen 230 und 232 ein. Die Anordnung 230 ist die Hinterkantenanordnung, während die Anordnung 232 die Vorderkantenanordnung ist. Die Heizungs- und Pressanordnungen 230 und 232 werden jeweils von oberen und unteren Schienen 240 mittels oberer und unterer Blöcke 250 gestützt und geführt, welche entlang der Oberkante jeder Schiene 240 gleiten. Die Schienen 240 werden in Fig. 8A und 8B detaillierter dargestellt. Die Schiene 240 weist eine Innenkante 260 auf, die im Profil verjüngt ist. Die Oberfläche 260 ist am weitesten von der Außenkante 280 in dem Mittelabschnitt der Schiene 240 entfernt und am nächsten zur Außenkante 280 an den Endabschnitten. Die Verjüngung wird durch Schlitze 300 erzielt, wodurch es ermöglicht wird, dass die Oberfläche 260 zur Außenkante 280 verjüngt ist.
Unter Bezugnahme auf Figur. 7 schließt jede vertikale Heizungs- und Pressanordnung 230 und 232 einen Satz Führungswalzen 310 ein, die auf einer Stützeinrichtung 320 befestigt sind, um die IG-Anordnung zu führen. Die Stützeinrichtung 320 ist an der Hauptplatte 340 mit Abstandshalterblöcken 360 befestigt. Die Hauptplatte 340 schließt eine Pressoberfläche 380 ein, welche das Glas der IG-Einheit berührt. Die Pressoberfläche 380 ist ein wärmebeständiges Material wie Phenolfaser. Heizungselemente 402 werden zwischen der Stützeinrichtung 320 und der Hauptplatte 340 befestigt. Das Heizungselement 400 kann das zuvor beschriebene Energie erzeugende Mittel 28 sein.
Die Anordnungen 230 und 232 werden in ihren jeweiligen Ausgangspositionen in Fig. 6 dargestellt. Die Anordnungen 230 und 232 werden auf den Schienen 240 befestigt, so dass die Pressoberflächen 380 einander gegenüber liegen.
Der Abstand der Oberflächen 380 muss ausreichen, damit die Breite der Anordnung dazwischen hindurch geht, ohne merklich gepresst zu werden. Die Anordnungen 230 und 232 bewegen sich entlang der Schienen zwischen ihrer Ausgangsposition und dem anderen Ende der Schienen in der Nähe der horizontalen Station 210. Während sich die Anordnungen 230 und 232 zum anderen Ende der Schienen hin bewegen, verringert sich der Abstand zwischen den Pressoberflächen 380 stufenweise, bis der Mittelabschnitt der Schienen 240 erreicht ist, wobei nach diesem Punkt der Abstand zunimmt, bis der Abstand wieder so ist, dass kein entscheidender Druck auf die IG-Einheit wirkt. Die Bewegung der Anordnungen 230 und 232 wird mit der Transporteinrichtung 220 zeitlich abgestimmt, so dass sich die Anordnungen 230 und 232 gemeinsam mit einer fortschreitenden IG-Einheit fortbewegen. Das Zeitmessmittel für die Transporteinrichtung und die Anordnungen 230 und 232 ist in Fig. 10 dargestellt. Zeitriemen 400 und 410 drehen sich um Riemenscheiben 420 auf einer mittleren Riemenscheibenanordnung 430.
Die Transporteinrichtung 220 dreht sich ebenso um die Riemenscheibe 440 der mittleren Riemenscheibenanordnung 430 und wird durch die Führungsanordnung 442 geführt. Die Riemen 400 und 220 befinden sich an ihren anderen Enden, drehen sich um die Riemenscheiben 460 der vorderen Riemenscheibenanordnung 480. Sowohl Riemen 400 als auch Riemen 220 werden durch den Riemen 500 angetrieben, der sich um die Antriebsriemenscheibe 510 dreht. Der Riemen 500 wird durch einen Motor 520 an seinem anderen Ende angetrieben. Bewegung wird vom Motor 520 über den Riemen 500 übertragen, um die Riemenscheibe 510 und die entsprechende Riemenscheibe 420 anzutreiben, und dann über einen Zeitriemen 410 auf den Riemen 400.
Herkömmliche Bewegungssensoren (nicht dargestellt) erfassen die Position einer ankommenden IG-Einheit und steuern im Gegenzug Greifer 530 (in Fig. 10B detaillierter dargestellt), welche die fortschreitende IG-Einheit einklemmen, um sie zur horizontalen Station 210 fortzubewegen. Der durch die vier Greifer 530 durchgeführte Klemmvorgang wird synchronisiert, um die IG-Einheit so zu erfassen, dass sie gemeinsam mit den Anordnungen 230 und 232 fortbewegt wird.
Jeder Greifer 530 weist eine obere Klemme 532 und eine untere Klemme 534 auf, die durch Luftzylinder 536 aktiviert werden. Ein Greifer 530 ist mit jeder Anordnung 230 und 232 verbunden. Während der Riemen 400 läuft, werden die Anordnungen 230 und 232 durch Betätigen des Zylinders 536 der oberen Klemme 532 fortbewegt, um die obere Klemme 532 gegen den Amboss 538 zu pressen. In ähnlicher Weise wird die untere Klemme 534 betätigt, um die Anordnungen 230 und 232 zur Ausgangsposition zurückzubringen.
Unter Bezugnahme auf Fig. 6 wird im Betrieb eine zu versiegelnde IG-Einheit, wie die zuvor als IG-Einheit 15 beschriebene, durch Beförderungsmittel 220 zu den Anordnungen 230 und 232 fortbewegt, die in der Ausgangsposition dargestellt sind. Die IG-Einheit wandert durch den Abstand zwischen den Pressoberflächen 380 der ersten Hinterkantenanordnung 230 und, dann der Vorderkantenanordnung 232, wobei an diesem Punkt die oberen Klemmen 532 der Greifer 530 der Vorderkantenanordnung 232 betätigt werden, um die Anordnung 232 an den Riemen 400 zu klemmen. Die Anordnung 232 wird durch herkömmliche Sensoren (nicht dargestellt) zeitlich eingestellt, um an den Riemen 400 geklemmt zu werden, wenn der Abstandshalter 11 zum Heizungselement 402 benachbart ist.
Während die Anordnung 232 sich zur horizontalen Station 210 bewegt, verringert sich der Abstand zwischen den Pressoberflächen 380 der Anordnung 232, wodurch wiederum der Druck, der auf die Substrate 13 ausgeübt wird, um sie zusammenzudrücken, stufenweise erhöht wird. Zu diesem Zeitpunkt wird das Heizungselement 402 aktiviert, um die Substrate 13, die zu dem Bereich benachbart sind, in dem sich die vertikalen Abschnitte des Abstandshalters 11 befinden, zu erhitzen, während der Abstandshalter 11 durch die Substrate 13 zusammengepresst wird. Dadurch werden die Außenoberflächen des Abstandshalters 11 erhitzt, der die Substrate 13 berührt. Die Erwärmung wird so lange fortgesetzt, bis die maximale Presskraft um die Mittelpunktposition der Schienen 240 herum erreicht worden ist, wobei zu diesem Zeitpunkt das Heizungselement 402 abgeschaltet wird. Während die IG-Einheit 15 über den Mittelpunkt der Station 200 hinausgeht, vergrößert sich der Abstand der Pressoberflächen 380, bis die Substrate 13 nicht mehr zusammengedrückt sind.
Während die Vorderkantenanordnung 232 sich nach vor bewegt, wandert die Hinterkante der IG-Einheit durch die Hinterkantenanordnung 230. Sobald die Sensoren (nicht dargestellt) anzeigen, dass die Hinterkante der IG-Einheit durch die Hinterkantenanordnung 230 wandert, werden die oberen Klemmen 532 der Greifer 530 der Hinterkantenanordnung 230 betätigt, um die Anordnung 230 an den Riemen 400 zu klemmen. Die Hinterkantenanordnung 230 wandert dann mit der Hinterkante der IG-Einheit 15 mit, so wie oben in Bezug auf die Vorderkante beschrieben. Die hinteren vertikalen Segmente des Abstandshalters 11 werden ebenso in ähnlicher Weise gepresst und erhitzt.
Man wird schätzen, dass das Heizungselement 402 an verschiedenen Punkten während des Vorrückens der Anordnungen 230 und 232 eingeschaltet werden kann, um verschiedene Erhitzungs- und Pressabfolgen zu erzielen, so wie anfängliches Pressen der Substrate 13 und des Abstandshalters 11, gefolgt von gleichzeitigem Pressen und Erhitzen wie oben beschrieben. Eine alternative Abfolge besteht darin, mit dem Erhitzen zu beginnen und unmittelbar daran anschließend zu pressen. Es wurde festgestellt, dass gleichzeitiges Zusammenpressen der Substrate gegen den Abstandshalter und Erhitzen eine gute Bindung zwischen dem Abstandshalter und den Substraten ergibt.

Horizontale Station 210

Wenn die IG-Einheit, die versiegelt wird, aus der vertikalen Pressstation austritt, tritt sie in die horizontale Press- und Heizstation 210 ein. Die Station 210 schließt eine obere und eine untere horizontale Heiz- und Pressanordnung 600 und 610 ein.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 9A bis 9C schließt die obere Anordnung 600 zwei horizontale Stützplatten 620 und 622 ein, unterhalb denen eine lineare Gruppe Presswalzen 630 zum Führen der IG-Einheiten angeordnet ist. Die Platte 620 ist feststehend, während die Platte 622 zur Platte 620 hin und von ihr weg beweglich ist, um verschiedene Dicken von IG-Einheiten aufzunehmen. Ein Heizungselement 650 ist auf jeder Platte 620 und 622 befestigt.
Die Anordnung 600 schließt gegenüberliegende Gruppen von Presswalzen 630 ein. Der Abstand der Führungswalzen 630 ist am Eintrittsende der Anordnung 610, das im Allgemeinen bei 660 gezeigt wird, am größten, und verjüngt sich zu einem schmaleren Abstand am Austrittsende, das im Allgemeinen bei 670 gezeigt wird. Die Heizungselemente 650 folgen demselben Verjüngungspfad an den Presswalzen 630. Die Heizungselemente 650 erhitzen die Substrate 13 in der Nähe der Oberkante der IG-Einheit benachbart zur Position der Abstandshalter. Energie wird durch die Substrate 13 übertragen, um die Außenoberflächen des Abstandshalters 11 zu erhitzen, wo er die Substrate 13 berührt.
Am Eintrittsende 660 ermöglicht der Abstand der Presswalzen 630 den Durchgang des oberen Abschnitts einer IG-Einheit ohne ihn merklich zusammenzudrücken. Während eine IG- Einheit sich zum Austrittsende 670 bewegt, wird sie stufenweise durch die Presswalzen 630 zusammengedrückt.
Der Abstand zwischen den Anordnungen 600 und 610 kann angepasst werden, um unterschiedliche Größen von IG- Einheiten aufzunehmen, indem die obere Anordnung 600 durch einen Motor 680 und andere geeignete Mittel gehoben oder abgesenkt wird. Die Presswalzen 630 auf den Anordnungen 600 und 610 sind um ungefähr 3º zum Austrittsende 670 hin nach unten geneigt. Dadurch wird ein nach unten gerichteter Druck auf eine IG-Einheit ausgeübt, um diese auf die Transporteinrichtung 220 zu drücken und nach vor zu bewegen. Die Transporteinrichtung 220 verläuft unterhalb der unteren Anordnung 610.
Im Betrieb wird, wenn geeignete herkömmliche Bewegungssensoren (nicht dargestellt) die IG-Einheit 15 erfassen, die in die Station 210 eintritt, das Heizungselement 620 in jeder Anordnung 600 und 610 aktiviert, um die Substrate 13 zu erhitzen, die zu den oberen und unteren horizontalen Abschnitten des Abstandshalters 11 benachbart sind. Während sich die IG- Einheit 15 zum Austrittsende 670 hin bewegt, wird damit begonnen, merklichen Druck auf die Substrate 13 um den Mittelpunkt der Station 210 herum auszuüben. Vom Mittelpunkt aus erfolgt gleichzeitiges Erhitzen und Pressen. Man wird verstehen, dass die Heizungselemente 650 variiert werden können, um das Ausmaß des Erhitzens einzustellen und um die Zeitbestimmung für das Erhitzen in Bezug auf das Pressen zu variieren.
Nachdem die IG-Einheit 15 aus der Station 210 austritt, werden die Sensoren und das Heizungselement 650 zurückgesetzt, damit die nächsten IG-Einheiten bearbeitet werden können.
Man wird verstehen, dass an der vorliegenden Erfindung verschiedene Änderungen durchgeführt werden können, einschließlich des Anordnens der Heizungselemente in einer "Bildrahmen"-Anordnung, wobei der gesamte Abstandshalter auf einmal erhitzt wird, oder alternativ dazu ein Heizungselement verwendet werden kann, das um den Umfang der IG-Einheit wandert, um den Abstandshalter zu erhitzen. Es kann auch eine Platinpresse mit geeigneten Änderungen verwendet werden.

Claims

1. Vorrichtung zum Versiegeln eines Abstandshalters zwischen einem Paar von Substraten in einer im wesentlichen rechteckigen Isolierglas-Anordnung (15) mit einem Seiten-, Vorder- und Hinterkantenbereich, umfassend ein Paar beabstandete Substrate (13) und einen dazwischen angeordneten bindungsfähigen Abstandshalter (11), weiterhin umfassend

a) Stützeinrichtungen (10, 12) zum Stützen einer zu versiegelnden Anordnung,

b) Transporteinrichtungen (12, 125, 220) zum Befördern der Isolierglas-Anordnung entlang der Stützeinrichtungen, und

c) Einrichtungen zur zonalen Energieanwendung (30, 32, 40, 50, 200 und 210) zur lokalen Anwendung von Energie auf ausgewählte Zonen der Anordnung, wobei die Abstandshalter so angeordnet sind, daß keine Energie direkt auf den Rest der Anordnung übertragen wird, wobei weiterhin die Einrichtungen zur zonalen Energieanwendung eine erste Versiegelungseinrichtung (40, 50 und 200) für die simultane Anwendung von Energie und Druck auf den Vorder- und Hinterkantenbereich, umfassend zwei Paar beabstandete gegenüber angeordnete Elemente, die alle relativ zu den Stützeinrichtungen beweglich sind, sowie eine zweite Versiegelungseinrichtung (30, 32 und 210) für die simultane Energie- und Druckübertragung auf die Seitenbereiche der Isolierglas-Anordnung,

dadurch gekennzeichnet, daß

die erste Versiegelungseinrichtung in der Art angebracht ist, daß sie mit der Isolierglas- Anordnung mitgeführt wird, während Energie und Druck auf diese angewendet wird,

wobei die Einrichtungen zur zonalen Energieanwendung, so angeordnet sind, dass sie eine Abfolge von Schritten an einer kontinuierlich beförderten Anordnungen ausführen, wobei Energie und Druck zuerst auf den Vorderkantenbereich durch ein erstes Paar der beweglichen Glieder (40L, 40R), welche mit der Vorderkante mitwandern, angewendet wird,

während ein zweites Paar der beweglichen Glieder (50L, 50R) stationär verbleibt, und

einen zweiten Schritt, worin das zweite Paar der beweglichen Glieder Energie und Druck auf die Anordnung anwendet, während diese mit dem Hinterkantenbereich mitwandern.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß

die zweite Versiegelungseinrichtung zwei Paar beabstandete gegenüberliegende Energieübertragungselemente (600, 610) umfasst, wobei

wenigstens ein Paar der beanstandeten Elemente (600) abweichend vom anderen Paar Energieübertragungselemente ausgeführt ist (610), um verschiedene Größen von Isolierglas- Anordnungen aufzunehmen, sowie

Einrichtungen, um die Bewegung von wenigstens einem Paar der Elemente zu bewirken.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur zonalen Energieanwendung Heizeinrichtungen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Versiegelungseinrichtung so angebracht ist, das sie sequentielle Arbeitsschritte ausführen.

5. Verfahren zum Versiegeln einer Isolierglas-Anordnung (15) umfassend ein Paar beabstandete Substrate (13) und einen Abstandshalter dazwischen, wobei die Isolierglas-Anordnung Seiten-, Vorderkanten- und Hinterkantenbereiche aufweist, wobei das Verfahren umfasst:

(a) ein Bereitstellen einer Isolierglas-Anordnung (15),

(b) Befördern der Isolierglas-Anordnung in einer Vorwärtsrichtung auf eine Transporteinrichtung (10, 12);

(c) Bereitstellen einer Energiequelle (200 und 210),

(d) Selektive Anwendung von Energie auf ausgewählte Zonen der Isolierglas-Anordnung, wobei der Abstandshalter so angebracht ist, daß keine Energie direkt auf den Rest der Anordnung übertragen wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

in Schritt (d) Energie und Druck zusammen auf den Vorder- und Hinterkantenbereich der Isolierglas-Anordnung angewendet wird, während die Anordnung entlang der Transporteinrichtung befördert wird,

mittels einer ersten und eine zweiten Versiegelungseinrichtung (40L, 40R, 50L, 50R), die unabhängig voneinander, relativ zu der Stützeinrichtung in Transportrichtung der Isolierglas- Anordnung beweglich sind, wobei eine erste der Versiegelungseinrichtungen (40L, 40R) mit dem Vorderkantenbereich mitgeführt wird, während die zweite Versiegelungseinrichtung (50L, 50R) stationär verbleibt und nachfolgend die zweite Versiegelungseinrichtung mit dem Hinterkantenbereich mitgeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (d) weiterhin die gleichzeitige Anwendung von Energie und Druck auf die Seitenbereiche der Isolierglas-Anordnung durch eine zweite Versiegelungseinrichtung (210), die Energie- und Druckübertragungseinrichtungen aufweist, die geeignet sind nur die Seitenbereiche zu berühren, umfasst.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6 dadurch gekennzeichnet, daß die Energie Wärme ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Versiegelungseinrichtung (200 und 210) in separaten, benachbarten Stationen zur aufeinanderfolgenden Anwendung von Energie und Druck auf den Vorder- und Hinterkantenbereich in der ersten Station und auf den Seitenkantenbereich in der zweiten Station, angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Versiegelungseinrichtungen (200 und 210) ein paar beabstandete Glieder (240, 630) beinhaltet, die einen konvergierenden Abschnitt zum stufenweisen Zusammenpressen der Substrate, gefolgt von einem divergierenden Abschnitt zur Reduktion des Druckes auf die Anordnung enthält.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese zur Bearbeitung der Anordnung in einer im wesentlichen vertikalen Ausrichtung angeordnet ist.